LPC55S69之TrustZone

NXP管管

LPC55S69之TrustZone

LPC55S69只有CPU0才支持TrustZone，这里用官方的例子来说明其用法。


一、导入例子。

二、编译工程

分别在两个工程中点击Build。
三、调试。

先选中s工程，再点击Debug，这里的调试会区别不同的工程。

期间会弹出窗口，点确定就行。


四、运行。

点击运行。结果如下：

代码先从s区域开始，再通过函数指针跳到ns区域，所有代码均运行在CPU0中。


而ns区域中比较的两个字符串均在ns区域中比较，这里没有和s区域进行交互，只是做个简单的切换。


五、相关设置。

在s区域中，点击调试配置。

在s区域的Debug配置中，需要装载ns区域的axf可执行文件，这是切换工程的关键。

右击ns工程->属性->MCU Settings中，可以看到ns工程是烧写在Flash的0x10000地址中，和s工程的DEMO_CODE_START_NS地址相一致，这就是函数指针跳转的地址。


六、ns区域与s区域交互数据。


可以参考官方的例子lpcxpresso55s69_secure_faults。


1、ns区域读s区域中的变量。


其中GetTestCaseNumber_NSE()函数，同时在s和ns工程的veneer_table.h中声明，但是只在s工程中的veneer_table.c中实现。


在ns工程调用GetTestCaseNumber_NSE()函数，可以读取到s工程中的testCaseNumber变量。


2、s区域设置ns区域中的变量。


在veneer_table.c中做一个带静态变量的函数，用于s区域和ns区域之间的变量传递。


其代码如下：


veneer_table.h（s工程和ns工程均一样）

1. #ifndef _VENEER_TABLE_
   
2. #define _VENEER_TABLE_
   
3. 
   
4. uint32_t GetTestCaseNumber_NSE(void);
   
5. uint32_t SetTestCaseNumber_NSE(uint8_t flag , uint32_t value);
   
6. 
   
7. #endif /* _VENEER_TABLE_ */

复制代码

veneer_table.c（在s工程中才有）

1. #if (__ARM_FEATURE_CMSE & 1) == 0
   
2. #error "Need ARMv8-M security extensions"
   
3. #elif (__ARM_FEATURE_CMSE & 2) == 0
   
4. #error "Compile with --cmse"
   
5. #endif
   
6. 
   
7. #include "stdint.h"
   
8. #include "arm_cmse.h"
   
9. #include "veneer_table.h"
   
10. #include "fsl_debug_console.h"
    
11. 
    
12. extern uint32_t GetTestCaseNumber(void);
    
13. 
    
14. __attribute__((cmse_nonsecure_entry)) uint32_t GetTestCaseNumber_NSE(void) {
    
15.     return GetTestCaseNumber();
    
16. }
    
17. 
    
18. __attribute__((cmse_nonsecure_entry)) uint32_t SetTestCaseNumber_NSE(uint8_t flag , uint32_t value) {
    
19.         static uint32_t tmp = 0;
    
20.         if(flag == 0) {
    
21.                 tmp = value;
    
22.         }
    
23.         return tmp;
    
24. }

复制代码

secure_faults_s.c

1. #if (__ARM_FEATURE_CMSE & 1) == 0
   
2. #error "Need ARMv8-M security extensions"
   
3. #elif (__ARM_FEATURE_CMSE & 2) == 0
   
4. #error "Compile with --cmse"
   
5. #endif
   
6. 
   
7. #include "fsl_device_registers.h"
   
8. #include "fsl_debug_console.h"
   
9. #include "arm_cmse.h"
   
10. #include "board.h"
    
11. #include "veneer_table.h"
    
12. #include "tzm_config.h"
    
13. #include "pin_mux.h"
    
14. #include "clock_config.h"
    
15. #include "fsl_ctimer.h"
    
16. #include <stdbool.h>
    
17. 
    
18. #define NON_SECURE_START 0x00010000
    
19. 
    
20. typedef void (*funcptr_ns)(void) __attribute__((cmse_nonsecure_call));
    
21. uint32_t testCaseNumber;
    
22. 
    
23. void SystemInitHook(void) {
    
24.     BOARD_InitTrustZone();
    
25. }
    
26. 
    
27. #define CTIMER CTIMER2                 /* Timer 2 */
    
28. #define CTIMER_MAT_OUT kCTIMER_Match_1 /* Match output 1 */
    
29. #define CTIMER_CLK_FREQ CLOCK_GetCTimerClkFreq(2U)
    
30. void ctimer2_callback(uint32_t flags);
    
31. volatile uint32_t g_pwmPeriod   = 0U;
    
32. volatile uint32_t g_pulsePeriod = 0U;
    
33. static ctimer_callback_t ctimer_callback[] = {ctimer2_callback};
    
34. 
    
35. volatile uint32_t gCtimer100msCnt = 0U;
    
36. volatile uint32_t gCtimer100msFlag = 0U;
    
37. 
    
38. status_t CTIMER_GetPwmPeriodValue(uint32_t pwmFreqHz, uint8_t dutyCyclePercent, uint32_t timerClock_Hz) {
    
39.     g_pwmPeriod = (timerClock_Hz / pwmFreqHz) - 1;
    
40.     if (dutyCyclePercent == 0) {
    
41.         g_pulsePeriod = g_pwmPeriod + 1;
    
42.     } else {
    
43.         g_pulsePeriod = (g_pwmPeriod * (100 - dutyCyclePercent)) / 100;
    
44.     }
    
45.     return kStatus_Success;
    
46. }
    
47. 
    
