penglai pmp 内存权限配置过程

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#linux

sbi platform_init

int platform_init()
{
  struct pmp_config_t pmp_config;

  //Clear pmp1, this pmp is reserved for allowing kernel
  //to config page table for enclave in enclave's memory.
  //There is no need to broadcast to other hart as every
  //hart will execute this function.
  //clear_pmp(1);
  clear_pmp_and_sync(1);
  printm("[Penglai Monitor@%s] init platfrom and prepare PMP\n", __func__);
  //config the PMP 0 to protect security monitor
  pmp_config.paddr = (uintptr_t)SM_BASE;
  pmp_config.size = ALIGN_UP_POWER_OF_2((unsigned long)SM_SIZE);
  pmp_config.mode = PMP_A_NAPOT;
  pmp_config.perm = PMP_NO_PERM;
  set_pmp_and_sync(0, pmp_config);

  //config the last PMP to allow kernel to access memory
  pmp_config.paddr = 0;
  pmp_config.size = -1UL;
  pmp_config.mode = PMP_A_NAPOT;
  pmp_config.perm = PMP_R | PMP_W | PMP_X;
  //set_pmp(NPMP-1, pmp_config);
  set_pmp_and_sync(NPMP-1, pmp_config);

  printm("[Penglai Monitor@%s] setting initial PMP ready\n", __func__);
  return 0;
}

这段代码是一个平台初始化函数 platform_init，用于配置 RISC-V 架构下的物理内存保护（PMP）寄存器。PMP 寄存器用于控制对物理内存的访问权限，确保只有授权的访问才能进行。下面是逐步解释：

代码解析

定义PMP配置结构体：
```
struct pmp_config_t pmp_config;
```
定义了一个 pmp_config 结构体变量，用于存储 PMP 配置信息，包括物理地址、大小、模式和权限。
清除 PMP1：
```
clear_pmp_and_sync(1);
```
- 这行代码用于清除 PMP 寄存器 1 的配置。PMP1 被保留用于允许内核在飞地（enclave）内存中配置页表。
- clear_pmp_and_sync 函数用于清除指定的 PMP 寄存器并同步状态。
打印初始化信息：
```
printm("[Penglai Monitor@%s] init platfrom and prepare PMP\n", __func__);
```
打印一条信息，表示正在进行平台初始化并准备 PMP 配置。
配置 PMP0 以保护安全监控代码：
```
pmp_config.paddr = (uintptr_t)SM_BASE;
pmp_config.size = ALIGN_UP_POWER_OF_2((unsigned long)SM_SIZE);
pmp_config.mode = PMP_A_NAPOT;
pmp_config.perm = PMP_NO_PERM;
set_pmp_and_sync(0, pmp_config);
```
- 配置 PMP0 寄存器以保护安全监控代码所在的内存区域。
- SM_BASE 是安全监控代码的起始物理地址。
- SM_SIZE 是安全监控代码的大小，ALIGN_UP_POWER_OF_2 用于将大小向上对齐到最接近的 2 的幂。
- PMP_A_NAPOT 表示使用“Not a Power of Two”模式，允许配置非 2 的幂大小的内存区域。
- PMP_NO_PERM 表示禁止对该内存区域的访问权限。
- set_pmp_and_sync 函数用于设置指定的 PMP 寄存器并同步状态。
配置最后一个 PMP 寄存器以允许内核访问内存：
```
pmp_config.paddr = 0;
pmp_config.size = -1UL;
pmp_config.mode = PMP_A_NAPOT;
pmp_config.perm = PMP_R | PMP_W | PMP_X;
set_pmp_and_sync(NPMP - 1, pmp_config);
```
- 配置最后一个 PMP 寄存器（索引为 NPMP - 1）以允许内核访问整个内存。
- paddr 设置为 0，size 设置为 -1UL，表示覆盖整个物理内存地址空间。
- PMP_R | PMP_W | PMP_X 表示允许对该内存区域的读、写和执行权限。
打印 PMP 配置完成信息：
```
printm("[Penglai Monitor@%s] setting initial PMP ready\n", __func__);
```
打印一条信息，表示初始 PMP 配置已完成。
返回初始化结果：
```
return 0;
```
返回 0 表示初始化成功。

代码逻辑

初始化 PMP 寄存器：
- 首先清除 PMP1 的配置，以便内核可以在飞地内存中配置页表。
- 配置 PMP0 寄存器以保护安全监控代码所在的内存区域，禁止对该区域的访问。
- 配置最后一个 PMP 寄存器以允许内核访问整个物理内存。
同步机制：
- 使用 clear_pmp_and_sync 和 set_pmp_and_sync 函数确保在清除或设置 PMP 寄存器后，状态在所有哈特（hart）之间同步。

注意事项

PMP 寄存器配置：
- PMP 寄存器数量由 NPMP 宏定义，通常为 16 个寄存器。
- 每个 PMP 寄存器配置了一个物理内存区域的访问权限。
权限配置：
- PMP_NO_PERM 表示禁止访问。
- PMP_R | PMP_W | PMP_X 表示允许读、写和执行权限。
平台依赖：
- 该代码依赖于具体的 RISC-V 平台实现，其中 SM_BASE 和 SM_SIZE 是平台特定的宏，表示安全监控代码的基地址和大小。
打印函数：
- printm 是一个平台特定的打印函数，用于输出调试信息。