STM32H7-MPU
3 L+ H' X3 p* C+ A一、MPU的作用
防止不受信用的应用程序访问受保护的内存区域
防止用户应用程序破坏操作系统使用的数据
! n5 M1 J# {7 I( n/ I通过阻止任务访问其他任务的数据区
允许将内存区域定义为只读，以便保护重要数据。
4 P- U9 ^8 T% [+ i检测意外的内存访问
简单来说，就是内存保护、外设保护和代码访问保护。

二、MPU的功能实现
​ MPU可以配置保护16个内存区域，每个区域都是独立配置的。每个区域的最小要求是32字节，同时每个区域还可以配置为8个子区域，通过寄存器对应的bit来使能。
3 D& Y: t% t. `6 N, {! h1 N, K
​ MPU可配置的16个内存区的序号范围是0-15，还有一个默认区（背景区）序号为-1，这些内存区可以重叠以及嵌套——序号为15的优先级最高、背景区的优先级最低。例如下图，共有七个内存区：一个背景区+序号为0-5的内存区。内存区4和内存区0、1有重叠部分，则重叠部分按照内存区4的配置规则执行；内存区5被完全包含在内存区3里面，则这部分内存区的配置按照内存区5的配置规则进行。
8 b7 R6 t" q3 A7 d- h, [

6 s" m2 w* ^1 v' k$ h) B' h, w( M
三、MPU常用的寄存器（RASR寄存器和控制寄存器）

  [, M2 j! W$ W3 Z3 g9 H4 R

# _+ e& z1 R, ^5 H0 K8 g0 C
0 d, O% b6 N6 LXN位：表示是否使能指令的提取
$ X4 ^1 P1 W5 W" I: @& h. t' SXN=0：使能指令提取，即这块内存可以执行程序代码
XN=1：禁止指令提取，机这块内存禁止执行程序代码
, {' K" v( F3 S8 J0 N) o* {1 wAP位：设置指定区域的访问权限类型

0 D$ Z: R% n! \3 G

( p0 I1 S  M! I  j7 U0 B' F9 e
TEX、C、B、S位：用于配置Cache的策略

8 K5 r* J( r) h( U/ vC位：用于使能或者禁止Cache
B位：用于配合C位实现Cache下是否使用缓冲
  o) w, z1 i. d, n7 rS位：用于解决多总线或者多核访问的共享问题

- z5 R5 d! O/ h! _

6 o$ }  n  S6 q% O2 Pread/write-through/back/allocate的区别：

0 C& B, U- O7 `8 A一、CPU读Cache

# r5 H. R  Y! V: T& b; _7 e& VRead through：直接从内存区读取数据
3 ^  n, n3 q* |1 j( WRead allocate：先把数据读取到Cache中，再从Cache中读取数据
二、CPU写Cache

5 x; D5 J  a1 x若hit命中，有两种处理方式：

Write-through：在数据更新时，把数据同时写入Cache和存储区
操作简单，但是写入速度慢
2 s: F- L5 F9 I" ?, ]Write-back：只有在数据被替换出缓存时，被修改的缓存数据才会被写到后端存储。
写入速度快，但是一旦更新后的数据未被写入时出现断电，则数据无法找回
' d$ S2 Z7 [% u; O若miss，有两种处理方式：
" [) d; s0 C0 @: z
Write allocate：先把要写的数据载入到Cache中，写Cache，然后再通过flush的方式写入到内存中。
8 u. x0 s4 J  [# ]6 L2 @0 gNo-write allocate：并不将写入位置读入缓存，直接把要写的数据写入到内存中。
8 a, S, d* m+ D什么叫hit/miss：
一、读操作
如果CPU要读取的SRAM区数据在Cache中已经加载好，这就叫读命 中（Cache hit），如果Cache里面没有怎么办，这就是所谓的读Cache Miss。
2 _$ _! t( Z5 r0 A# G9 H+ |
  [; U6 |: n2 ]% S4 \二、写操作
如果CPU要写的SRAM区数据在Cache中已经开辟了对应的区域（专业词汇叫Cache Line，以32字节为单位），这就叫写命中（Cache hit），如果Cache里面没有开辟对应的区域怎么办，这就是所谓的写Cache Miss。

SRD位：用于控制内存区的子区域，一共有8bit，一个bit控制一个子区域，一般都开启
* y! O2 D& _" t6 B6 {SIZE位：配置保护的内存的大小

# [5 S6 m% l6 C* G- A2 _; m# m
# E/ c+ M: ?& g$ f四、MPU的HAL库配置函数
HAL_MPU_Disable：配置前要禁止MPU
HAL_MPU_Enable：使能
* k8 y- b! o" q& N一般使用参数MPU_PRIVILEGED_DEFAULT
HAL_MPU_ConfigRegion：配置MPU
" t8 E8 ]/ J6 U$ Q# A$ O

1. static void MPU_Config( void )
   % k4 l$ l+ j  D% h- U" ~/ R
2. {
   6 r: W  w, W* y; [- {" x' a
3.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
   ' G4 j4 G" o9 ]! B9 H
4. 
   / u% o5 n" a; H# c
5.     /* 禁止 MPU */
   : f' ]" A! U) K, `/ N) k( \: s
6.     HAL_MPU_Disable();
   ) ], G: ?% V) l0 J3 s: @$ c
7.     /* 配置 AXI SRAM 的 MPU 属性为 Write back, Read allocate Write allocate */
   
8. 
   : t! v7 o6 a/ n" E! j  X% c- X
9.     //使能MPU
   
10.     MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;   
    8 y' N8 h1 }! ~1 Y- A
11.     //指定MPU保护的内存起始地址，注意要和下面的大小进行对齐
    
12.     MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
    
13.     //配置保护的内存大小
    
14.     MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
15.     //配置区域访问权限类型
    
16.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
17.     //在开启Cache下是否使用缓冲
    
18.     MPU_InitSt ruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    4 M# D6 h& K- ]
19.     //是否开启Cache
    : o) R5 t' I6 ]' E  x
20.     MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    
21.     //是否开启共享
    
22.     MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
23.     MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
    
24.     //配置缓存的策略
    6 ?& N* x5 e! c% z, }( w! b, G
25.     MPU_InitStruct.TypeExtField = M PU_TEX_LEVEL1;
    
26.     //是否开启子区域
    * W3 Q! E4 }+ u$ c5 ?" L
27.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    , l: c9 r0 E% H, u) ]# F2 O6 ~
28.     //指定指令访问状态
    5 R) E( R2 S3 Q5 x
29.     MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
30.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
31. 
    : ~1 z0 K& k- P4 K; v- F
32.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    9 B! C6 `( X2 F; L1 ]. k$ R" q% |" _
33. }
    4 j3 p# F5 V7 |9 x) ~0 m
34. 
    

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% P! n: P  i/ V8 A5 `1 [& M