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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。我在此处找到的代码对以下函数(在此处定义)进行了一些调用,该函数又调用了 SMC 汇编指令。

ARM 有一个解释SMC 调用约定的文档,但我无法使用它来理解以下功能。如何进一步跟踪 SMC 指令,以根据其输入操作数查看它实际执行的操作?

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);
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SMC 调用约定是 ARM 关于如何实现跨世界API的建议,以便多个供应商可以在任一世界中编写代码并以最小的不兼容性共存。至少这是意图。供应商(在您的情况下为 Android/Linux)不必这样做,如果安全世界不遵循它,则可能无法这样做。

但我无法用它来理解以下功能

SMC指令是从正常世界到安全监视器的受控变化。监视器有自己的向量表,条目svc是 SMC 调用。寄存器是世界之间的“共享”信息。通常在世界切换上,监视器可能会将所有寄存器交换到某个上下文存储中。在这种SMC情况下,寄存器可以传递参数并返回结果。这就是这个函数正在做的所有事情。

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

这是一个类似于SMC 调用约定文档中的表 2-1的位字段。它是从普通世界的 Linux 到安全监视器来判断哪个函数(以及编组/保持四个的参数数量)。

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 将已经在这些寄存器中,因此不会生成任何代码。全局context_id(到 Linux/Android 内核)也通过了。

如何进一步跟踪 SMC 指令,以根据其输入操作数查看它实际执行的操作?

为此,您需要安全世界的代码。我的猜测是,这是一些手机和基带等在安全世界中并且代码不可用。如果您有安全世界代码,则监控向量表将有一个SMC条目。这将有一个基于选择特定功能的r0或“cmd”值的开关(或 if/then)。smc通用处理程序可以恢复安全的世界寄存器/上下文,但保留位字段smc中指定的四个参数。r0

所以可能答案是你无法追踪它的作用。您必须依赖供应商文档或有幸拥有安全世界的代码。

于 2017-10-20T14:28:02.270 回答