關(guān)注、星標公眾號，不錯過精彩內(nèi)容
作者：strongerHuang
微信公眾號：strongerHuang
估計大家經(jīng)常看見MCU、MPU、MMU等這類縮寫詞，但你們了解什么是MPU嗎？
1寫在前面
不知道大家有沒有關(guān)注過Cortex-M內(nèi)核的一些內(nèi)容，在STM32大部分型號中都有MPU。
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認識MPU，及作用阻止用戶應用程序破壞操作系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)。 阻止一個任務訪問其它任務的數(shù)據(jù)區(qū)，從而把任務隔開。 可以把關(guān)鍵數(shù)據(jù)區(qū)設置為只讀，從根本上消除了被破壞的可能。 檢測意外的存儲訪問，如，堆棧溢出，數(shù)組越界。 此外，還可以通過MPU設置存儲器regions的其它訪問屬性，比如，是否緩區(qū)，是否緩沖等。
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了解野指針回顧一下， 什么是指針？指針在內(nèi)存中實際上是一個無符號整數(shù)（unsigned int），但是它的值被賦予特殊的解釋：表示變量或函數(shù)的地址。所以才被形象地稱為“指針”，就好像指向誰家似的。在使用指針前， 都必須先讓它指向有意義的， 并且允許由程序使用的實體——數(shù)據(jù)和代碼。而所謂“野指針”， 就是指某個指針變量的值因故超出合法的范圍， 使其“槍口” 亂指。程序邏輯錯誤、 數(shù)組越界、 堆棧溢出、 指針未經(jīng)初始化、 對緩存與緩沖的處理不當、 多任務環(huán)境中的紊亂條件， 甚至是惡意地破壞等， 都可以制造出野指針。如果使用野指針去讀取或修改內(nèi)存， 則被讀取或修改的位置是不可預料的。前者導致讀回來的都是亂掉的數(shù)據(jù)， 后者則會破壞未知用途的數(shù)據(jù)。這常常導致系統(tǒng)發(fā)生莫名其妙的功能紊亂， 嚴重時會使系統(tǒng)毫無征兆，沒有理由地失控、死機。
野指針就像“肉里的刺， 醬里的蛆” 一般：一個野指針就足以毀掉整個系統(tǒng)， 而且極其隱蔽， 很難通過癥狀來找出是哪里存在野指針， 甚至都不能判定癥狀是否因野指針造成（程序大了其它 bug 也很多，并且也能導致相同的癥狀）。對于通常的單片機系統(tǒng)，是沒有任何辦法來防止野指針的破壞的， 完全靠程序員的素質(zhì)和自律。但智者千慮， 必有一失。尤其是當程序規(guī)模變得很大時，復雜度會呈指數(shù)上升，千頭萬緒糾纏不清， 就算是謹慎如諸葛亮，聰明如比爾?蓋茨的天才，也不敢保證沒有漏網(wǎng)之魚。
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進一步了解MPU5
MPU學習資料1.STM32內(nèi)存映射
2.MPU 的寄存器組
特權(quán)級的程序代碼（如OS內(nèi)核和異常服務例程）
?用戶級的程序代碼
?特權(quán)級程序的數(shù)據(jù)存儲器，位于代碼區(qū)中（data_stack）
?用戶級程序的數(shù)據(jù)存儲器，位于代碼區(qū)中（data_stack）
?通用的數(shù)據(jù)存儲器，位于其它存儲器區(qū)域中（如， SRAM）
?系統(tǒng)設備區(qū)，只允許特權(quán)級訪問，如NVIC和MPU的寄存器所有的地址區(qū)間
?常規(guī)外設區(qū)，如UART， ADC等
3.Cube HAL配置MPU例子
void MPU_RegionConfig(void){MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;/* Disable MPU */HAL_MPU_Disable();/* Configure RAM region as Region N°0, 8kB of size and R/W region */MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x20000000;MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_8KB;MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_SHAREABLE;MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);/* Configure FLASH region as REGION N°1, 1MB of size and R/W region */MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x08000000;MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_1MB;MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);/* Configure FMC region as REGION N°2, 0.5GB of size, R/W region */MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512MB;MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_SHAREABLE;MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2;HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);/* Enable MPU */HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);}
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