一些嵌入式体系运用多使命的操作和操控。这些体系有必要供给一种机制来确保正在运转的使命不损坏其他使命的操作。即要避免体系资源和其他一些使命不受不合法拜访。嵌入式体系有专门的硬件来检测和约束体系资源的拜访。它能确保资源的一切权，使命需求恪守一组由操作环境界说的、由硬件维护的规矩，在硬件级上颁发监督和操控资源程序的特别权限。受维护体系自动避免一个使命运用其他使命的资源。因而运用硬件自动监督体系比和谐加强的软件进程，供给了更好的维护。
内存维护单元(MPU)是ARM中装备的有用维护体系资源硬件的一种，供给了内存区域维护功用。
MPU寄存器
与MPU相关的协处理器寄存器主要是c2，c3，c5及c6。别的还有寄存器c1中的1到2位。
(1)c1中的MPU相关位
c1的编码格局如图所示。
M(bit[0])操控操控MPU的使能。
· M=0：制止MPU
· M=1：使能MPU
A(bit[1])挑选是否支撑内存拜访地址对齐查看。
· B=0：制止地址对齐查看
· B=1：使能地址对齐查看
(2)c2中的MPU相关位
c2的编码格局如图所示。
寄存器位0～7别离对应域0～7的Cache特点。位8～31应该设置成0。
留意在数据和指令别离的体系中，经过MRC和MCR指令的第二个操作数《opcode2》来决议读写D-Cache和I-Cache特点。
(3)c3中的MPU相关位
c3的编码格局如图所示。
寄存器位0～7别离对应域0～7的写缓存特点。位8～31应该设置成0。
当用指令MCR/MRC对c3进行读写时，第二个操作数《opcode2》将被疏忽，在指令要设置成0。
当装备数据域时，域的Cache位和写缓存区位一同决议域的拜访战略。写缓存位有两个用途：使能/制止域的写缓存和设置域的Cache写战略。域的Cache位操控写缓存位的效果。详细位分配见下表。
(4)拜访权限寄存器c5
协处理器CP15的寄存器c5设置内存域的拜访权限。
寄存器c5的编码格局如图所示。
读寄存器c3的bits[15:0]寄存域的AP(access permission，拜访权限)，其间bits[2n+1：2n]关于域n的拜访权限。AP编码与拜访权限的对应联系如下表所示。
关于Arm940T、Arm940T两个内核版别来说，运用MRC和MCR指令对其进行读写时，第二个协处理器寄存器《CRm》将被疏忽，指令中以c0的方式呈现。关于指令数据一致的域，第二操作数《opcode2》要设成0，而关于数据和指令别离的体系，假如opcode2=0，阐明操刁难数据域有用，假如opcode=1，阐明操刁难指令域有用。
留意关于Arm946E-S和Arm1026EJ-S两个内核版别，它们的拜访权限机制更杂乱，选用的是扩展AP，扩展组AP位域编码支撑两个增强的权限域，对其进行操作的MRC和MCR指令方式更杂乱，有关更详细的内容，请参与Arm公司的用户手册。
(5)域巨细操控寄存器c6
Arm体系中经过写协处理器c6来界说域的巨细，经过MCR指令中第二个操作寄存器赋不同的值来指示是对哪个详细域进行操作。第二个操作寄存器取值为c0～c7，别离对应域0～域7。
每个域的开始地址有必要对齐到其巨细的整数倍。比方，一个域的巨细位64KB，其开始地址可所以0x10000的整数倍的任何数。域的巨细可所以4KB～4GB的2的恣意乘幂。
寄存器c6的编码格局如图所示。
编码意义如下表所示
关于c6中bits[31:12]，由于域的开始要是域巨细的整倍数，域最小为4KB，一切域开始地址的bits[11:0]一般为0，不必设置。
MPU编程
对MPU区域的编程，可经过对映射到内存的3个字寄存器的编程来完成。3个寄存器彼此独立，程序可分隔拜访。MPU寄存器彼此独立的特性，能够运用户方便地移植现有的ARMv6、ARMv7和CP15的代码，使Cortex-M3很容易地完成向后兼容。当移植ARMv6和CP15的现有代码时，只需运用LDRx和STRx操作替代MRC和MCR。
运用CP15等效代码更新MPU区域的代码实例如下：
R1 = region number
R2 = size/enable
R3 = attributes
R4 = address
MOV R0，#NV%&&&&&%_BASE
ADD R0，#MPU_REG_CTRL
STR R1，[R0，#0] ;
STR R4，[R0，#4] ;
STRH R2，[R0，#8] ;
STRH R3，[R0，#10] ;
值得留意的是，假如中止在这期间能够抢占，那么它会受MPU区域的影响，即有必要禁能、写然后再使能该区域。这关于上下文转化器一般没有太大用途，可是假如需求在其他当地进行更新，这就很有必要了。
MPU能够包括要害的数据，这是由于在更新时得花费一个以上的总线处理，一般是两个字，成果就不是“线程安全”了，即中止能够将两个字别离，使得区域包括不接连的信息。此刻要留意以下两个问题。
(1)更新MPU一般会发生中止。这不仅是“读-修正-写”的问题，它还会对“确保中止程序不会修正相同区域”的景象形成影响。这是由于编程取决于正写入寄存器的区号，所以它知道要更新哪个区。因而这种景象下每个更新程序周围都有必要禁能中止。
(2)运用域操作更新MPU会发生中止，该中止将使正在更新的区域受到影响，由于只要基址或“巨细域”被更新。假如新的巨细域发生了改动，可是基址没有变，那么基址 +new_size或许会在一个被别的区域正常处理的区域内堆叠。
可是关于规范的OS上下文转化代码，将会改动用户区域，由于这些区域会被预设成用户特权和用户区地址，所以没有危险。也就是说即使是中止也不会发生副效果。因而不需求禁能/使能代码，也不需求制止中止。
最一般的办法是只从两个方位对MPU进行编程：引导代码和上下文转化器。假如以仅有的两个方位进行编程，且上下文转化器仅更新用户区，那么由于上下文转化器已经是一个要害区域，且引导代码在禁能中止时运转，所以不需求禁能。
