ARM TrustZone - 调度程序在安全和非安全操作系统中的行为

Question

有人可以向我解释一下，在 CPU 进入安全模式后(监控程序设置 NS = 0)，安全操作系统是如何调度的？是不是现在 CPU 处于安全模式，定时器滴答中断将由安全操作系统而不是非安全世界处理？

Answer 1

监控模式设置 NS=0 会将 CP15 寄存器设置为在监控模式下可见。请参阅:monitor mode IFAR/IFSR... .当监控模式切换到另一种模式并且NS=0时，那么该模式就是secure world版本；这意味着存储的 CP15 寄存器是安全版本。此外，NS 位在总线周期 上清零。

如果设置了NS=1，那么当监控模式切换时，banked CP15 寄存器是正常版本；主要是 正常 世界 MMU 将处于事件状态。此外，NS 位在总线周期 上设置。 ^{TZ vs hypervisor}

How does the secure OS gets scheduled?

监控模式就是这样做的。 SCR (cp15 c1, c1, 0) 具有确定是否使用monitor 向量表或当前 CPU 世界(安全 或正常)。如果您在一个正常世界中，并且您希望计时器打断那个世界，您需要监控模式来处理它。

您可以通过两种可能的方式设置监控模式，

1. 将所有安全中断设为 FIQ。
2. 捕获所有中断以进行监控。

推荐首选。在此模式下，监控 代码必须确保SCR#FIQ(位 2)在正常 世界中设置，但在< em>安全世界。 SCR#IRQ(位 1)将在运行安全操作系统时设置(如果您希望正常中断中断安全操作系统)并在正常时清除 世界。

因此，当安全 定时器有一个FIQ 中断时，它会陷入监视模式，从而执行世界切换^ref1 并运行安全操作系统计时器代码。此安全计时器 可能会导致安全世界重新安排时间。 正常 和安全 世界调度程序交互的方式取决于软件。即，没有通用的答案。这取决于，

1. 监控模式
2. 安全操作系统。
3. 正常世界操作系统。

主要是 ARM TrustZone 本身不处理安全操作系统调度。您需要编写使用提供的原语来实现它的软件。 ARM TrustZone 只是促进了不同的实现方式。 ^{TrustZone Whitepaper}

参见:How to develop programs for TrustZone对于一些替代设置。
Ref1:世界开关 保存/恢复所有使用 模式的所有通用 CPU 寄存器。即，在从正常到安全世界的切换中，R0-R15(以及所有银行副本)加上可能的 NEON/VFP 必须保存到正常世界 商店。同样，必须为安全世界 重新加载寄存器。监控模式 sp 为访问这些 world contexts 提供了一个很好的 anchor 。监控模式 sp 应该在安全启动期间设置，在 正常 世界初始化之前。这很像传统的操作系统上下文切换。 SCR#NS(位 0)已适当设置；您可以在寄存器切换之前或之后执行此操作，具体取决于您保存寄存器的方式(即，通过模式切换或通过 srs)。