Cortex-M 异常机制：从异常向量表到 HardFault

1. 什么是异常？

异常（Exception）可以理解为：

CPU 暂停当前程序，转去执行特定的异常处理函数。

例如：

复位
SysTick
SVC
PendSV
HardFault

这些都属于 Cortex-M 的异常。

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2. 异常向量表

Cortex-M 通过异常向量表找到对应的处理函数。

典型结构：

向量表
┌──────────────┐
│ 初始 MSP     │
├──────────────┤
│ Reset_Handler│
├──────────────┤
│ NMI_Handler  │
├──────────────┤
│ HardFault    │
├──────────────┤
│ ...          │
└──────────────┘

CPU 发生异常后，根据异常编号找到对应的向量，从而跳转到 Handler。

所以：

异常发生
   ↓
异常编号
   ↓
查异常向量表
   ↓
找到 Handler
   ↓
执行异常处理函数

---

3. HardFault 是什么？

HardFault 是 Cortex-M 的一种异常。

典型情况：

错误发生
   ↓
对应 Fault 无法正常处理
   ↓
升级到 HardFault

例如某些 BusFault、UsageFault 没有启用对应 Handler 时，会进一步进入 HardFault。

因此：

HardFault 本身只是“最后接住错误”的异常入口，不一定是最初的错误原因。

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4. 启动文件中的 Weak Handler

启动文件通常会提供默认 Handler：

void HardFault_Handler(void)
{
    while (1);
}

并通过 weak 机制允许用户重新定义。

如果自己的工程中实现：

void HardFault_Handler(void)
{
    // 自己处理
}

链接时就会使用自己的实现，而不是启动文件里的默认实现。

---

5. SVC 也是异常

例如：

SVC #0

CPU 会进入：

SVC_Handler()

它和 HardFault 一样，都是 Cortex-M 异常机制的一部分。

RTOS 中经常利用：

SVC   → 启动任务
PendSV → 任务切换
SysTick → 系统节拍

---

6. 核心链路

把这一篇记成一条线：

异常发生
   ↓
异常编号
   ↓
异常向量表
   ↓
对应 Handler
   ↓
执行异常处理

而 HardFault 调试真正重要的是下一步：

HardFault
   ↓
硬件自动保存异常现场
   ↓
解析栈中的 PC / LR / xPSR ...
   ↓
定位发生错误的位置