【中断与异常】ARM Cortex-M的中断与异常

ARM Cortex-M系列处理器与以往的ARM7系列处理器不同，以往中断控制器由IP授权的各家芯片厂商自行定义，而ARMCortex-M则把中断控制器统一，命名为NVIC（嵌套中断向量控制）。

NVIC支持的功能：

当一个中断触发并且系统进行响应时，处理器硬件会将当前运行的部分上下文寄存器自动压入中断栈中，这部分寄存器包括：PSR,R0,R1,R2，R3以及R12寄存器。

当系统正在服务一个中断时，如果有一个更高优先级的中断触发，那么处理器同样会打断当前运行的中断服务例程，然后把老的中断服务例程上下文的PSR,R0,R1,R2,R3和R12寄存器自动保存到中断栈中。

这些部分上下文寄存器保存到中断栈的行为完全是硬件行为。

另外Cortex-M系列处理器上，所有中断都采用中断向量表的方式进行处理，当一个中断触发时，处理器将直接判定是哪个中断源，然后直接跳转到相应的固定位置进行处理。在ARM7,ARM9中，一般是先跳转进入IRQ入口，然后再由软件进行判断是哪个中断源触发，获得了相对的中断服务例程入口地址后，再进行后续的中断的处理。

ARM7、ARM9的好处在于，所有中断它们都有统一的入口地址，便于OS的统一管理。而Cortex-M系列处理器恰恰相反，每个中断服务例程必须排列在一些放在统一的地址上。

中断向量表一般由一个数组定义。在STM32上，中断向量表如下:

__Vectors       DCD     __initial_sp            ; Top of Stack
                DCD     Reset_Handler           ; Reset Handler
                DCD     NMI_Handler             ; NMI Handler
                DCD     HardFault_Handler       ; Hard Fault Handler
                DCD     MemManage_Handler       ; MPU Fault Handler
                DCD     BusFault_Handler        ; Bus Fault Handler
                DCD     UsageFault_Handler      ; Usage Fault Handler
                DCD     0                           ; Reserved
                DCD     0                           ; Reserved
                DCD     0                           ; Reserved
                DCD     0                           ; Reserved
                DCD     SVC_Handler             ; SVCall Handler
                DCD     DebugMon_Handler        ; Debug Monitor Handler
                DCD     0                           ; Reserved
                DCD     PendSV_Handler          ; PendSV Handler
                DCD     SysTick_Handler         ; SysTick Handler
 
… … 
 
NMI_Handler             PROC
                EXPORT NMI_Handler              [WEAK]
                B       .
                ENDP
HardFault_Handler   PROC
                EXPORT HardFault_Handler        [WEAK]
                B       .
                ENDP
 
… … 

[WEAK]标识，是符号弱化标识，在[WEAK]前面的符号如NMI_Handler、HardFault_Handler）将被执行弱化处理，如果整个代码在链接时遇到了名称相同的符号（例如与NMI_Handler相同名称的函数），那么代码将使用未被弱化定义的符号（与NMI_Handler相同名称的函数），而与弱化符号相关的代码将被自动丢弃。

转载文章：
https://www.bookstack.cn/read/rtthread-manual-doc/8.5.md