ARM TrustZone

ARM TrustZone技术是所有Cortex-A类处理器的基本功能，是通过ARM架构安全扩展引入的。这些扩展可在供应商、平台和应用程序中提供一致的程序员模型，同时提供真实的硬件支持的安全环境。

ARM TrustZone技术是系统范围的安全方法，针对高性能计算平台上的大量应用，包括安全支付、数字版权管理(DRM)、企业服务和基于Web的服务。TrustZone技术与Cortex-A处理器紧密集成，并通过AMBA AXI总线和特定的TrustZone系统IP块在系统中进行扩展，所以ARM TrustZone技术是从硬件层次上提供的安全机制。此系统方法意味着可以保护安全内存、加密块、键盘和屏幕等外设，从而可确保它们免遭软件攻击。

OP-TEE总体架构

从系统架构角度看，如下是启用了ARM TrustZone技术后的64位平台系统架构图。整个系统被分成了两个世界：左边是非安全世界，右边是安全世界。安全世界可以访问两个世界的所有资源，非安全世界只能访问非安全世界的资源，如果非安全世界访问安全世界的资源，则将产生系统硬件总线报错等异常，是无法获取到资源的。

这两个世界之间的往来需要通过ARM Trusted Firmware作为桥梁。当CPU处于非安全世界时，如果想进入安全世界则需要先进入ARM Trusted Firmware（通过ARM的SMC硬件指令），在ARM Trusted Firmware里的Secure Monitor代码会把CPU从非安全身份切换成安全的身份，然后再以安全身份进入安全世界。反之亦然。这个是完全从硬件级别上进行的安全和非安全身份转变。

目前用于ARM TrustZone技术的开源项目中，使用比较广泛的是OP-TEE。OP-TEE是一个开源工程，完整的实现了一个可信执行环境（TEE），可以配合非安全的OS运行。OP-TEE包含optee_os、optee_client、optee_driver三部分。总体架构图如下图所示：

关于 OP-TEE

SOC采用的TEE方案为OP-TEE。Horizon基于OP-TEE v3.19版本开发，为SOC提供安全执行环境。

编译OP-TEE

编译命令:

运行内存和生命周期

OP-TEE OS运行在memory中，地址为0xA200_0000~0xAA00_0000。

注意:在OS DTS中需要将这一部分内存保留，否则会出现不可预知的错误，比如系统崩溃。

OP-TEE OS使用的内存分布如下图所示，包含以下几部分：

TEE core：为OP-TEE内核运行空间，总大小6MB，其中heap段为2MB，用于在运行时使用malloc分配内存。

TA：预留56MB，为TA的运行空间。每个TA都有自己的独立地址空间，分配某一个TA的内存只能由该TA和OP-TEE内核访问，其他TA无法访问。

share memory：预留64MB，REE和TEE都可以访问，可用于在REE和TEE之间传递数据。

IPC：预留2MB，HSM和TEE都可以访问，用于TEE和HSM进行IPC通信。

OP-TEE OS启动后，会一直常驻于内存中运行。

开启Log示例

I/TC: OP-TEE version: 8850482 (gcc version 12.2.1 20221205 (Arm GNU Toolchain 12.2.Rel1 (Build arm-12.24))) #2 Mon Jul 29 14:25:07 UTC 2024 aarch64
I/TC: Primary CPU initializing
I/TC: Primary CPU switching to normal world boot

固件版本号识别

OP-TEE OS的版本号可以通过下面几种方法获取：

从上述开机log中获取:
I/TC: OP-TEE version: 8850482
\ dmesg\ 命令获取
root@hobot:~# dmesg | grep optee
[ 1.955067] optee: probing for conduit method.
[ 1.955081] optee: revision 3.19 (8850482b)
[ 1.955633] optee: initialized driver
\ cat /proc/version_optee
root@hobot:~# cat /proc/version_optee
optee revision 3.19 (8850482b)

（注：如上打印仅供参考，版本号及日期可能随着SDK发布有变化）