前言

我们知道BL31提供smc这个。前面也知道了在atf中。这个smc是怎么执行的。

这篇文章我们来看看这个到底是什么？以及我么如果想要使用的话怎么去注册一个自定义的服务。

参考文档：《SMC CALLING CONVENTION System Software on ARM® Platforms》

SMCCC定义了每个SMC请求功能的ID以及入参和返回值。

下面逐一介绍运行在EL3固件的运行服务框架的注册、初始化和使用。

SMCCC定义了每个运行服务框架的SMC功能ID、OEN(Owning Entity Numbers)、Fast和Standard调用、SMC32和SMC64调用转换。

需要优先实现的功能有：

Standard服务调用：
Secure-EL1 Payload Dispatcher service：如果存在TOS或者S.EL1 Payload，则需要EL3
Secure Monitor负责切换NS.EL1/2和S.EL1。Secure Monitor和S.EL1 Payload之间接口被称为+ SPD(S.EL1 Payload Dispatcher)。ATF还提供了TSP(Test S.EL1 Payload)和TSPD。
CPU特有服务：提供CPU特有的的功能服务。

1、运行服务注册

DECLARE_RT_SVC()用于注册一个运行服务，指定服务名称、OEN范围、服务类型(SMC_TYPE_FAST/SMC_TYPE_STD)、初始化和调用函数。

通过DECLARE_RT_SVC()注册的每个服务都会在ELF的rt_svc_descs段中存在，__RT_SVC_DESCS_START__和__RT_SVC_DESCS_END__是此段的起始结束地址，并可以通过地址范围计算服务数量RT_SVC_DECS_NUM。

/** Convenience macro to declare a service descriptor*/
#define DECLARE_RT_SVC(_name, _start, _end, _type, _setup, _smch) \static const rt_svc_desc_t __svc_desc_ ## _name \__section("rt_svc_descs") __used = { \.start_oen = _start, \.end_oen = _end, \.call_type = _type, \.name = #_name, \.init = _setup, \.handle = _smch }typedef struct rt_svc_desc {uint8_t start_oen;-------------------service内部启动oenuint8_t end_oen;---------------------service内部末尾oenuint8_t call_type;-------------------smc类型，是fast call还是standard callconst char *name;--------------------service名称rt_svc_init_t init;------------------service初始化函数rt_svc_handle_t handle;--------------对应function id的调用函数
} rt_svc_desc_t;

start_oen：该service的起始内部numberend.oen: 该service的末尾numbercall_type: 调用的smc的类型name: 该service的名字init: 该service在执行之前需要被执行的初始化操作handle: 当触发了call type的调用时调用的handle该请求的函数

据给举个例子这里：以OP-TEE为例从bl31跳转到OP-TEE，实现从bl31到OP-TEE的跳转是通过执行opteed_setup函数来实现的，
该函数在执行runtime_svc_int中对各service做service->init()函数来实现，
而OPTEE这个service就是通过DECALARE_RT_SVC被注册到tr_svc_descs段中，代码存在service/spd/opteed/opteed_main.c文件中，内容如下：

所以咱们定义的service函数会在编译的时候，放到tr_svc_descs这个全局的数组中，然后这个DECALARE_RT_SVC就是将你设置的SMC-ID与对应的service进行绑定。等以后用到这个ID的时候，通过汇编，然后计算这个数组的偏移最后找到这个service入口去执行。具体还是要看看代码体会。

SMC ID

SMCCC定义了每个SMC请求功能的ID以及入参和返回值。

SMCCC定义了每个运行服务框架的SMC功能ID、OEN(Owning Entity Numbers)、Fast和Standard调用、SMC32和SMC64调用转换。

这个解释太繁琐了，就你用的时候去看看其他的，然后设置一个不一样的ID，这个ID的范围在合适的范围即可。

/******************************************************************************** Owning entity number definitions inside the function id as per the SMC* calling convention******************************************************************************/
#define OEN_ARM_START            0
#define OEN_ARM_END            0
#define OEN_CPU_START            1
#define OEN_CPU_END            1
#define OEN_SIP_START            2
#define OEN_SIP_END            2
#define OEN_OEM_START            3
#define OEN_OEM_END            3
#define OEN_STD_START            4    /* Standard Calls */
#define OEN_STD_END            4
#define OEN_TAP_START            48    /* Trusted Applications */
#define OEN_TAP_END            49
#define OEN_TOS_START            50    /* Trusted OS */
#define OEN_TOS_END            63
#define OEN_LIMIT            64

上面的定义根据如下图片：

什么是合适的范围？

根据自己的SMCID功能进行设计

MAX_RT_SVCS为128，是因为OEN有64个，SMC类型有Standard和Fast两种类型，所以一共有128种。rt_svc_descs_indices[]一共有128个。

handler

当注册进去之后，当你的smc命令从optee或者是kernel来的，都会到异常的入口（这个异常指的是类似于中断的东西）-sync_exception_aarch64。然后这个异常会根据smc fid进行选择，然后选择那个rt_svc_descs里面的回调函数。

这个部分的查找是在汇编语言中实现的。

最好是去看一个源码逻辑，你就会发现自己注册做的东西就是实现handler函数、setup函数、起个名字、定义好ID、确定好ID的类型和段的位置。

如果你对这个smc运行机制存在疑惑，可以看看上文的runtime_svc_init()那部分的东西。

重复内容

bl31_main()是ATF主体，runtime_svc_init()是 bl31_main()的东西。其作为BL31初始化一部分，初始化了运行在主CPU上的运行服务框架。这必须在TOS和普通世界软件启动之前执行，因为安全和非安全软件可能需要使用这部分内容。（安全态的切换都是通过这个runtime service）

runtime_svc_init()主要对注册的服务进行有限性验证，调用各自服务的初始化函数init()，以及将不同SMC OEN转换到注册服务ID。

在实际使用中，注册一个服务可能对应一系列SMC调用。（因为有的服务可能功能较多，都可以满足）

runtime_svc_init()是初始化这个服务框架

当EL3 Firmware接收到一个SMC时，SMC功能ID通过W0传递到EL3 Firmware。这是根据寄存位宽和W0进行检查，如果两者不匹配则返回错误。

其中Bit[31]和bits[29:24]共7bit组成一个0~127范围数值，在rt_svc_descs_indices[]所对应具体的软件服务rt_svc_descs[]索引。

进而调用具体软件服务的handle()函数：
handle_runtime_svc()就是判断处理这个，让smc id和service对上。

小结

到这里回想你是否知道了以下三点：

你知道了服务是怎么创建注册的，

知道了你这个服务是怎么被注册加进去的（runtime_svc_init()），

也知道了怎么让你的注册id和service对上的（handle_runtime_svc()）。

下面咱们接着上文BL31来看看BL32

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前言

1、运行服务注册

SMC ID

handler

小结

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