MPU（内存保护单元）的规矩，完全可以用“势力范围”来理解。它管得宽不宽、让不让进，全看地盘归谁管。

1. 被 MPU 势力范围笼罩（Region 覆盖）

只要这块地盘被 MPU 划进了它的势力范围，访问就要看它定的“规矩”（AP 权限）：

• 设成只读：你就只能读，敢写就触发 MemManage Fault。
• 设成只写（如果有这种配置）：那就只能写，读就报错。
• 设成读写：随便访问，相安无事。
• 设成禁止访问：一碰就报错。

接下来就是要对mpu的覆盖范围进行设置,并且设置访问的权限

设置的话，只会涉及到两个寄存器

首先是基地址的设置寄存器

然后配置基地址处内存保护单元的大小，

• 背景区域（Background Region）：MPU 没有画圈保护的地方（三不管地带）。
• 缺省（Default）：你对 MPU 没交代时，它默认的态度（由 PRIVDEFENA 开关控制：0 就是全封杀，1 就是特权放行，非特权封杀）。
• 子区域（Subregion）：把一个大的保护圈，切成 8 块小蛋糕。哪块坏了，可以单独把哪块踢出保护圈。
• 重叠（Overlap）：两个圈在物理地址上撞车了。此时听小圈（优先级高/权限严）的，大圈靠边站

CPU有两种运行模式，一个是线程模式，一个是处理模式

对一些程序的权限呢，我们要做一些划分，权限高的就可以用一些比较底层的汇编指令

对这个特殊寄存器control register来进行编程可以控制当前的特权级别和栈

在下面的图片中可以看见，在普通的非特权模式下，要想从非特权模式到特权模式是没有反应的，没有效果的。

所以要在特权模式下触发从非特权模式到特权模式的转换

上面一讲有一张PPT里面就有说中断和异常都是特权模式，所以我们要在这里面来进行由非特权模式向特权模式的转换

这里的话，在执行完从特权级向非特权级的转变之后，我们在调试界面手动触发interrupt1，在中断里面进行特权级的切换

可以看见进入中断前呢，是非特权级，然后我们把这个NVIC控制器的这两个给它勾选上，

上一讲里面呢，我们是用中断来触发一次特权及切换的。但是这个中断呢，试的时候使用调试器手动触发的

中断是程序收到外部的信息，然后才去执行。但是我们这里呢，我们希望程序它能够自己的执行，不需要外界的输入。所以就使用异常。这里使用SVC异常

可以看见，我们先执行一次权限切换，切换到非特权级，然后准备进行触发SVC异常

在非特权级下，函数也可以访问特权级才能访问访问的资源->在异常处理函数里面访问

所以调用这个函数就相当于触发一次异常，在异常中处理访问资源

第一层：用户应用层

提供了几个接口，在受限的环境下，可以通过这几个接口来访问内核资源

#include <stdio.h>
#include "ARMCM3.h"

#define SYSCALL_ENABLE_IRQ          0
#define SYSCALL_PRINT_NUM           1
#define SYSCALL_SLEEP               2

// 用户态 API：申请睡眠
int sys_sleep(void) {
    return syscall(SYSCALL_SLEEP, 0, 0);
}

// 用户态 API：申请开关中断
int sys_enable_irq(int enable) {
    return syscall(SYSCALL_ENABLE_IRQ, enable, 0);
}

// 用户态 API：申请打印
int sys_print_num(char *fmt, int num) {
    return syscall(SYSCALL_PRINT_NUM, (int)fmt, num);
}

// 应用入口
int main(void) {
    NVIC_EnableIRQ(Interrupt0_IRQn); // 注意：此操作必须在进入用户模式前完成（特权态）
    
    switch_user(); // 切换到非特权模式
    
    int res = sys_sleep();
    res = sys_enable_irq(1);
    res = sys_print_num("%d\n", 32);
    
    for (;;) {
        sys_print_num("Hello, world\n", 0); // 用户态下不能直接 printf
    }
    return 0;
}

1. 什么是 BusFault？

SCB寄存器分配图

BusFault 表示 总线访问发生错误。

常见情况：

• 访问不存在的地址
• 总线访问错误
• 指令取指失败
• 数据读写失败
• 异常入栈/出栈过程中发生总线错误

2. 核心还是这三个寄存器

1. 什么是 UsageFault？

UsageFault 主要用于报告 CPU 执行指令时出现的使用错误。

常见原因：

• 除 0
• 非对齐访问
• 执行未定义指令
• 非法状态
• 异常返回错误

2. 除 0 为什么默认不一定触发 UsageFault？

以除 0 为例，需要打开两层开关。

第一步：使能 UsageFault

向量表是一个数组

数组里面存的是各个中断函数的地址，也就是函数指针数组

该数组规定了attribute字段为reset，也就是相当于在链接脚本里面，就把它放到地址零处