在cortex-m3中，除了可以使用PUSH和POP指令來處理堆在外，核心還會在異常處理的始末自動地執行PUSH與POP操作。
1.堆棧的基本操作
堆棧操作就是對記憶體的讀寫操作，通路位址由SP給出。寄存器的資料通過PUSH操作存入堆棧，以後用POP操作從堆棧中取回。在PUSH與POP的操作中寄存器的值會按堆棧的使用法自動調整，以保證後續的PUSH不會破壞先前進去的内容。
堆棧的功能就是把寄存器的資料臨時備份在記憶體中，以便将來能恢複——在一個任務段或一段子程式執行完畢後恢複。正常情況下，PUSH與POP必須成對的使用，而且參與的寄存器，不困是身份還是先後順序都必須完全一直。當PUSH/POP指令執行時，SP指針的值也跟着自減/自增。
2.cortex-m3的堆棧實作
cortex-m3使用的是“向下生長的滿載”模型。堆棧指針SP指向最後一個被壓入堆棧的32位數值。在下一次壓棧時，SP先自減4，再存入新的數值。
注：雖然POP後被壓入的數值還儲存在棧中，但它已經無效了，因為下次的PUSH将覆寫它的值！
在進入ESR（異常服務例程）時，CM3會自動把一些寄存器壓棧，這裡使用的是發生本異常的瞬間正在使用的SP指針（MSP或者是PSP）。離開ESR後，隻要ESR沒有更改過CONTROL[1]，就依然使用本次異常的瞬間正在使用的SP指針來執行出棧操作。
3.再論Cortex-M3的雙堆棧機制
CM3的堆棧分為兩個：主堆棧與程序堆棧，CONTROL[1]決定如何選擇。
當CONTROL[1]=0時，隻使用MSP，此時使用者程式和異常handler共享一個堆棧。這也是的複位後的預設使用方式。
當CONTROL[1]=1時，縣城模式将不在使用MSP，而改用PSP（handler模式永遠使用MSP）。在使用OS的環境下，隻要OS核心僅在handler模式下執行，使用者應用程式僅在使用者模式下執行，這種雙堆棧機制派上拉用場——防止使用者程式的堆棧錯誤破壞OS使用的堆棧。
注：此時，進入異常時的自動壓棧使用的是程序堆棧，進入異常handler後才自動改為MSP，退出異常時切換回來PSP，并且從程序堆棧上彈出資料。
4.複位序列
再離開複位狀态後，CM3做的第一件事就是讀取下列兩個32位整數的值：
（1）從位址0x0000,0000處取出MSP的初始值
（2）從位址0x0000,0000處取出PC的初始值——這個值是複位向量，LSB必須是1.然後從這個值所對應的位址處取指
這與傳統的ARM架構不同——其實也和絕大多數的其他單片機不同。傳統的ARM架構總是從0位址開始執行第一條指令。他們的0位址處總是一條跳轉指令。在CM3中，在0位址處提供MSP的初始值，然後緊跟着就是向量表（向量表在以後還可以被移至其他位置）。向量表中的數值是32位的位址，而不是跳轉指令。向量表的第一個條目指向複位後應執行的第一條指令。
因為CM3使用的是向下生長的滿棧，是以MSP的初始值必須是堆棧記憶體的末位址加1。（如果你的堆棧區域在0x20007c00-0x20007FFF之間，那麼MSP的初始值就必須是0x2000800