8.1 OP-TEE与TF-A的集成

8.1.1 OP-TEE概述

基本架构

OP-TEE（Open Portable Trusted Execution Environment）是基于ARM TrustZone技术的开源TEE实现，由以下核心组件构成：

• OP-TEE OS：运行在安全世界(EL1)的微内核
• OP-TEE Client：运行在非安全世界(EL0/EL1)的客户端库
• OP-TEE Driver：Linux内核空间的可信执行环境驱动

与TF-A的关系

8.1.2 集成架构设计

启动时序

1. BL1加载并验证BL2
2. BL2加载并验证BL31和OP-TEE（BL32）
3. BL31初始化后跳转到OP-TEE进行初始化
4. OP-TEE返回BL31后继续启动BL33（通常为UEFI或Linux loader）

内存映射示例

/* 典型的内存布局配置（ARM FVP平台） */
#define BL32_BASE        0x04000000
#define BL32_LIMIT       0x0403F000
#define BL32_SHARED_BASE 0x04040000
#define BL32_SHARED_LIMIT 0x04080000

8.1.3 构建系统集成

编译选项配置

# 在TF-A构建命令中启用OP-TEE支持
BL32=optee.bin
SPD=opteed

镜像打包流程

1. 编译OP-TEE生成tee-header_v2.bin和tee-pager_v2.bin
2. 使用fiptool打包到FIP镜像：

fiptool create --tb-fw bl31.bin --soc-fw bl32.bin --nt-fw bl33.bin fip.bin

8.1.4 运行时交互机制

SMC调用处理流程

1. 非安全世界通过smc #0指令触发异常
2. BL31的异常处理程序根据SMC ID路由到OP-TEE
3. OP-TEE处理完成后通过eret指令返回

共享内存管理

// OP-TEE中注册共享内存区域示例
struct tee_mm_shared_mem_info {
    uintptr_t base;
    size_t size;
    uint32_t flags;
};

register_shared_mem(&mem_info);

8.1.5 安全世界切换实现

上下文保存/恢复

// BL31中实现的上下文切换宏
.macro save_and_enter_optee
    stp x0, x1, [sp, #-16]!
    mrs x0, sp_el0
    mrs x1, elr_el3
    stp x0, x1, [sp, #-16]!
    bl opteed_synchronous_sp_entry
.endmacro

典型性能指标

操作类型	周期数（Cortex-A72）
世界切换	约1200 cycles
SMC调用	约2000 cycles

8.1.6 调试与验证

常见问题排查

1. 启动失败：检查BL32基地址是否与OP-TEE链接脚本一致
2. SMC调用超时：验证共享内存区域配置是否正确
3. 权限错误：检查MMU页表配置的安全属性

调试技巧

# 启用TF-A调试日志
make LOG_LEVEL=40 DEBUG=1
# OP-TEE调试输出配置
CFG_TEE_CORE_LOG_LEVEL=3

8.1.7 平台适配指南

必须实现的平台接口

1. plat_get_optee_header() - 获取OP-TEE镜像头信息
2. plat_optee_pmem() - 配置持久化内存区域
3. plat_optee_enter() - 平台特定的进入OP-TEE操作

设备树配置示例

/ {
    firmware {
        optee {
            compatible = "linaro,optee-tz";
            method = "smc";
        };
    };
};

注意：实际集成时应参考最新版本的OP-TEE官方文档和TF-A移植指南