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在 Cortex-M3/M4 处理器中，Thread Mode 和 Handler Mode 是两种核心操作模式，它们与 访问级别（特权级/用户级） 和 堆栈指针（MSP/PSP） 的关系密切，直接影响代码执行权限和内存访问控制。以下是详细总结：

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1. 操作模式（Operation Modes）

(1) Thread Mode

• 用途：执行普通应用程序代码（如用户任务、非中断代码）。
• 访问级别：
  • 默认：特权级（Privileged），可访问所有硬件资源。
  • 可切换：通过 CONTROL 寄存器可降级为用户级（Unprivileged），限制敏感操作。
• 堆栈指针：
  • 特权级 Thread Mode：可自由选择 MSP（主堆栈）或 PSP（进程堆栈）。
  • 用户级 Thread Mode：强制使用 PSP（增强安全性）。

(2) Handler Mode

• 用途：处理异常或中断（如HardFault、SysTick、外部中断）。
• 访问级别：
  • 固定为特权级，不可配置（确保异常处理能访问所有资源）。
• 堆栈指针：
  • 固定使用 MSP（主堆栈），保证中断响应的高效性和可靠性。

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2. 访问级别（Privilege Levels）

级别	权限	适用模式
特权级	可访问所有寄存器和内存（如 MSR/MRS 指令、NVIC配置）。	Handler Mode（强制） Thread Mode（默认或配置）
用户级	仅能访问非特权资源，禁止操作关键寄存器（如 CONTROL、NVIC）。	Thread Mode（需主动配置）

切换规则：

• 用户级 → 特权级：必须通过触发异常（如 SVC 指令）进入 Handler Mode。
• 特权级 → 用户级：直接修改 CONTROL 寄存器（需当前为特权级）。

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3. 堆栈指针（MSP 和 PSP）

Cortex-M3/M4 提供两个独立的堆栈指针：

• MSP（Main Stack Pointer）：默认堆栈，用于异常处理和特权级代码。
• PSP（Process Stack Pointer）：可选堆栈，通常用于用户级任务（如RTOS中的任务）。

堆栈指针的分配规则：

模式	访问级别	使用的堆栈指针	说明
Thread Mode	特权级	MSP 或 PSP（可配置）	由 CONTROL[1]（SPSEL）决定： 0=MSP（默认），1=PSP。
Thread Mode	用户级	PSP（强制）	用户级任务必须使用 PSP，与内核/异常隔离。
Handler Mode	特权级（强制）	MSP（强制）	所有异常处理统一使用 MSP，确保响应速度和安全。

关键寄存器：

• CONTROL 寄存器：
  • Bit 0 (nPRIV)：定义 Thread Mode 的访问级别（0=特权，1=用户）。
  • Bit 1 (SPSEL)：选择 Thread Mode 的堆栈指针（0=MSP，1=PSP）。
    • 注意：用户级 Thread Mode 下，SPSEL 必须为 1（强制使用 PSP）。

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4. 典型应用场景

(1) 裸机系统（无OS）

• Thread Mode：保持特权级，默认使用 MSP。
• Handler Mode：中断处理使用 MSP。
• 无需 PSP：除非需要分离用户代码和内核堆栈。

(2) RTOS（带操作系统）

• 用户任务：运行在 Thread Mode 用户级，使用 PSP。
• 内核/异常：运行在 Handler Mode 特权级，使用 MSP。
• 任务切换：通过 PendSV 异常（Handler Mode）修改 PSP，实现上下文切换。

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5. 模式切换流程示例

1. 复位启动：
   • 进入 Thread Mode，特权级，使用 MSP。
2. 任务配置：
   • 在特权级下，设置 CONTROL 寄存器：<