48. void ctimer2_callback(uint32_t flags) {
    
49.         uint32_t tmp = 0;
    
50.         gCtimer100msFlag = 1;
    
51.         if(gCtimer100msCnt > 9) { // 1second
    
52.                 gCtimer100msCnt = 0;
    
53.                 tmp = SetTestCaseNumber_NSE(1,0);
    
54.                 PRINTF("secure world tmp addr=%x\r\n",&tmp);
    
55.                 PRINTF("secure world tmp value=%d\r\n",tmp);
    
56.         } else {
    
57.                 gCtimer100msCnt++;
    
58.         }
    
59. }
    
60. 
    
61. uint32_t GetTestCaseNumber() {
    
62.     return testCaseNumber;
    
63. }
    
64. 
    
65. int main(void) {
    
66.     funcptr_ns ResetHandler_ns;
    
67.     ctimer_config_t config;
    
68.     uint32_t timerClock;
    
69.     CLOCK_AttachClk(BOARD_DEBUG_UART_CLK_ATTACH);
    
70.     CLOCK_AttachClk(kFRO_HF_to_CTIMER2);
    
71. 
    
72.     BOARD_InitPins();
    
73.     BOARD_BootClockPLL150M();
    
74.     BOARD_InitDebugConsole();
    
75. 
    
76.     CTIMER_GetDefaultConfig(&config);
    
77.     timerClock = CTIMER_CLK_FREQ / (config.prescale + 1);
    
78.     CTIMER_Init(CTIMER, &config);
    
79.     CTIMER_RegisterCallBack(CTIMER, &ctimer_callback[0], kCTIMER_SingleCallback);
    
80.     CTIMER_GetPwmPeriodValue(10, 50, timerClock); // 10Hz = 100ms中断一次
    
81.     CTIMER_SetupPwmPeriod(CTIMER, CTIMER_MAT_OUT, g_pwmPeriod, g_pulsePeriod, true);
    
82.     CTIMER_StartTimer(CTIMER);
    
83. 
    
84.     PRINTF("Hello from secure world!\r\n");
    
85. 
    
86.     testCaseNumber = 2333;
    
87.     PRINTF("secure world testCaseNumber addr=%x\r\n",&testCaseNumber);
    
88.     PRINTF("secure world testCaseNumber value=%d\r\n",testCaseNumber);
    
89. 
    
90.     __TZ_set_MSP_NS(*((uint32_t *)(NON_SECURE_START)));
    
91.     SCB_NS->VTOR = NON_SECURE_START;
    
92.     ResetHandler_ns = (funcptr_ns)(*((uint32_t *)((NON_SECURE_START) + 4U)));
    
93.     PRINTF("Entering normal world.\r\n");
    
94. 
    
95.     ResetHandler_ns();
    
96.     while (1) {
    
97.     }
    
98. }

复制代码

secure_faults_ns.c

1. #include "fsl_device_registers.h"
   
2. #include "fsl_debug_console.h"
   
3. #include "board.h"
   
4. #include "veneer_table.h"
   
5. #include "pin_mux.h"
   
6. #include "clock_config.h"
   
7. 
   
8. typedef void (*funcptr_ns)(void) __attribute__((cmse_nonsecure_call));
   
9. 
   
10. void SystemInit(void) {
    
11. }
    
12. 
    
13. int main(void) {
    
14.     uint32_t tmp = 0;
    
15.     uint32_t testCaseNumber = 0;
    
16. 
    
17.     PRINTF("Welcome in normal world!\r\n");
    
18.     testCaseNumber = GetTestCaseNumber_NSE();
    
19.     PRINTF("normal world testCaseNumber addr=%x\r\n",&testCaseNumber);
    
20.     PRINTF("normal world testCaseNumber value=%d\r\n",testCaseNumber);
    
21. 
    
22.     tmp = SetTestCaseNumber_NSE(0,666);
    
23.     PRINTF("normal world tmp addr=%x\r\n",&tmp);
    
24.     PRINTF("normal world tmp value=%d\r\n",tmp);
    
25.     while (1) {
    
26.     }
    
27. }

复制代码

这里s工程需要使用CTimer定时器，需要在SDK Manager中设置，如下图所示。

勾选ctimer即可，如下图所示。

运行结果，如下图所示。

testCaseNumber的s区域和ns区域地址和下表的地址范围相吻合的，即SRAM的0x20000000~0x2FFFFFFF和0x30000000~0x3FFFFFFF。

而在ns区域中设置了tmp的值，在s区域中能读到。由于初始化时s区域利用函数指针跳转到ns区域了，所以只能用定时器中断的方式，去读tmp的值，当然也能使用其它的中断方式。
而tmp的地址也是和SRAM的地址范围相吻合的。
使用全局变量的方式，s区域无法读取ns区域中的全局变量gTmp。（这部分代码未公开，因为不可行）

综上所述，veneer_table.c和veneer_table.h，就是s区域和ns区域交互的桥梁。


文章出处：CSDN

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jobszheng5

昨天也在看这部分功能的相当内容。
在实际项目中，对于小规模的设计来着，很少会采用对称式设计——如果真有，直接两颗MCU简单而高效。
这样下来，core0来处理数据即可，所以只有一颗设为core0的内核带有安全功能即可。