17. OP-TEE中的中断处理(三)------系统IRQ事件的处理

2023-12-09 20:32

本文主要是介绍17. OP-TEE中的中断处理(三)------系统IRQ事件的处理,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

   

  

IRQ事件的处理一般会用在ROS端,但是当CPU为是secure world态时,系统产生了IRQ事件,而该事件又不能被暴力的作为无用事件而轻易丢弃,系统还是需要有响应并执行相关操作的。那针对该种情况,在在OP-TEE文件当,针对这种情况的处理方式和逻辑图如下,本文将从介绍secure world态下对IRQ事件的处理逻辑:

1. OP-TEE中对IRQ事件的响应

  在系统初始化的时候,系统会调用thread_init_vbar函数来初始化secure world态的中断向量表并将中断向量的地址保存到VBAR寄存器中。所以在secure world态中产生了IRQ事件的时候,系统将会通过VBAR寄存器获取到中断向量表地址,然后命中写入的IRQ事件处理函数thread_irq_handler函数并逐步执行解析IRQ事件并处理之,整个处理过程的流程图如下图所示:

1.1 thread_irq_handler函数

  在《15. OP-TEE中的中断处理(一)------中断配置和向量表的配置》介绍了在secure world态中中断向量表的初始化,thread_vect_table即为secure world态的中断向量,当IRQ事件发生时,系统将调用thread_irq_handler函数来对IRQ事件进行处理,该函数定义在optee_os/core/arch/arm/kernel/thread_a32.S文件中,其内容如下:

LOCAL_FUNC thread_irq_handler , :
UNWIND(	.fnstart)
UNWIND(	.cantunwind)
#if defined(CFG_ARM_GICV3)native_intr_handler	irq
#elseforeign_intr_handler	irq
#endif
UNWIND(	.fnend)
END_FUNC thread_irq_handler

  由于没有使能GICV3,所以最终会调用foreign_intr_handler宏来对IRQ事件进行处理。

1.2 foreign_intr_handler宏

  foreign_intr_handler宏将suspend系统当前正在执行的thread并进行相关的设置后调用smc指令出发smc时间,将cpu状态切换到monitor态进行进一步处理。

.macro foreign_intr_handler mode:req.ifc	\mode\(),irq/** Disable FIQ if the foreign interrupt is sent as IRQ.* IRQ mode is set up to use tmp stack so FIQ has to be* disabled before touching the stack. We can also assign* SVC sp from IRQ sp to get SVC mode into the state we* need when doing the SMC below.* If it is sent as FIQ, the IRQ has already been masked by hardware*/cpsid	f.endifsub	lr, lr, #4push	{lr}push	{r12}.ifc	\mode\(),fiqbl	thread_save_state_fiq.elsebl	thread_save_state.endifmov	r0, #THREAD_FLAGS_EXIT_ON_FOREIGN_INTRmrs	r1, spsrpop	{r12}pop	{r2}blx	thread_state_suspend	//suspend当前系统中threadmov	r4, r0		/* Supply thread index *//** Switch to SVC mode and copy current stack pointer as it already* is the tmp stack.*/mov	r0, spcps	#CPSR_MODE_SVCmov	sp, r0ldr	r0, =TEESMC_OPTEED_RETURN_CALL_DONEldr	r1, =OPTEE_SMC_RETURN_RPC_FOREIGN_INTRmov	r2, #0mov	r3, #0/* r4 is already filled in above */smc	#0	//调用smc,出发smc事件将CPU状态切换到monitor执行进一步的处理b	.	/* SMC should not return */
.endm

1.3 monitor态下的smc处理

  当系统触发smc之后,cpu进入到monitor态,并进入到monitor态下的smc处理函数sm_smc_entry,当执行smc之后相当于产生了类似软中断的操作,而该为何执行smc之后CPU会执行sm_smc_entry函数请阅读《16. OP-TEE中的中断处理(二)------系统FIQ事件的处理》中的1.1章节。sm_smc_entry函数定义在optee_os/core/arch/arm/sm/sm_a32.S文件中,其内容如下:

LOCAL_FUNC sm_smc_entry , :
UNWIND(	.fnstart)
UNWIND(	.cantunwind)srsdb	sp!, #CPSR_MODE_MONpush	{r0-r7}clrex		/* Clear the exclusive monitor *//* Find out if we're doing an secure or non-secure entry */read_scr r1tst	r1, #SCR_NSbne	.smc_from_nsec/** As we're coming from secure world (NS bit cleared) the stack* pointer points to sm_ctx.sec.r0 at this stage. After the* instruction below the stack pointer points to sm_ctx.*/sub	sp, sp, #(SM_CTX_SEC + SM_SEC_CTX_R0)/* Save secure context */
/* 保存secure world的context */add	r0, sp, #SM_CTX_SECbl	sm_save_modes_regs/** On FIQ exit we're restoring the non-secure context unchanged, on* all other exits we're shifting r1-r4 from secure context into* r0-r3 in non-secure context.*/
/* 配置好传递到non-secure world的参数 */add	r8, sp, #(SM_CTX_SEC + SM_SEC_CTX_R0)ldm	r8, {r0-r4}mov_imm	r9, TEESMC_OPTEED_RETURN_FIQ_DONEcmp	r0, r9addne	r8, sp, #(SM_CTX_NSEC + SM_NSEC_CTX_R0)stmne	r8, {r1-r4}/* Restore non-secure context */
/* 加载non-secure world态的context */add	r0, sp, #SM_CTX_NSECbl	sm_restore_modes_regs/* 返回到non-secure world态 */
.sm_ret_to_nsec:/** Return to non-secure world*/add     r0, sp, #(SM_CTX_NSEC + SM_NSEC_CTX_R8)ldm	r0, {r8-r12}/* Update SCR */read_scr r0orr	r0, r0, #(SCR_NS | SCR_FIQ) /* Set NS and FIQ bit in SCR */write_scr r0add	sp, sp, #(SM_CTX_NSEC + SM_NSEC_CTX_R0)b	.sm_exit	//退出smc操作,切换到non-secure world态.smc_from_nsec:/** As we're coming from non-secure world (NS bit set) the stack* pointer points to sm_ctx.nsec.r0 at this stage. After the* instruction below the stack pointer points to sm_ctx.*/sub	sp, sp, #(SM_CTX_NSEC + SM_NSEC_CTX_R0)bic	r1, r1, #(SCR_NS | SCR_FIQ) /* Clear NS and FIQ bit in SCR */write_scr r1add	r0, sp, #(SM_CTX_NSEC + SM_NSEC_CTX_R8)stm	r0, {r8-r12}mov	r0, spbl	sm_from_nseccmp	r0, #0beq	.sm_ret_to_nsec/** Continue into secure world*/add	sp, sp, #(SM_CTX_SEC + SM_SEC_CTX_R0).sm_exit:pop	{r0-r7}rfefd	sp!
UNWIND(	.fnend)
END_FUNC sm_smc_entry

1.4 返回到secure world态中继续执行

  当monitor态将IRQ事件传递到了non-secure world后并将CPU的状态切换到non-secure world态之后,ROS将根据具体得到的参数执行具体的IRQ事件的处理。当完成IRQ事件处理自后,会调用smc重新切回到monitor态,然后恢复secure world中被中断的thread状态继续执行。


 




 

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