[導(dǎo)讀]關(guān)注星標(biāo)公眾號,不錯過精彩內(nèi)容素材來源|致遠電子編排|strongerHuang單片機、Cortex-M、Linux它們和嵌入式有什么區(qū)別?跑Linux操作系統(tǒng)需要什么處理器?ARM9、ARM11?Cortex-M比ARM9更新,為什么不能跑Linux?相信很多小伙伴都有類似這樣...
關(guān)注 星標(biāo)公眾號,不錯過精彩內(nèi)容素材來源 | 致遠電子編排 | strongerHuang單片機、Cortex-M、Linux它們和嵌入式有什么區(qū)別?
跑 Linux 操作系統(tǒng)需要什么處理器?ARM9、ARM11?
Cortex-M比ARM9更新,為什么不能跑Linux?
相信很多小伙伴都有類似這樣的疑問,下面圍繞Cortex-M、 ARM、 Linux來講講相關(guān)內(nèi)容。
ARM和Cortex-MARM處理器的體系結(jié)構(gòu)定義了指令集(ISA)和基于這一體系結(jié)構(gòu)下處理器的模型。ARM的指令集從ARMv1發(fā)展到今天的ARMv9,每一次體系結(jié)構(gòu)的修改都會添加實用技術(shù)。
在ARMv6之前,其內(nèi)核指令集架構(gòu)都是單一款式,但在ARMv7開始,其指令集架構(gòu)變成3種款式,即目前大家熟知的Cotex-M、?Cotex-R、?Cotex-A,或者ARMv7-A、ARMv7-R、 ARMv7-M這三款。
- Cotex-M:主要指微處理器;
- Cotex-R:主要指實時性處理器;
- Cotex-A:主要指應(yīng)用型處理器;
更多介紹可以參看文章:STM32、Cortex-M3和ARMv8-M之間的關(guān)聯(lián)。值得注意的是,Cortex-M下的處理器沒有內(nèi)存管理單元MMU。
內(nèi)存管理單元MMUMMU:Memory Management Unit,內(nèi)存管理單元。
內(nèi)存管理單元主要負(fù)責(zé)從虛擬地址到物理地址的映射,并在硬件層對內(nèi)存訪問權(quán)限的檢查。
在Linux等多用戶、多進程的操作系統(tǒng)中,MMU使得各個用戶進程都有獨立的地址空間,以防止內(nèi)存越界。?
圖2 MMU的地位MCU都有一個地址集和,被稱為虛擬地址范圍。以Cortex-M 32為機為例,虛擬地址范圍為0 ~ 0xFFFFFFFF (4G地址空間)。
當(dāng)該控制器尋址一個256M的內(nèi)存時,它的可用地址范圍被限定為0 ~ 0x0FFFFFFF(256M)。1.在沒有內(nèi)存管理的處理器中,虛擬地址被直接發(fā)送到內(nèi)存總線上,以讀寫該地址下的物理存儲器。
這里拓展閱讀:無MMU搶占式操作系統(tǒng)的搶占工作原理2.在有內(nèi)存管理的控制器中,虛擬地址首先被發(fā)送到MMU中,被映射為物理地址后再發(fā)送到內(nèi)存總線上。?
圖3 內(nèi)存管理機制注:上圖僅簡單反映內(nèi)存管理的映射機制,其他暫不做討論。MMU虛擬內(nèi)存管理最主要的作用是讓每個進程有獨立的地址空間。
不同進程中的同一個虛擬地址被MMU映射到不同的物理地址,并且在某一個進程中訪問任何地址都不可能訪問到另外一個進程的數(shù)據(jù),這樣使得任何一個進程由于執(zhí)行錯誤指令或惡意代碼導(dǎo)致的非法內(nèi)存訪問都不會意外改寫其它進程的數(shù)據(jù),不會影響其它進程的運行,從而保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
另一方面,每個進程都認(rèn)為自己獨占整個虛擬地址空間,這樣鏈接器和加載器的實現(xiàn)會比較容易,不必考慮各進程的地址范圍是否沖突。
Liunx操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)通常分為實時操作系統(tǒng)和非實時操作系統(tǒng)。
1.實時操作系統(tǒng)大多為單進程、多線程(多任務(wù)),因此不涉及到線程間的地址空間分配,不需要使用MMU,例如ucos、 FreeRTOS、 RT-Thread等。
2.Linux系統(tǒng)屬于非實時性操作體統(tǒng),多進程是其主要特點,可以參考文章:Linux是實時系統(tǒng)還是分時操作系統(tǒng)?以Ubuntu為例,打開一個shell并且查看bash進程的地址范圍如圖4,它的地址范圍為0x0000000000400000~0xffffffffff600000。?
圖4 shell 1中的bash地址我們打開另一個shell,查看該shell中bash進程的地址范圍,如圖5。不難發(fā)現(xiàn),兩個不同bash進程的地址范圍完全相同。其實操作系統(tǒng)或者用戶在fork()進程時完全不需要考慮物理內(nèi)存的地址分配,該工作由微控制器的內(nèi)存管理單元MMU來做。?圖5 shell 2中的bash地址既然是多進程依賴了內(nèi)存管理單元,那么在使用嵌入式Linux時只開一個進程可以嗎?肯定是不可行的!開機后即使用戶什么都不做,可見的系統(tǒng)運行必須的進程已經(jīng)運行了幾十至上百個,如圖6。?
