1、工作模式
中断模式:调用中断服务程序(ISR, Interrupt Service Routine)时处于中断模式
线程模式:除了中断服务程序以外的程序都处于线程模式
2、任务特权级
特权级:此任务等级下,用户可以对系统控制寄存器进行访问和配置
用户级:此任务等级下,用户不允许对系统控制寄存器进行访问和配置(一旦访问将导致硬件异常)。起保护用户任务的作用,防止用户在任意任务中访问和修改系统寄存器,操作不当从而造成系统崩溃
注1
用户级线程模式下可通过MSR访问xPSR中的APSR,其余特殊功能寄存器禁止访问
按特权级和用户级区分代码,有利于架构的安全和健壮。 例如,当用户代码出问题时,因其被禁止写特殊功能寄存器和系统寄存器,所以不会影响系统中其他代码的正常运行。 若配有MPU,保护力度就更大,甚至可以阻止用户代码访问不属于它的内存区域。
3、工作状态
Cortex-M3处理器有两种工作状态:
①Thumb-2工作状态:此状态下,执行Thumb-2指令
②调试工作状态:处理器停机调试时(In Halting Debug)进入该状态
4、工作模态间的转换
如图所示,MCU复位后,首先进入特权级线程模式;在特权级线程模式下,可通过置位CONTROL[0]来进入用户级线程模式;在任意模态下,不管是任何原因产生了任何异常中断,处理器都将以特权级中断模式来运行其服务例程,异常中断返回后MCU必须恢复到先前的工作模态。
在黑色部分表示的内循环中,用户级线程模式无法返回特权级线程模式,因此提供了一种间接切换的途径:在用户级线程模式下使用一条系统服务调用指令(SVC, Supervisor Call)来触发一个SVC异常,在特权级中断模式下,该异常的服务例程可以选择修改CONTROL[0],清零CONTROL[0]后使异常返回到特权级线程模式而非原先工作的用户级线程模式。