MPU的主要功能:
1. 确定MPU保护区域的起始地址(Base address)和结束地址(Limit address),结束地址是根据起始地址与给的region的Size决定的
2. 确定MPU区域是只读(Read-only)还是可读写(Read-Write)
3. 确定MPU区域是特权访问(Privileged-OS Kernel)还是非特权访问(Unprivileged-TASK)
- MSP和PSP主要关注的是栈空间的管理和使用,而MPU则是为了提供更细粒度的内存访问控制和保护机制
- 其实就是通过硬件对划分的Region更细化权限控制,MSP和PSP 指针是 CPU 架构层面的特权级划分,MPU 机制是基于内存区域的访问控制。只能说给系统提供更加细致和可靠的内存保护功能。
4. 确定多任务之间实现资源隔离和资源共享
- 在跑OS但没有使用MPU的时候,所有的内存只根据MSP和PSP指针分特权级和用户级。此时特权级可以访问整个堆栈空间,而用户级任务之间是无法互相访问对方的堆栈,只能访问分配给自己的堆栈内存,但是用户级任务可以随意访问全局变量。虽然用户级任务定义了自己的堆栈,并且只访问自己的内存空间,但架不住有特殊情况会访问或篡改其他任务的内存数据,如堆栈溢出,野指针,全局变量多任务读写一致性问题等问题。
- 如果此时OS使能了MPU,OS会对每个用户任务的独立内存空间设置访问权限,这并不意味着MPU设置的每个Region必须与任务实际使用的内存大小完全一致,例如为了防止堆栈溢出,MPU的Size会大于TASK的堆栈Size,多的预留内存作为溢出缓冲。或者将静态区某