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作者:strongerHuang
微信公眾號:strongerHuang
估計大家經(jīng)??匆奙CU、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注過Cortex-M內(nèi)核的一些內(nèi)容,在STM32大部分型號中都有MPU。
2
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。
3
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。
4
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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