ARM Cortex-M3中斷跳轉過程
在學習CM3的時候，仔細學習了CM3的中斷跳轉過程，發現嵌入式的MCU在這一塊基本上是一樣的，當然不同架構的MCU也有自己的特性。
我來介紹下CM3的中斷跳轉過程，首先假設中斷髮生，CM3核心開始響應中斷，由於不同廠家的CM3可能略有區別，但CM3的核心肯定是一樣的，所以我們在這個前提下開始討論，暫時把中斷遮蔽位，標誌位之類的東西放在一邊。
現在介紹中斷響應的過程：
1、壓棧。從這一點來講幾乎所有的處理器都是一樣的，用壓棧保護現場。壓入哪些暫存器呢，又是怎樣一個順序？如果就大多數的C語音程式設計來講，這個不是很關心的內容。但是CM3的壓棧暫存器特點，讓我們來見識下ARM設計的特點。其壓棧順序如下圖所示，請注意壓棧的地址順序和時間順序不是相同的。
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地址（SP） |
暫存器 |
被保護順序（時間順序） |
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N-0 |
之前已壓棧內容 |
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N-4 |
xPSR |
2 |
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N-8 |
PC |
1 |
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N-12 |
LR |
8 |
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N-16 |
R12 |
7 |
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N-20 |
R3 |
6 |
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N-24 |
R2 |
5 |
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N-28 |
R1 |
4 |
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N-32 |
R0 |
3 |
這一點就我們普通coding來講，是非常奇特的，堆疊的空間順利和進棧時間沒有必然聯絡，跟我們“後進先出”的觀點有很大出入，那麼顯然這裡的“堆疊”，並不是我們傳統意義的上的堆疊，具體怎樣實現ARM沒有詳述，只是說他們可以做到這點。
我們可以看到PC，xPSR，R0，R1，R2，R3是率先入棧的（時間上），這樣做的目的，是為了編譯器優先使用入棧了的暫存器來儲存中間結果（如果程式過大也可能要用到R4-R11，此時編譯器負責生成程式碼來push它們）。這也是要求ISR儘量短小的原因，用更少的暫存器，以加快響應。
2、查詢中斷向量表。其實這一步跟第一步是並行的，只是為了分別介紹我，列了序號。ARM是有D-Code（資料匯流排）和I-Code（指令匯流排），兩條匯流排。可以看到PC是第一個壓棧的，此時資料匯流排正忙於壓棧操作，與此同時指令匯流排就可以查詢中斷向量表，查詢中斷服務程式的入口地址。在CM3中中斷向量表位於地址從0x00000000開始的一段儲存空間，每個表項佔一個字（4byte）。這是中斷向量表沒有重定位的情況，當然中斷向量表也可以重定位，即儲存在其他地方。這個需要設定相應的暫存器，我個人認為還是讓其固定在這個預設的位置比較好，以免出現以外情況。在看中斷向量表的時候我遇到了一個很有意思的問題：
中斷服務函式的入口地址為0x67C（圖1所示），但是中斷向量表中儲存的地址確是0x67D（圖2所示），竟然加了1。
這讓我糾結了很久，後來一位整ARM7的大牛解答了我的問題。ARM的PC最低位是0的時候ARM會進入ARM模式，但是最低位是1的時候會進入thumb模式。而我們的CM只支援thumb模式，所以PC最低位必須為1。而且thumb指令集是16位的，所以0x67D就是指向0x67C所儲存的指令，但是減一就不行了，就變成了指令空間內上一個地址儲存的指令。
把CM3中斷跳轉過程寫出來跟大家分享，若有不妥之處，望大家斧正。
圖1 方框內為所對應中斷服務函式入口地
圖2 方框內為中斷向量表中中斷服務函式入口地址
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記得在DSP TMS32F2812中，中斷向量的初始化是由一段地址拷貝程式碼完成的，在STM32（Cortex-M3)中沒有顯示的程式碼拷貝，只有啟動程式碼進行了向量的初始化，一直以為是編譯器在程式影像中自己完成了相關向量的拷貝，即，拷貝到固定的NVIC區，事實上並不是這樣，cortex-m3並沒有一塊專門用於存放NVIC向量表的地方，這張表實際是存放在程式碼（程式映像）的開始，下面引用cortex-M3權威指南進行解釋：
當發生了異常並且要響應它時，CM3需要定位其服務例程的入口地址。這些入口地址儲存在所謂的“（異常）向量表”中。預設情況下，CM3認為該表位於零地址處，且各向量佔用4位元組。因此每個表項佔用4位元組，如表7.6所示。
因為地址0處應該儲存引導程式碼，所以它通常對映到Flash或者是ROM器件，並且它們的值不得在執行時改變。然而，為了支援動態重分發中斷，CM3允許向量表重定位——從其它地址處開始定位各異常向量。這些地址對應的區域可以是程式碼區，但更多是在RAM區。在RAM區就可以修改向量的入口地址了。為了實現這個功能，NVIC中有一個暫存器，稱為“向量表偏移量暫存器”（在地址0xE000_ED08處），通過修改它的值就能重定位向量表。但必須注意的是：向量表的起始地址是有要求的：必須先求出系統中共有多少個向量，再把這個數字向上“圓整”到2的整次冪，而起始地址必須對齊到後者的邊界上。例如，如果一共有32箇中斷，則共有32+16（系統異常）=48個向量，向上圓整到2的整次冪後值為64，因此向量表重定位的地址必須能被64*4=256整除，從而合法的起始地址可以是：0x0, 0x100, 0x200等。向量表偏移量暫存器的定義如表7.7所示。
如果需要動態地更改向量表，則對於任何器件來說，向量表的起始處都必須包含以下向量：
主堆疊指標（MSP）的初始值
復位向量
NMI
硬fault服務例程
後兩者也是必需的，因為有可能在引導過程中發生這兩種異常。
可以在SRAM中開出一塊空間用於儲存向量表。在引導期間先填寫好各向量，然後在引導完成後，就可以啟用記憶體中的新向量表，從而實現向量可動態調整的能力。