為何Cortex?-M處理器運行不了linux
處理器的體系結構定義了指令集（ISA）和基于這一體系結構下處理器的程序員模型，通俗來講就是相同的Arm?體系結構下的應用軟件是兼容的。從Arm?v1到Arm?v8，每一次體系結構的修改都會添加實用技術。
款式A：高性能的處理器級平臺，性能比肩計算機。
款式R：定位應用于高端嵌入式系統，高可靠及高時效性。
款式M：用于深度嵌入、定制的嵌入式系統。
值得注意的是，Cortex?-M下的處理器沒有內存管理單元MMU。
內存管理單元簡稱MMU，它負責虛擬地址到物理地址的映射，并提供硬件機制的內存訪問權限檢查。在多用戶、多進程的操作系統中，MMU使得各個用戶進程都有獨立的地址空間。
任何微控制器都存在一個程序能夠產生的地址集和，被稱為虛擬地址范圍。以32為機為例，虛擬地址范圍為0~0xFFFFFFFF （4G)。當該控制器尋址一個256M的內存時，它的可用地址范圍被限定為0x00000000~0x0FFFFFFF（256M）。在沒有MMU的控制器中，虛擬地址被直接發送到內存總線上，以讀寫該地址下的物理存儲器。在擁有MMU的控制器中，虛擬地址首先被發送到MMU中，被映射為物理地址后再發送到內存總線上。
3 . linux系統
一般將操作系統分為實時操作系統和非實時操作系統。實時操作系統大多為單進程、多線程（多任務），因此不涉及到線程間的地址空間分配，不需要使用MMU，例如VxWorks。Linux系統屬于非實時性操作體統，多進程是其主要特點。
以Ubuntu為例，打開一個shell并且查看bash進程的地址范圍如圖4，它的地址范圍為0x0000000000400000~0xffffffffff600000。
我們打開另一個shell，查看該shell中bash進程的地址范圍，如圖5。不難發現，兩個不同bash進程的地址范圍完全相同。其實操作系統或者用戶在fork()進程時完全不需要考慮物理內存的地址分配，該工作由微控制器的內存管理單元MMU來做。
既然是多進程依賴了內存管理單元，那么在使用嵌入式linux時只開一個進程可以嗎？肯定是不可行的！開機后即使用戶什么都不做，可見的系統運行必須的進程已經運行了幾十至上百個，如圖6。
4 . 總結
綜合以上內容，linux系統對內存管理單元有極強的依賴，若在沒有MMU的處理器中運行linux，恐怕整個系統只能停留在Uboot階段了。由于Cortex?-m處理器沒有內存管理單元，因此跑不了linux系統。任何事情都不是絕對的，如果你重寫了linux內核且搭配足夠大的內存芯片，從理論上來說是可以省掉MMU的。但是，這樣的工作量，真的值得嗎？實際上，MMU就是為了解決操作系統越來越復雜的內存管理而產生的。
5 . 拓展部分
很大一部分開發者選用嵌入式linux系統未能發揮出它的優勢，僅僅是為了獲得開發上的便利，比如以太網、4G上云、LCD驅動、文件系統、圖像識別、python應用等等。那么有沒有方法既能使用傳統高實時性、低成本的單片機又不用面對繁瑣的硬件驅動開發呢？廣州致遠電子有限公司（www.ktxzwy.com）推出的全新AWorks平臺——IoT物聯網生態系統正是為此而生。
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