arm - ARM TrustZone - 安全和非安全操作系统中调度程序的行为

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安排的？是不是现在 CPU 处于安全模式，计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将设置从监控模式可见的 CP15 寄存器。请参阅：监控模式 IFAR/IFSR ...。当监控模式切换到其他模式时 NS=0，则该模式为安全世界版本；这意味着存储的 CP15 寄存器是安全版本。该位在总线周期NS上也是清零的。

如果NS=1置位，则当监听模式切换时，banked CP15 寄存器为普通版本；主要是普通世界的MMU会被激活。此外，该NS位在总线周期上设置。^{TZ 与管理程序}

如何安排安全操作系统？

监控模式执行此操作。( SCRcp15 c1, c1, 0) 具有确定是否使用监视向量表或当前 CPU 世界（安全或正常）的位。如果你在一个正常的世界里，你希望一个计时器来打断那个世界，你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. 将所有安全中断设置为FIQ.
2. 捕获所有要监视的中断。

推荐第一选择。在这种模式下，监控代码必须确保SCR#FIQ（位 2）在正常世界中设置，但在安全世界中清晰。（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来中断安全操作系统）并在正常世界中清除。

因此，当安全计时器有FIQ中断时，它会陷入监视模式，该模式执行世界切换^ref1并运行安全 OS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。正常和安全的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. 安全的操作系统。
3. 正常世界的操作系统。

主要是ARM TrustZone不自己处理安全 OS调度。您需要编写使用提供的原语来实现这一点的软件。 ARM TrustZone仅有助于实现它的不同方式。^{TrustZone 白皮书}

请参阅：如何为 TrustZone 开发程序以了解一些替代设置。
Ref1：世界切换为所有使用的模式保存/恢复所有通用 CPU 寄存器。即，在普通到安全的世界切换上，必须将 R0-R15（和所有银行副本）加上可能的 NEON/VFP 保存到普通世界商店。同样，必须为安全世界重新加载寄存器。监控模式sp为访问这些世界上下文提供了一个很好的锚点。监控模式sp应在安全启动期间设置，在正常之前世界初始化。这很像传统的操作系统上下文切换。( SCR#NSbit 0) 设置得当；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）。