liteOS-A学习笔记-2.移植串口和MMU预备知识

之前都是编写裸机程序，从来不关心MMU是个什么鬼。现在研究各种OS（LINUX/liteOS）内核源码的时候，每一个都要关心MMU的初始化和移植。总是一知半解混混沌沌肯定是不行的，今天结合各种资料彻底搞懂它！

以下内容摘自《步步惊芯——软核处理器内部设计分析》一书的第10章 MMU剖析

MMU作用

MMU（Memory Management Unit）是内存管理单元的简称。

读者朋友在学习嵌入式的时候应该听说过µCLinux，这是适合没有MMU的微控制器使用的嵌入式Linux操作系统，比如ARM7。由于没有MMU，所以在µCLinux上实现多任务功能是一个非常棘手的问题。从而引出了本节的关注点：MMU的作用是什么？简单地说，MMU的作用有两点：地址翻译、内存保护。

1、地址翻译

在处理器上一般会运行一个操作系统，如Linux，用户编写的源程序需要经过编译、链接得到可执行文件，然后被操作系统加载执行。编译、链接的过程在第2章实验环境搭建中有过描述，在链接的时候需要指定一个链接描述脚本，链接描述脚本有很多作用，其中一项是控制可执行文件中Section和符号的内存布局，也就是控制可执行程序在内存中是如何放置的。操作系统会按照可执行文件的要求将其加载到内存对应地址并执行。（在裸机程序时，就需要boot程序把用户程序从flash中搬运到链接脚本规定的首地址开始的内存空间去。）

假如：用户A编写了程序ProgramA，并且ProgramA占用的内存空间是0x100-0x200，用户B编写了程序ProgramB，并且ProgramB要求的内存空间也是0x100-0x200，这是完全有可能的，因为给操作系统提供程序的用户很多，不可能限定每个用户使用不同部分的内存。这样当ProgramA被加载执行时，ProgramB就不能被加载执行，一旦ProgramB也被加载了就会破坏ProgramA的执行，因为后者会覆盖ProgramA占用的内存。

为了解决这个问题，将操作系统和处理器都做了修改，添加了MMU，在其中进行地址翻译，程序加载入内存的时候为其建立地址翻译表，处理器执行不同程序的时候使用不同的地址翻译表，如图10.1所示。