[ ST NUCLEO-U575ZI-Q 测评] 5-TrustZone模式下-将安全区代码注册到非安全区

manhuami2007

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上一个帖子说的是非安全区调用安全区的代码，这个帖子反过来了，说的是安全区调用非安全区的代码。

因为安全区是可以通过绝对地址访问非安全区的函数的。但是非安全区函数的绝对地址不容易获取或者容易更改。因此我们可以使用函数指针的形式指向非安全区对应的函数。

那么是如何将非安全区的函数赋值给安全区的函数指针呢？可以通过注册函数的形式获取非安全区的函数地址。

1.代码存放位置与特点

这个注册函数也是在"secure_nsc.c"文件中，代码如下所示。可以看到也是需要添加CMSE_NS_ENTRY前缀的。因为这个函数要在非安全区进行调用来注册非安全区的函数，被调用的非安全区的函数是作为第2个参数的。这样就可以将函数赋值给NSC区的一个指针。然后通过指针可以调用对应的函数。注意第二个参数的类型是void的指针类型，这个指针在这里还不需要指定成真正的函数指针类型，而是在调用这个指针的时候才会强制转换成真正的函数指针类型。

void *pSecureFaultCallback = NULL;   
void *pSecureErrorCallback = NULL;  

CMSE_NS_ENTRY void SECURE_RegisterCallback(SECURE_CallbackIDTypeDef CallbackId, void *func)
{
  if(func != NULL)
  {
    switch(CallbackId)
    {
      case SECURE_FAULT_CB_ID:           /* SecureFault Interrupt occurred */
        pSecureFaultCallback = func;
        break;
      case GTZC_ERROR_CB_ID:             /* GTZC Interrupt occurred */
        pSecureErrorCallback = func;
        break;
      default:
        /* unknown */
        break;
    }
  }
}

下面的代码为在非安全区调用上面的注册函数，注册相应的非安全区函数到安全区的函数指针处。

SECURE_RegisterCallback(SECURE_FAULT_CB_ID, (void *)SecureFault_Callback);

2.在安全区调用注册后的函数

安全区的代码调用非安全区代码时，使用的汇编指令是BLXNS。在安全状态向非安全状态切换时，返回地址和一些运行状态需要压入安全区的堆栈中，以防止泄露给非安全区，并且要将LR寄存器设置成FNC_RETURN的特殊值，这个目的应该是为了当函数返回时，告知CPU是从非安全区返回的。当然这些操作不用使用者进行操作，而是由编译器进行的。用户通过关键字cmse_nsfptr_create告知编译器执行上面的操作。除了这个关键字，还有一个关键字是要用到的，CMSE_NS_CALL，这个关键字与上一个帖子里，安全区函数的入口函数关键字CMSE_NS_ENTRY是相对的。CMSE_NS_CALL是声明为非安全区的入口函数。

调用非安全区函数的代码如下：

/*main.h*/
typedef void CMSE_NS_CALL (*funcptr)(void);
typedef funcptr funcptr_NS;

/*stm32u5xx_it.c*/
funcptr_NS callback_NS;
if(pSecureErrorCallback != (funcptr_NS)NULL)
  {
   /* return function pointer with cleared LSB */
   callback_NS = (funcptr_NS)cmse_nsfptr_create(pSecureErrorCallback);

   callback_NS();
  }

前两行的typedef是在main.h中定义好的，这个指定了函数指针真正的原型，可以看到下面的代码用这个类型对(void *)的那个指针进行了强制类型转化。最后一行的callback_NS()就调用了非安全区的代码。

3.安全区调用非安全区的函数，能否传递参数和获取返回值

同上一个帖子一样，两者之间只能通过通用寄存器R0-R3传递参数。过多的参数会放入栈中，使得函数无法使用，因为栈顶指针是无法从安全区传递到非安全区的。

返回值是放在R0寄存器中的，也是可以传递回来的。

但是不像上一个帖子中非安全区调用安全区函数那样，将指针以参数的形式传递给被调函数时，是无法使用的。因为指针指向的是安全区的内存，这个是非安全区所不能访问的。那么如何传递大量的数据呢？可以迂回一下，再在安全区注册一个缓存区的指针，指向非安全区的一块区域，然后通过这个指针操作非安全区的数据，并把这个指针传递给被调函数。这样非安全区的代码访问的还是非安全区的数据，就可以了。

至此安全区和非安全区之间的交互方式就学习完了，这个交互包括函数的交互，也包括数据的交互。下一个帖子，分享一下TrustZone工程的启动流程。

lugl4313820

感谢分享！

okhxyyo

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