ARMv7的MPU
0. 简介
ARMv7的MPU（Memory Protection Unit，内存保护单元）主要作用是保护内存安全，防止非法访问和操作，提高系统的稳定性和安全性。
可以说，MPU是MMU（内存管理单元：支持虚拟内存和地址转换）的轻量级替代方案，与MMU不同，MPU是基于物理地址实现的，更适用于资源受限的实时嵌入式系统。
简单来说，MPU的核心作用可以概括为以下三点：
- 隔离与保护：划分不同内存区域（如代码、数据、外设），设置读写/执行权限，防止非法访问（如用户程序误改内核数据）。
- 特权级隔离：区分内核（特权模式）与用户程序（非特权模式），限制低权限代码访问关键资源。
- 实时系统支持：在RTOS中为不同任务分配独立内存区域，避免任务间相互干扰，增强稳定性。
如上所述，MPU更多的是应用于RTOS（实时操作系统）中，用于内核与用户程序的区分。
1. 运行模式与特权模式
ARMV7-M的两种运行模式：
- 线程模式：系统复位（进入复位中断）后处于该模式。
- 管理者模式：进入除了“复位中断”的其它中断后，处于该模式。
ARMV7-M 的两种特权等级，“有特权级”和“无特权级
- 有特权级：只要进入中断，将处于该等级。此时可以执行所有指令，访问所有寄存器。
- 无特权级：线程模式下，CONTROL.nPRIV为1，将处于该等级。此时执行指令和访问寄存器，都会受限。该等级下 CONTROL.nPRIV 为只读（写操作会被忽略），即无法通过将 CONTROL.nPRIV 写0来恢复“有特权级”。要想从“无特权级”切换到 “有特权级”模式，需要在 “无特权级”线程里产生一个中断，在中断处理过程中，把 nPRIV 值设为 0. 这是因为 CONTROL 寄存器在 “有特权级”可写，在中断处理时会自动切换到 “有特权级”模式。在实际情况中，一般是操作系统来编辑 nPRIV, 以此来控制 “无特权级” 和“有特权级”.
在管理者模式下，内核特权等级与CONTROL.nPRIV无关，将永远处于“有特权级”。
2. MPU的寄存器
2.1 MPU 类型寄存器 TYPE
MPU类型寄存器主要表示这个MCU有几个region
| bit 位 |
名称 |
类型 |
描述 |
| 0 |
SEPARATE |
R |
处理器对指令（Instruction）和数据（ |