ARM Cortex-M核的内核态，用户态

首先，用户态和内核态是从操作系统层面上来划分的，如果没有操作系统，我可以直接运行在特权模式下，并使用特权指令。在这种情况下，我将负责管理和控制系统资源，执行关键操作，以及确保系统的安全性和稳定性。我可以直接操作底层硬件寄存器和资源，包括使用特权指令来执行必要的操作。像51单片机，可以使用特权指令，直接访问和操作底层硬件资源，例如配置I/O口、定时器、中断等。

但是在使用操作系统层面下，例如FreeRTOS：FreeRTOS 有意将特权指令与用户程序进行了隔离，以确保系统的安全性和稳定性。

FreeRTOS 使用了多种机制来实现特权指令与用户程序的隔离：

• 特权级别：FreeRTOS 内核运行在较高的特权级别（特权模式），而用户程序运行在较低的特权级别（非特权模式）。所以即便在用户程序上我用了特权指令，但是因为特权级别不够，我的特权指令也不会生效。
• 上下文切换：当发生任务切换时，FreeRTOS 会保存当前任务的上下文（包括寄存器状态等），并恢复下一个任务的上下文。用户程序无法直接控制上下文切换的过程，从而实现了对特权操作的隔离。
• 系统调用：FreeRTOS 提供了一组系统调用接口，允许用户程序通过这些接口请求操作系统代表其执行特权操作。系统调用是在特权模式下实现的，可以执行特权指令和访问特权级别下的资源。通过系统调用接口，用户程序可以间接地执行需要特权操作的功能，同时由操作系统验证和控制请求的合法性。

虽然在操作系统层面上，被划分出了用户态和内核态，但实际在ARM Cortex-M领域，并没有做到完全隔离。毕竟作为MCU，如果完全隔离，对开发会有很大的难度。而像ARM Cortex-A核系列，跑的是linux，一般会做到完全隔离，我们一般都是通过读写文件对设备进行操作，而不是直接对寄存器进行操作。

比如我已经知道了寄存器的地址：

我在某个任务中，直接对寄存器进行操作：

判断系统处于什么状态，可以在调试的时候看CPSR寄存器。

在ARM架构下：