问题描述
我不确定我是否理解 cpu 直接访问 ARM 处理器中内存的完整流程， 我想知道缓存（L1 和 L2）、DMA 和 MMU（或安全 MMU）参与的内存访问部分。 我不确定我是否理解从非 secureOS 向 SecureOS 发送数据的过程，从通过 DMA 分配共享缓冲区并将数据写入共享缓冲区（在 SecureOS 和非 SecureOS 之间）和发送开始。
其他问题：
- 为什么 DMA 需要在安全或非安全之间进行通信？为什么不能通过内核缓冲区使用（kmalloc()、kzalloc()、get_page() 等）？
- 一般来说，cpu 可以在没有 DMA 的情况下访问内存吗？ DMA 是否必须参与？
- cpu（缓存 L1 或 L2）与 DMA 之间可能存在不一致性？ 例如： non-secureOS 将自己的数据写入 DMA 缓冲区并发送到 secureOS。 secureOS 接收缓冲区，non-secureOS 再次更改缓冲区而不刷新（我认为更改保留在缓存中），最后 secureOS 从缓存中读取陈旧的假数据
解决方法
TrustZone 的所有功能都是通过增强 BUS 的“NS”位完成的。 对于 TrustZone CPU，L1/L2/TLB（通过 MMU）需要知道“NS”位。缓存和 TLB 增加了一个“NS”位，如果“NS”是明确的，则不能从正常世界访问。
我不确定我是否理解从非 secureOS 向 SecureOS 发送数据的过程，从通过 DMA 分配共享缓冲区并将数据写入共享缓冲区（在 secureOS 和非 SecureOS 之间）和发送开始。
安全/非安全操作系统有多种通信方式。 DMA 缓冲区是一种方式，但它可能很复杂并且不是正常模式。最基本的机制是 SMC 指令。这被监控模式捕获并完成与“系统调用”相同的事情。
另一种方法是将 RAM 映射为全球可共享。通常，这是通过 TZASC 完成的，但系统上可能存在其他 Trustzone 内存控制器。这可能是通过 smc 机制“引导”的最佳方式。
使用 DMA 控制器可以扩展全球可共享内存缓冲区，以减轻 CPU 工作负载。但是，我认为这个案例有点病态，永远不会完成。比通过 DMA 复制内存更快的方法是更新 TZASC 以使缓冲区可共享。没有复制。
- 正常世界读取“安全内存”-> 故障。
- 正常世界读取“世界共享内存”-> 正常访问。
安全操作系统可以在运行时翻转 TZASC 权限，如果设备未启动锁定。
为什么 DMA 需要在安全或非安全之间进行通信？为什么不能通过内核缓冲区使用（kmalloc()、kzalloc()、get_page() 等）？
如上详述。它需要全球共享内存。
一般情况下，CPU 可以在没有 DMA 的情况下访问内存吗？ DMA 必须参加吗？
根本不需要涉及任何 DMA。事实上，我想知道是什么让您认为是这种情况？
CPU（缓存 L1 或 L2）与 DMA 之间可能存在不一致性？例如：非secureOS 将自己的数据写入DMA 缓冲区并发送到secureOS。 secureOS 接收缓冲区，non-secureOS 再次更改缓冲区而不刷新（我认为更改保留在缓存中），最后 secureOS 从缓存中读取陈旧的假数据
DMA 和缓存总是存在一致性问题。 TrustZone 没有添加任何新内容。如果您使用的是 DMA，则需要将 MMU 设置为设备内存，并且不会被缓存。
此外，DMA 设备本身也被视为 BUS 主设备。如果放置在它们上面，它们可以是 TrustZone 感知或某些前端逻辑。在第一种情况下，控制器根据记录的使用模式翻转“NS”位。例如，加密设备可以向正常/安全世界提供存储的寄存器。根据谁访问了设备，DMA 将在 NS 设置或清除的情况下执行。对于第二种情况，另一个设备/垫圈为 DMA 设置固定访问。它始终是正常或安全访问。这通常是引导锁定。
DMA（以及 CPU 旁边的所有硬件）都在 CPU 的范围之外。 SOC 设计人员和 OEM 必须配置系统以匹配应用程序的安全要求。所以不同的设备应该映射到正常/安全（或动态，如果需要）。最安全的情况是修复这些映射并在启动时锁定它们。否则，您的攻击面会因对 TrustZone 的攻击而增加。