物联网安全-基于Cortex-M处理器的TrustZone技术简介（2）

Secure/Non-secure转换

之前介绍了如何利用SAU和IDAU配置一块内存区域的安全属性，用户可以在安全区和非安全区定义相应的函数，TrustZone技术允许两种状态下的函数相互调用，在进行相互调用时需要用到几个特殊指令：SG、BXNS、BLXNS, 如下表所示。 执行状态切换时的具体操作如下图所示： SG指令：用于从非安全状态切换到安全状态，是从非安全区跳转到NSC区域之后执行的第一条指令。 BXNS指令: 用于从安全状态返回到非安全状态。 BLXNS指令: 用于在安全状态下调用非安全函数。 这里介绍两种特殊的函数：Entry function和Non-secure function。

其中，Entry function是指那些可以被非安全函数调用的安全函数；Non-secure function是指那些可以被安全函数调用的非安全函数。

用户在实现两种状态下函数的相互调用时，不需要额外关注该执行哪条特殊指令（SG/BXNS/BLXNS），而只需要将那些被调用的函数定义为Entry function或 Non-secure function即可。下面简单介绍如何定义以及使用Entry function和Non-secure function。

1. Entry function

Entry function需要用“ attribute((cmse_nonsecure_entry)) ”属性修饰，举例如下：

/* Entry function */ int func1(int x) __attribute__((cmse_nonsecure_entry)) { return x+3; }

此时func1()已经被定义为了entry function，在非安全内存中调用entry function的方法与调用普通的非安全函数的方法是相同的，如下所示：

/* Call entry function func1 */ val1 = func1 (1);

这样即可实现非安全函数调用安全函数的功能。

2. Non-secure function call

Non-secure function函数定义如下所示：

typedef void __attribute_((cmse_nonsecure_call)) nsfunc(void);

在安全内存中的调用non-secure function的方法如下：

nsfunc *FunctionPointer; FunctionPointer=cmse_nsfptr_create((nsfunc *)(0x21000248u)); If (cmse_is_nsfptr(FunctionPointer)) FunctionPointer();

这样即可实现在安全函数中调用0x21000248u处的非安全函数。

工作流程

TrustZone的工作流程：

安全属性划分：

1. FLASH，RAM，ROM

2. 外设，GPIO

遵循下面规则：

SAU + IDAUTrusted Execution Environment RegisterEnd ResultNon-secureNon-secureNon-secureNon-secureSecureSecureSecureNon-secureERRORSecureSecureSecure

3. 中断

根据 《Armv8-M Architecture Reference Manual》 可知中断默认安全，通过NVIC->ITNS修改安全属性。

水平有限，难免有错误之处。感谢NXP官方公众号对TrustZone技术的讲解。