0.0单片机程序和Linux程序分层

1.MPU：Micro Processor Unit，微处理器；MCU：Micro Controller Unit ，微控制器，两者之间的区别是MPU具有MMU内存管理单元(映射和选址)，而MCU具有内存控制单元(选址)。

2.两者可以将程序分为应用层和驱动层(库实现)，驱动层都用来操作具体的硬件，

单片机程序中可以将应用层程序和驱动层程序分开写，但是两者之间没有严格的界限，并且可以直接操作硬件层的寄存器。Linux程序中应用层程序和驱动层程序有严格的界限，并且应用层程序不能直接操作硬件，需要通过调用驱动层。这就是内存管理单元起到的作用。应用层的函数会触发一个swi（software interrupt）异常，并且设置一个寄存器的值，调用异常处理函数，分辨寄存器的值是哪一个函数触发的，（这是由内核提供，由用户态进入内核态，有足够的权限去操作硬件）从而调用驱动函数，判断文件名，在调用对应的驱动，操作硬件。

3. Linux中驱动中的操作的地址为 虚拟地址（ioremap函数），

4. 由于用户空间和内核空间中的内存不能直接互相访问，用户想要使用内核中的数据需要使用copy_to_user()；内核想要使用用户中的数据，需要使用copy_from_user()。还有mmap函数（高效）。

copy_to_user在每次拷贝时需要检测指针的合法性，也就是用户空间的指针所指向的地址的确是一段该进程本身的地址，而不是指向了不属于它的地方，而且每次都会拷贝一次数据，频繁访问内存，由于虚拟地址连续，而物理地址不一定连续，所以会造成CPU的cache的频繁失效，降低访问速度。

mmap仅在第一次使用时为进程建立页表，也就是将一段物理地址映射到一段虚拟地址上，以后操作时不再检测其地址的合法性（合法性交由CPU页保护异常来做），另一方面是内核下直接操作mmap地址，可以不用频繁拷贝，也就是说在内核下直接可用指针向该地址操作，而不再在内核中专门开一个缓冲区，然后将缓冲区中的数据拷贝一次进来,mmap一般是将一段连续的物理地址映射成一段虚拟地址，当然，也可以将每段连续，但各段不连续的物理地址映射成一段连续的虚拟地址，无论如何，其物理地址在每段之中是连续的，这样一来，就不会造成CPU的CACHE频繁失效，从而大大节约时间。

5.Linux中，多进程多任务实现需要依靠虚拟地址，多个main函数运行，程序加载在内存中某一块物理地址，之后将链接时的虚拟地址映射为物理地址，然后运行时是在虚拟地址上。