圖6 進程樹總結(jié)通過上述描述我們可以知道,Linux操作系統(tǒng)對MMU(內(nèi)存管理單元)有極強的依賴,若在沒有內(nèi)存管理單元的CPU中運行Linux,恐怕整個系統(tǒng)只能停留在Uboot階段了。
由于ARM的Cortex-M處理器沒有內(nèi)存管理單元,,一般來說不建議跑Linux操作系統(tǒng)。
當(dāng)然,任何事情都不是絕對的,如果你重寫了Linux內(nèi)核且搭配足夠大的內(nèi)存芯片,從理論上來說是可以省掉MMU的。
但是,這樣的工作量,真的值得嗎?實際上,MMU就是為了解決操作系統(tǒng)越來越復(fù)雜的內(nèi)存管理而產(chǎn)生的。
免責(zé)聲明:本文素材來源網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品版權(quán)問題,請與我聯(lián)系刪除。------------?END?------------后臺回復(fù)『Cortex-M』『Linux』閱讀更多相關(guān)文章。歡迎關(guān)注我的公眾號,回復(fù)“加群”按規(guī)則加入技術(shù)交流群,回復(fù)“1024”查看更多內(nèi)容。歡迎關(guān)注我的視頻號:點擊“閱讀原文”查看更多分享,歡迎點分享、收藏、點贊、在看。
本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。
關(guān)鍵字:
阿維塔
塞力斯
華為
加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...
關(guān)鍵字:
AWS
AN
BSP
數(shù)字化
倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...
關(guān)鍵字:
汽車
人工智能
智能驅(qū)動
BSP
北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...
關(guān)鍵字:
亞馬遜
解密
控制平面
BSP
8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。
關(guān)鍵字:
騰訊
編碼器
CPU
8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。
關(guān)鍵字:
華為
12nm
EDA
半導(dǎo)體
8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。
關(guān)鍵字:
華為
12nm
手機
衛(wèi)星通信
要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...
關(guān)鍵字:
通信
BSP
電信運營商
數(shù)字經(jīng)濟
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...
關(guān)鍵字:
VI
傳輸協(xié)議
音頻
BSP
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...
關(guān)鍵字:
BSP
信息技術(shù)
山海路引?嵐悅新程 三亞2024年8月27日 /美通社/ --?近日,海南地區(qū)六家凱悅系酒店與中國高端新能源車企嵐圖汽車(VOYAH)正式達成戰(zhàn)略合作協(xié)議。這一合作標(biāo)志著兩大品牌在高端出行體驗和環(huán)保理念上的深度融合,將...
關(guān)鍵字:
新能源
BSP
PLAYER
ASIA
上海2024年8月28日 /美通社/ -- 8月26日至8月28日,AHN LAN安嵐與股神巴菲特的孫女妮可?巴菲特共同開啟了一場自然和藝術(shù)的療愈之旅。 妮可·巴菲特在療愈之旅活動現(xiàn)場合影 ...
關(guān)鍵字:
MIDDOT
BSP
LAN
SPI
8月29日消息,近日,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文在中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式上表示,中國科技企業(yè)不應(yīng)怕美國對其封鎖。
關(guān)鍵字:
華為
12nm
EDA
半導(dǎo)體
上海2024年8月26日 /美通社/ -- 近日,全球領(lǐng)先的消費者研究與零售監(jiān)測公司尼爾森IQ(NielsenIQ)迎來進入中國市場四十周年的重要里程碑,正式翻開在華發(fā)展新篇章。自改革開放以來,中國市場不斷展現(xiàn)出前所未有...
關(guān)鍵字:
BSP
NI
SE
TRACE
上海2024年8月26日 /美通社/ -- 第二十二屆跨盈年度B2B營銷高管峰會(CC2025)將于2025年1月15-17日在上海舉辦,本次峰會早鳥票注冊通道開啟,截止時間10月11日。 了解更多會議信息:cc.co...
關(guān)鍵字:
BSP
COM
AI
INDEX
上海2024年8月26日 /美通社/ -- 今日,高端全合成潤滑油品牌美孚1號攜手品牌體驗官周冠宇,開啟全新旅程,助力廣大車主通過駕駛?cè)ヌ剿鞲鼜V闊的世界。在全新發(fā)布的品牌視頻中,周冠宇及不同背景的消費者表達了對駕駛的熱愛...
關(guān)鍵字:
BSP
汽車制造
此次發(fā)布標(biāo)志著Cision首次為亞太市場量身定制全方位的媒體監(jiān)測服務(wù)。 芝加哥2024年8月27日 /美通社/ -- 消費者和媒體情報、互動及傳播解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者Cis...
關(guān)鍵字:
CIS
IO
SI
BSP
上海2024年8月27日 /美通社/ -- 近來,具有強大學(xué)習(xí)、理解和多模態(tài)處理能力的大模型迅猛發(fā)展,正在給人類的生產(chǎn)、生活帶來革命性的變化。在這一變革浪潮中,物聯(lián)網(wǎng)成為了大模型技術(shù)發(fā)揮作用的重要陣地。 作為全球領(lǐng)先的...
關(guān)鍵字:
模型
移遠通信
BSP
高通
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 高途教育科技公司(紐約證券交易所股票代碼:GOTU)("高途"或"公司"),一家技術(shù)驅(qū)動的在線直播大班培訓(xùn)機構(gòu),今日發(fā)布截至2024年6月30日第二季度未經(jīng)審計財務(wù)報告。 2...
關(guān)鍵字:
BSP
電話會議
COM
TE
8月26日消息,華為公司最近正式啟動了“華為AI百校計劃”,向國內(nèi)高校提供基于昇騰云服務(wù)的AI計算資源。
關(guān)鍵字:
華為
12nm
EDA
半導(dǎo)體