理解与应用 MPU 的特权与用户模式

前言

STM32 系列支持 MPU 内存保护单元，可用来设定内存的属性和访问权限。MPU 的应用笔记提到，将属性寄存器

（MPU_RASR）配置成某一个值，在特权(Privileged permissions)和用户模式(Unprivileged permissions)的访问许可是不同

的，甚至可将用户模式的权限设置成不可访问。那么，什么是 MPU 的特权模式和用户模式呢？ 接下来我们在这篇文章来理

解这些名词，并讨论在 STM32 MCU 代码中如何使用内存保护单元 MPU 的特权与用户模式。

MPU(Memory Protection Unit)

MPU 内存保护单元可以用来使嵌入式系统更加健壮与安全。它可以阻止用户应用程序破坏系统关键数据。它可以通过将内存

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从特权模式进入用户模式，只需使用 MSR 指令操作 CONTROL 寄存器。但是，不可以直接从用户模式转入特权模式，必须

经过一个异常处理操作模式，比如 SVC（ Supervisor Calls）。在异常处理通过操作 CONTROL 寄存器，可从用户模式回

到特权模式。请注意，特权线程与异常处理线程，都是在特权模式下运行。

如下图所示：

开发工具：STM32Cube_FW_L4_V1.7.0

IAR/Keil

注：也可以选择其他 STM32 系列并选择相应的开发板与固件库。

在软件中定义一块数组，使用 MPU 将该区域配成仅可从特权模式下进行访问，并验证用户模式下访问会导致内存管理异

常或者硬错误。