與你一起揭開LR寄存器的神秘面紗

不知你在DEBUG程序，又或者閱讀操作系統(tǒng)源碼時候有沒細心觀察，從一個普通子函數(shù)返回與異常（中斷）返回的匯編指令都是BX LR，但是這兩者的意義是一樣的嗎？這篇文章就來揭開LR寄存器的神秘面紗。

當單片機涉及函數(shù)跳轉(zhuǎn)或者任務調(diào)度的時候，理解MCU如何處理堆棧與改變各個通用寄存器的狀態(tài)尤為重要，下面就來比較一下在不同情況下LR寄存器的意義。

上圖是一個簡單的例子，當仿真點擊“下一步”的時候，MCU就會執(zhí)行BX LR指令，并且從aa子函數(shù)返回到main函數(shù)中，可以看到在普通子函數(shù)里執(zhí)行BX LR的意義是“跳轉(zhuǎn)到LR寄存器里的地址執(zhí)行”。

對比一下一段ucos的源碼，如果對M3內(nèi)核有所了解的小伙伴一定知道堆棧為什么是這樣定義的，那么這時候我們發(fā)現(xiàn)OS_TaskReturn是作為一個錯誤返回函數(shù)，并且賦值到堆棧中R14（LR）相應的位置。

任務調(diào)度函數(shù)會將PSP堆棧指針指向我們定義自定義的堆棧，然后最后一句匯編是BX LR，那么按照普通子函數(shù)執(zhí)行BX LR的意義，這個時候MCU是會運行OS_TaskReturn這個函數(shù)嗎？這樣不就進入錯誤函數(shù)了嗎？

其實不然，因為用M系列實現(xiàn)ucos的任務調(diào)度是在PendSV異常（中斷）里面實現(xiàn)的，而在異常（中斷）里的LR寄存器不再是普通函數(shù)里面“返回地址”的意義，而是一個定義為一個稱作exc-return的值，當執(zhí)行BX LR時候，這個值決定了MCU退出異常（中斷）之后的運行等級是在特權(quán)級還是用戶級以及用的堆棧是MSP還是PSP，而MCU即將要執(zhí)行的是從PSP堆棧中POP出來的p_task函數(shù)，而不是OS_TaskReturn函數(shù)。

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