文章目录

一、功能需求
二、TA到PTA的总体设计
- 1. 软件层总体设计
- - 1.1 总体结构图设计
  - 1.2 TA调用其他TA的接口设计
- 2. 设计思路
三、详细设计
- 1. 修改代码清单
- 2. 子模块设计
- - 2.1 libhanlerot库设计
  - 2.2 PTA模块设计
  - 2.3 TA模块设计

一、功能需求

上篇”从TA到安全驱动的功能设计“介绍了TA通过syscall的方式调用到driver的功能，那本篇主要描述一下如何实现TA调用PTA 完成基本功能的通路。
主要包括新增PTA实现几个基本接口功能、新增和封装PTA对应的lib库便于TA调用这两个环节。

下面以实际例子进行实战介绍，加深一下对TA调用PTA流程的理解。

原创不易，转载请注明出处：https://blog.csdn.net/jackone12347/article/details/122555702

二、TA到PTA的总体设计

1. 软件层总体设计

1.1 总体结构图设计

1.2 TA调用其他TA的接口设计

API名称	API功能
TEE_OpenTASession	建立两个TA之间的session
TEE_InvokeTACommand	通过已创建的session和command id去调用另一个TA提供的操作接口
TEE_CloseTASession	关闭两个TA之间的session
TEE_PARAM_TYPES	定义两个TA之间传递的parameter参数

libhandlerot接口lib库中可以只实现这三个接口，但handlerot PTA中需要实现如下五个接口：

pseudo_ta_register(.uuid = PTA_ROT_UUID, .name = TA_NAME,.flags = PTA_DEFAULT_FLAGS | TA_FLAG_SECURE_DATA_PATH | TA_FLAG_CONCURRENT,.create_entry_point = create_ta,.destroy_entry_point = destroy_ta,.open_session_entry_point = open_session,.close_session_entry_point = close_session,.invoke_command_entry_point = invoke_command);

关于param参数的使用，这里说明一下
在调用InvokeTACommand函数时需要传入params参数，params可传入四个参数，类型有如下几种，params使用场景大致有这几种情况：
1、当进入和返回都不需要携带参数时，使用TEE_PARAM_TYPE_NONE；
2、当只需要传入参数，不需要返回参数时，使用TEE_PARAM_TYPE_VALUE_INPUT；
不需要传入参数，只需要返回参数时，使用TEE_PARAM_TYPE_VALUE_OUTPUT；即需要传入也需要返回，使用TEE_PARAM_TYPE_VALUE_INOUT；
3、当需要分配buffer内存时，使用TEE_PARAM_TYPE_MEMREF_X，使用区别和第2条相同。

PARAM类型	功能
TEE_PARAM_TYPE_NONE	无需传入参数和返回参数
TEE_PARAM_TYPE_VALUE_INPUT	只需要传入参数
TEE_PARAM_TYPE_VALUE_OUTPUT	只需要return返回参数
TEE_PARAM_TYPE_VALUE_INOUT	即需要传入也需要返回参数
TEE_PARAM_TYPE_MEMREF_INPUT	需要分配buff，只需要传入参数
TEE_PARAM_TYPE_MEMREF_OUTPUT	需要分配buff，只需要返回参数
TEE_PARAM_TYPE_MEMREF_INOUT	需要分配buff，即需要返回参数，也需要返回参数

2. 设计思路

需要先构思一下，如何实现这个功能，把需求分解为两部分。
1）封装libhandlerot lib库，便于TA中直接调用lib接口；
2）新增handle rot的PTA，实现libhandlerot中的几个接口。

三、详细设计

1. 修改代码清单

先看一下总体修改了哪些代码，修改的代码量不是很多。
@optee_os/lib/libhandlerot lib库中增加如下code

├── include
│   └── libhandlerot.h
├── libhandlerot.c
└── sub.mk

handle rot PTA中增加如下实现和对外头文件

core/pta/handle_rot.c
lib/libutee/include/pta_handle_rot.h

2. 子模块设计

2.1 libhanlerot库设计

新增libhandleroot.h头文件，我们这里还是实现两个接口，写入数据handle_write_rot和读取数据handle_read_rot。

/** libhandlerot interface*/#ifndef _LIB_HANDLE_ROT_H_
#define _LIB_HANDLE_ROT_H_#include <tee_internal_api.h>
#include <pta_handle_rot.h>TEE_Result handle_write_rot(uint8_t* data, uint32_t size);TEE_Result handle_read_rot(uint8_t* data, uint32_t size);#endif /* _LIB_HANDLE_ROT_H_ */

