如何解释ARM的SMC调用？

Question

我一直在阅读 Android 的内核，以了解 CPU 内核（又名 DVFS、DCVS）的动态电源管理是如何完成的。我找到的代码 here makes some calls to the following function (defined here) 依次调用 SMC 汇编指令。

ARM有文档解释SMC calling convention，但我一直没能用它来理解下面的功能。我如何进一步追踪 SMC 指令以查看它根据其输入操作数实际执行的操作？

s32 scm_call_atomic4_3(u32 svc, u32 cmd, u32 arg1, u32 arg2,
        u32 arg3, u32 arg4, u32 *ret1, u32 *ret2)
{
    int ret;
    int context_id;
    register u32 r0 asm("r0") = SCM_ATOMIC(svc, cmd, 4);
    register u32 r1 asm("r1") = (u32)&context_id;
    register u32 r2 asm("r2") = arg1;
    register u32 r3 asm("r3") = arg2;
    register u32 r4 asm("r4") = arg3;
    register u32 r5 asm("r5") = arg4;
    asm volatile(
        __asmeq("%0", "r0")
        __asmeq("%1", "r1")
        __asmeq("%2", "r2")
        __asmeq("%3", "r0")
        __asmeq("%4", "r1")
        __asmeq("%5", "r2")
        __asmeq("%6", "r3")
#ifdef REQUIRES_SEC
            ".arch_extension sec\n"
#endif
        "smc    #0  @ switch to secure world\n"
        : "=r" (r0), "=r" (r1), "=r" (r2)
        : "r" (r0), "r" (r1), "r" (r2), "r" (r3), "r" (r4), "r" (r5));
    ret = r0;
    if (ret1)
        *ret1 = r1;
    if (ret2)
        *ret2 = r2;
    return r0;
}
EXPORT_SYMBOL(scm_call_atomic4_3);

Answer 1

SMC calling conventions是ARM关于如何实现cross worldAPI的建议，让多个厂商可以在任意一个world编写代码，共同协作- 以最小的不兼容性存在。至少那是意图。供应商（Android/Linux 在您的情况下）不必执行此操作，如果安全世界不遵循它，则可能无法执行此操作。

but I haven't been able to use it to make sense of the following function

SMC 指令是从正常世界到安全监视器的受控更改。监视器有自己的向量 table，svc 的条目是 SMC 调用。寄存器是世界之间的 'shared' 信息。通常在世界切换上，监视器可能会将所有寄存器换出到某个上下文存储。在SMC情况下，寄存器可以传递参数和return结果。这就是这个函数所做的全部。

register u32 r0 asm("r0") = SCM_ATOMIC(svc, cmd, 4);

这是liketableSMC调用约定文档中的位域table2-1。它是从正常世界 Linux 到安全监视器来告诉哪个函数（以及参数数量 marshal/keep 的四个）。

register u32 r2 asm("r2") = arg1;
register u32 r3 asm("r3") = arg2;
register u32 r4 asm("r4") = arg3;
register u32 r5 asm("r5") = arg4;

如果ARM ABI是偶然的，参数arg1-arg4已经在这些寄存器中，所以不会生成代码。全局 context_id （到 Linux/Android 内核）也被传递。

How can I track down the SMC instruction further to see what it actually does based on its input operands?

为此，您需要安全世界的代码。我的猜测是，这是一些小区 phone 和基带等在安全世界中，代码不可用。如果您有安全世界代码，监控向量 table 将有一个 SMC 条目。这将有一个基于 r0 或 'cmd' 值的开关（或 if/then），它选择特定的 smc 函数。通用 smc 处理程序可以恢复安全世界 registers/context 但保留 r0 位字段中指定的四个参数。

所以答案可能是您无法追踪它的作用。您必须依赖供应商文档，或者幸运地拥有通往安全世界的代码。

如何解释ARM的SMC调用？

How to interpret ARM's SMC calls?

kernel

arm

trust-zone

android-kernel