在设计实时系统时，必须对中断延迟进行严肃和仔细的估算。在这里，中断延迟的定义：从检测到某中断请求，到执行了其服务例程的第一条指令时，已经流逝了的时间。在Cortex-M3中，若存储器系统够快，且总线系统允许入栈与取指同时进行，同时该中断可以立即响应，则中断延迟是固定的12周期（满足硬实时所要求的确定性）。在这12个周期里，处理器内部进行了入栈、取向量、更新寄存器以及服务例程取指等一系列操作。但若存储器太慢以至引入等待周期，或者还有其他因素，则会引入额外的延时。
当处理咬尾中断时，省去了堆栈操作，因此切入新异常服务例程的耗时可以短至6周期。
有些指令需要较长的周期才能完成。它们是除法指令、双字传送指令LDRD/STRD以及多重数据传送指令（LDM/STM）。对于前两者，Cortex-M3将为了保证中断及时响应而取消它们的执行，待返回后重新开始；对于LDM/STM，为了加速中断的响应，Cortex-M3支持LDM/STM指令的中止和继续。为此，Cortex-M3在xPSR中开出若干个“ICI位”，记录下一个即将传送的寄存器是哪一个（LDM/STM在汇编时，都把寄存器号升序排序）。在服务例程返回后，xPSR被弹出，Cortex-M3再从ICI位段中获取当时LDM/STM执行的进度，从而可以继续传送。但这种方式在IF-THEN（IT）指令执行时有限制，因为IF-THEN指令的执行也需要在xPSR中使用几个位，而这几个位刚好与ICI位重合。所以，如果在IF-THEN中使用了LDM/STM，则不再记录LDM/STM的执行进度。尽管如此，及时响应中断依然是首要任务，此时只好把LDM/STM取消，待中断返回后继续执行。(www.xing528.com)
另外，如果在总线接口上还有未完成的数据传送，例如有一个带缓冲的写操作未完成，处理器也只能等待此传送完成。只有这样，才能保证在发生了总线fault时，其服务例程能够安全地抢占其他程序。
当多个中断同时请求时，也会发生中断延迟，这表现在只有优先级最高的得到立即响应，所有其他的中断将被延迟。另外，在中断嵌套时，每个中断都会阻塞同级和低优先级的中断。最后，如果中断被掩蔽，则在掩蔽期间也会附加中断延迟。
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