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STM32是一款单片机,它由意法半导体公司制造。它的CPU是采用的ARM公司的Cortex-M系列的内核设计。值得注意的是,Cortex-M下的处理器没有内存管理单元MMU。
内存管理单元简称MMU,它负责虚拟地址到物理地址的映射,并提供硬件机制的内存访问权限检查。在多用户、多进程的操作系统中,MMU使得各个用户进程都有独立的地址空间。
Linux系统属于非实时性操作系统,多进程是其主要特点。由于Linux系统对内存管理单元有极强的依赖,若在没有MMU的处理器中运行linux,恐怕整个系统只能停留在Uboot阶段了。由于Cortex®-m处理器没有内存管理单元,因此跑不了linux系统。
如果你重写了linux内核且搭配足够大的内存芯片,从理论上来说是可以省掉MMU的。但是,这样的工作量,真的值得吗?实际上,MMU就是为了解决操作系统越来越复杂的内存管理而产生的。所以,这就是为什么Linux不能用在STM32平台上。
Cortex-M系列通常只支持Thumb指令集,而Linux内核需要32位ARM指令集的支持,因此在指令集方面存在限制。此外,大多数Linux发行版需要内存管理单元(MMU)来执行内存保护(虚拟内存),而Cortex-M系列的核心通常不包含MMU。另外,许多Cortex-M设备的RAM和Flash资源有限,不足以支持完整的Linux系统。
尽管如此,存在一些定制的、精简的Linux版本,例如uClinux,它是从Linux 2.0/2.4内核派生而来的,并沿袭了Linux的大部分特性。uClinux通常用于具有较少内存或Flash的嵌入式操作系统,并且除了不能实现fork()外,其余API函数与标准Linux完全相同。因此,虽然Cortex-M不能直接运行完整的Linux系统,但可以在某些条件下运行精简版的Linux,如uClinux。
综上所述,Cortex-M不能直接运行标准的Linux操作系统,但可以考虑运行定制的、精简的Linux版本,如uClinux,但需要注意资源的限制。对于需要运行在Cortex-M上的复杂应用,通常建议使用实时操作系统(RTOS)如FreeRTOS,或者进行裸机编程。
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