什么是Cortex-M内核的MPU（内存保护单元）？
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作者：strongerHuang
微信公众号：strongerHuang
估计大家经常看见MCU、MPU、MMU等这类缩写词，但你们了解什么是MPU吗？
1写在前面
不知道大家有没有关注过Cortex-M内核的一些内容，在STM32大部分型号中都有MPU。
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认识MPU，及作用-
阻止用户应用程序破坏操作系统使用的数据。 -
阻止一个任务访问其它任务的数据区，从而把任务隔开。 -
可以把关键数据区设置为只读，从根本上消除了被破坏的可能。 -
检测意外的存储访问，如，堆栈溢出，数组越界。 -
此外，还可以通过MPU设置存储器regions的其它访问属性，比如，是否缓区，是否缓冲等。
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了解野指针回顾一下， 什么是指针？指针在内存中实际上是一个无符号整数（unsigned int），但是它的值被赋予特殊的解释：表示变量或函数的地址。所以才被形象地称为“指针”，就好像指向谁家似的。在使用指针前， 都必须先让它指向有意义的， 并且允许由程序使用的实体——数据和代码。而所谓“野指针”， 就是指某个指针变量的值因故超出合法的范围， 使其“枪口” 乱指。程序逻辑错误、 数组越界、 堆栈溢出、 指针未经初始化、 对缓存与缓冲的处理不当、 多任务环境中的紊乱条件， 甚至是恶意地破坏等， 都可以制造出野指针。如果使用野指针去读取或修改内存， 则被读取或修改的位置是不可预料的。前者导致读回来的都是乱掉的数据， 后者则会破坏未知用途的数据。这常常导致系统发生莫名其妙的功能紊乱， 严重时会使系统毫无征兆，没有理由地失控、死机。
野指针就像“肉里的刺， 酱里的蛆” 一般：一个野指针就足以毁掉整个系统， 而且极其隐蔽， 很难通过症状来找出是哪里存在野指针， 甚至都不能判定症状是否因野指针造成（程序大了其它 bug 也很多，并且也能导致相同的症状）。对于通常的单片机系统，是没有任何办法来防止野指针的破坏的， 完全靠程序员的素质和自律。但智者千虑， 必有一失。尤其是当程序规模变得很大时，复杂度会呈指数上升，千头万绪纠缠不清， 就算是谨慎如诸葛亮，聪明如比尔·盖茨的天才，也不敢保证没有漏网之鱼。
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进一步了解MPU5
MPU学习资料1.STM32内存映射
2.MPU 的寄存器组
特权级的程序代码（如OS内核和异常服务例程）
用户级的程序代码
特权级程序的数据存储器，位于代码区中（data_stack）
用户级程序的数据存储器，位于代码区中（data_stack）
通用的数据存储器，位于其它存储器区域中（如， SRAM）
系统设备区，只允许特权级访问，如NVIC和MPU的寄存器所有的地址区间
常规外设区，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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