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29. secure world对smc请求的处理------monitor模式中的处理

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发表于 2018-11-25 14:21:47 | 显示全部楼层 |阅读模式

libteec和tee_supplicant调用接口之后最终会调用到OP-TEE驱动来触发对应的SMC操作。在OP-TEE驱动中触发SMC操作的方法是调用arm_smccc_smc(a0, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, res)来实现,其中在REE端需要传递給TEE侧的数据被存放在a0~a7中。调用上述函数自后,CPU中的cortex就会切换到monitor模式,进入monitor模式之后首先会去获取MVBAR寄存器中存放的monitor模式的中断向量表地址,然后查找monitor模式的中断向量表,命中smc的处理函数。进入到处理函数之后再根据从REE侧带入的参数判定是进行快速smc处理还是标准的smc处理。关于monitor模式下如何实现normal world到secure world之间的切换过程请参考文章《18. OP-TEE中secur world和non-secure world的切换过程》。在REE端触发smc请求之后在monitor的处理流程如下图所示:


当程序运行到sm_from_nsec的时候就已经完成了normal world与secure world的切换,从该函数开始就进入到了OP-TEE的处理范畴。
1. Monitor模式的中断向量表中的smc处理函数  当在REE侧触发了smc请求时,cortex切换到monitor模式并获取monitor模式的中断向量表sm_vect_table的地址,该向量表的地址在OP-TEE的启动的时候会被保存到MVBAR寄存器中。触发了smc请求之后将会调用向量表中的sm_smc_entry函数来对请求进行处理。sm_smc_entry函数是用汇编编写的,其内容在以前的文章中有详细的介绍。如果系统支持ATF,则该部分的处理将会发生在ATF的bl31阶段。本文不考虑ATF的情况。
  在sm_smc_entry中对当前SCR寄存器中的NS为来判定请求是来自于secure world还是normal world。如果请求来自于REE侧,则程序会执行smc_from_nsec分支完成SCR中NS的设置并调转到sm_from_nsec函数继续执行。
2.判定smc请求类型  smc请求处理函数执行到sm_from_nsec函数后就会对smc请求的类型进行判定,判定该smc请求时属于快速smc还是标准的smc请求。该判定是通过判定r0寄存器中存放的数据中的第31个bit的值是1还是0,如果bit31的值是1,则表面该smc请求时快速smc(fast smc),如果该值为0则是标准smc请求。关于r0参数每个bit的函数请参考文章《25. OP-TEE驱动篇----驱动编译,加载和初始化(二)》中的最后一个章节。sm_from_nsec函数的内容如下:
  1. bool sm_from_nsec(struct sm_ctx *ctx)
  2. {
  3.         uint32_t *nsec_r0 = (uint32_t *)(&ctx->nsec.r0);

  4. /* 平台相关处理 */
  5.         if (!sm_platform_handler(ctx))
  6.                 return false;

  7. #ifdef CFG_PSCI_ARM32
  8.         if (OPTEE_SMC_OWNER_NUM(*nsec_r0) == OPTEE_SMC_OWNER_STANDARD) {
  9.                 smc_std_handler((struct thread_smc_args *)nsec_r0);
  10.                 return false;        /* Return to non secure state */
  11.         }
  12. #endif

  13. /* 保存non-secure world各种寄存器的值 */
  14.         sm_save_modes_regs(&ctx->nsec.mode_regs);

  15. /* 恢复secure world的寄存器的值 */
  16.         sm_restore_modes_regs(&ctx->sec.mode_regs);

  17. /* 将从驱动传递过来的第一个参数r0拷贝到ctx->sec.ro中 */
  18.         memcpy(&ctx->sec.r0, nsec_r0, sizeof(uint32_t) * 8);

  19. /* 判定第一个参数的bit31的值是否为1 */
  20.         if (OPTEE_SMC_IS_FAST_CALL(ctx->sec.r0))
  21. /* Bit 31的值为1,调用fast smc的thread进行处理 */
  22.                 ctx->sec.mon_lr = (uint32_t)&thread_vector_table.fast_smc_entry;
  23.         else
  24. /* Bit 31的值为0,调用std smc的thread进行处理 */
  25.                 ctx->sec.mon_lr = (uint32_t)&thread_vector_table.std_smc_entry;
  26.         return true;        /* return into secure state */
  27. }
复制代码

3. OP-TEE中的线程向量表----thread_vector_table
  在OP-TEE中用于处理各种来自外部或者的monitor模式请求的入口函数都存放在OP-TEE的线程向量表thread_vector_table中。该项量的实现在optee_os/core/arch/arm/kernel/thread_a32.S文件中。其内容如下:
  1. FUNC thread_vector_table , :
  2. UNWIND(        .fnstart)
  3. UNWIND(        .cantunwind)
  4.         b        vector_std_smc_entry        //OP-TEE中处理标准smc请求
  5.         b        vector_fast_smc_entry        //OP-TEE中处理快速smc
  6.         b        vector_cpu_on_entry        //OP-TEE中处理cpu on操作
  7.         b        vector_cpu_off_entry        //OP-TEE中处理cpu off操作
  8.         b        vector_cpu_resume_entry        //OP-TEE中处理resume操作
  9.         b        vector_cpu_suspend_entry        //OP-TEE中处理cpu suspend操作
  10.         b        vector_fiq_entry                //OP-TEE中处理处理快速中断操作
  11.         b        vector_system_off_entry                //OP-TEE中处理系统off操作
  12.         b        vector_system_reset_entry        //OP-TEE中处理系统重启操作
  13. UNWIND(        .fnend)
  14. END_FUNC thread_vector_table
复制代码

注意该线程向量表与OP-TEE的中断处理向量表thread_vect_table是不一样的。thread_vector_table 属于线程级别,会被monitor模式或者其他中断处理函数调用到,而thread_vect_table才是OP-TEE存放在VBAR寄存器中的中断向量表。当在secure world状态下产生了FIQ事件时,将会调用中断向量表thread_vect_table中的FIQ中断处理函数,然后才会调用到thread_vector_table中给的vector_fiq_entry来执行FIQ的后续处理。



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