异常栈：PC、LR 与 EXC_RETURN

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Cortex-M 异常栈：PC、LR 与 EXC_RETURN

Cortex-M 异常进入时，硬件自动保存：

R0
R1
R2
R3
R12
LR
PC
xPSR

形成标准异常栈帧。

stack[0] → R0
stack[1] → R1
stack[2] → R2
stack[3] → R3
stack[4] → R12
stack[5] → LR
stack[6] → PC
stack[7] → xPSR

保存异常发生时的程序执行位置。

因此故障分析首先关注：

PC → 异常现场位置

但 PC 是否精确指向真正的故障指令，要结合具体 Fault 类型判断。

保存异常发生前程序中的 LR：

LR → 原程序的返回地址

它可以辅助分析函数调用关系。

所以：

PC → 异常现场
LR → 调用/返回关系

不要把两者混为一谈。

进入异常 Handler 后，CPU 会把特殊值装入 LR：

EXC_RETURN

它不是普通函数意义上的返回地址。

例如：

0xFFFFFFF9
0xFFFFFFFD

这些值告诉 Cortex-M：

异常返回时使用 MSP 还是 PSP
返回到 Thread mode 还是 Handler mode
是否存在浮点寄存器栈帧

所以看到：

LR = 0xFFFFFFFD

不要把它当成普通代码地址。

两个LR不一样

因为进入 Handler 后，LR 已经变成了 EXC_RETURN。

可以通过：

TST LR, #4

判断异常现场使用的是哪个栈：

LR bit2 = 0 → MSP
LR bit2 = 1 → PSP

然后：

MRSEQ R0, MSP
MRSNE R0, PSP

把对应的异常栈地址传给 C。

异常发生
   ↓
硬件自动压栈
   ↓
R0 R1 R2 R3 R12 LR PC xPSR
   ↓
进入 Handler
   ↓
LR 被设置为 EXC_RETURN
   ↓
根据 EXC_RETURN 找到异常栈
   ↓
分析 PC / LR / xPSR

这里最容易混淆的是：

异常栈中的 LR
    ≠
Handler 当前的 LR

前者是被中断程序的 LR，后者是EXC_RETURN。

异常栈里的 PC/LR 属于被中断程序；Handler 里的 LR 是 EXC_RETURN。