STM32H7-MPU
2 z0 S' `; u- {$ }  G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
+ H: V3 U+ o2 a3 b+ |% d# r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。
! P- B: V+ ~# L) ^& V7 h; X检测意外的内存访问
$ S7 n7 y! [% O4 ~简单来说，就是内存保护、外设保护和代码访问保护。
0 ?# q1 C. F  T6 I
  @( B+ M' m& u/ m) `, S8 _" l- o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。

# }, `! V  k/ K* ^1 v3 d​ 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。

) ]0 c: E# @9 w2 ?- U
三、MPU常用的寄存器（RASR寄存器和控制寄存器）

. i0 ~; Z: ~; X$ x8 g, U' o. I0 k* B

XN位：表示是否使能指令的提取
/ B! \! O9 T/ e# w' gXN=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
* d. z& u1 m+ F( XAP位：设置指定区域的访问权限类型
" `9 l( h9 v7 n( d  A( |

$ H4 q4 ?7 I& F- r- j' N  g
TEX、C、B、S位：用于配置Cache的策略

C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
S位：用于解决多总线或者多核访问的共享问题

- _. k5 w' x) b0 A" {6 r9 k3 p9 uread/write-through/back/allocate的区别：

0 ]" I; M0 M3 O: P4 d一、CPU读Cache
  A' o3 e$ ?5 }4 |1 M5 q
Read through：直接从内存区读取数据
Read allocate：先把数据读取到Cache中，再从Cache中读取数据
, S: U& O) m+ v3 C" J0 I二、CPU写Cache
. J8 Z% W1 m( _. @
若hit命中，有两种处理方式：
; R" {( ~9 E# j& N
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
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
) m1 g/ l$ M9 N+ t; J若miss，有两种处理方式：
4 F+ G8 D! W0 ?. O( K* a
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。
No-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。
; f$ H+ [. a) K# m! L  \什么叫hit/miss：
: f2 c) V- [8 j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。
: j- \6 G2 k. r3 z) b
( E. k/ P' f" [1 p6 i1 I, ?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
SIZE位：配置保护的内存的大小

. h8 b6 h2 j5 l
四、MPU的HAL库配置函数
1 r  i8 R# O$ Z/ w* c: DHAL_MPU_Disable：配置前要禁止MPU
7 i% l% p( V* @% S/ \HAL_MPU_Enable：使能
一般使用参数MPU_PRIVILEGED_DEFAULT
HAL_MPU_ConfigRegion：配置MPU
! I4 Y) c- }: W0 x  M! K/ [

1. static void MPU_Config( void )
   
2. {
   & O* F9 U5 Y+ D. f6 v+ J
3.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
   
4. 
   
5.     /* 禁止 MPU */
   5 D) I) |! S7 C+ G' t
6.     HAL_MPU_Disable();
   4 K: M5 t2 G9 T  @0 q1 j) i. H
7.     /* 配置 AXI SRAM 的 MPU 属性为 Write back, Read allocate Write allocate */
   & Z3 n# k; J' \- X
8. 
   
9.     //使能MPU
   
10.     MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;   
    . P, B) \5 J2 z" `; c* G
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
    2 c* q# L, Z7 q2 {2 ?( n9 ]  j
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;
    
19.     //是否开启Cache
    # a8 e* @! @  h8 x' r! m+ ?8 H
20.     MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    4 x' a( g# T5 E4 o& U7 ?
21.     //是否开启共享
    ; C1 S# [% z& q4 K& S" S
22.     MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    3 n# \9 S  ^5 n) k
23.     MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
    
24.     //配置缓存的策略
    
25.     MPU_InitStruct.TypeExtField = M PU_TEX_LEVEL1;
    + N1 N( L6 X) R7 [- r, R4 v5 r
26.     //是否开启子区域
      u) T  J/ j* X$ X, s; }& O# s
27.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
28.     //指定指令访问状态
    * X$ i2 o+ Z7 q! w& y$ w; W4 z; R
29.     MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
30.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    % K* }: e* G. h) m9 M
31. 
    
32.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    0 i- |  A& O. ]
33. }
    
34. 
    

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* s) m& M% M! z9 o# A0 g: z