这两个接口的实现如下，封装invoke_rot_pta中，通过command不同来区分read和write

TEE_Result handle_write_rot(uint8_t* data, uint32_t size)
{TEE_Result res = TEE_ERROR_GENERIC;DMSG("[ROT] handle_write_rot entry.");res = invoke_rot_pta(PTA_ROT_CMD_WRITE, data, size);return res;
}TEE_Result handle_read_rot(uint8_t* data, uint32_t size)
{TEE_Result res = TEE_ERROR_GENERIC;res = invoke_rot_pta(PTA_ROT_CMD_READ, data, size);return res;
}

invoke_rot_pta的实现如下，请注意TEE_PARAM_TYPES中的参数，在前面章节中有介绍过。
主要封装了TEE_OpenTASession、TEE_PARAM_TYPES、TEE_InvokeTACommand、TEE_CloseTASession几个接口，具体的实现需要在PTA中去完成。

/*
* device root of trust handler
*/#include <string.h>
#include <tee_internal_api_extensions.h>
#include "libhandlerot.h"static TEE_Result invoke_rot_pta(uint32_t cmd_id, uint8_t* data, uint32_t size)
{// Dispatch to PTATEE_Result res = TEE_ERROR_GENERIC;TEE_UUID uuid = PTA_ROT_UUID;TEE_TASessionHandle session = TEE_HANDLE_NULL;uint32_t ret_orig = 0;TEE_Param params[TEE_NUM_PARAMS];uint32_t param_types = 0;//open sessionres = TEE_OpenTASession(&uuid, TEE_TIMEOUT_INFINITE,0, params, &session, &ret_orig);if (res != TEE_SUCCESS) {EMSG("[libhandlerot] open pta session failed, res 0x%08x, origin 0x%08x",res, ret_orig);return res;}//invoke commandparam_types = TEE_PARAM_TYPES(TEE_PARAM_TYPE_MEMREF_INOUT,TEE_PARAM_TYPE_NONE,TEE_PARAM_TYPE_NONE,TEE_PARAM_TYPE_NONE);// data & sizeparams[0].memref.buffer = data;params[0].memref.size = size;DMSG("[libhandlerot] TEE_InvokeTACommand start.");res = TEE_InvokeTACommand(session, TEE_TIMEOUT_INFINITE, cmd_id,param_types, params, NULL);if (res != TEE_SUCCESS) {EMSG("[libhandlerot] Invoke command to pta failed, res 0x%08x, origin 0x%08x.",res, ret_orig);TEE_CloseTASession(session);session = TEE_HANDLE_NULL;return res;}//close sessionTEE_CloseTASession(session);session = TEE_HANDLE_NULL;return res;
}

2.2 PTA模块设计

handlerot PTA的设计，包含头文件和实现文件。
pta_handle_rot.h实现如下：

#ifndef __PTA_HANDLE_ROT_H
#define __PTA_HANDLE_ROT_H/** Interface to the rot pseudo-TA, which is used for handling* device root of trust function*/
//c7cf25d5-b62a-40bc-8841-2cefabbbf5bb
#define PTA_ROT_UUID \{ 0xc7cf25d5, 0xb62a, 0x40bc, \{ 0x88, 0x41, 0x2c, 0xef, 0xab, 0xbb, 0xf5, 0xbb } }#define TA_NAME        "handle_rot.ta"/** ROT PTA supported commands*/
#define PTA_ROT_CMD_READ        0
#define PTA_ROT_CMD_WRITE       1#endif /* __PTA_HANDLE_ROT_H */

头文件中主要定义了UUID和TA_NAME，这个是TA的标识，需要唯一指定。

下面是handle_rot.c的实现

#include <bench.h>
#include <compiler.h>
#include <kernel/misc.h>
#include <kernel/mutex.h>
#include <kernel/pseudo_ta.h>
#include <malloc.h>
#include <mm/core_memprot.h>
#include <mm/mobj.h>
#include <mm/tee_mm.h>
#include <mm/tee_pager.h>
#include <mm/vm.h>
#include <optee_rpc_cmd.h>
#include <pta_handle_rot.h>
#include <stdio.h>
#include <string_ext.h>
#include <string.h>
#include <trace.h>uint8_t g_rotbuffer[64] = {0};static TEE_Result create_ta(void)
{DMSG("[PTA] create_ta.");return TEE_SUCCESS;
}static void destroy_ta(void)
{DMSG("[PTA] destroy_ta.");
}static TEE_Result open_session(uint32_t nParamTypes __unused,TEE_Param pParams[TEE_NUM_PARAMS] __unused,void **ppSessionContext __unused)
{DMSG("[PTA] open_session.");return TEE_SUCCESS;
}static void close_session(void *pSessionContext __unused)
{DMSG("[PTA] close_session.");
}static TEE_Result handle_rot_read_impl(uint8_t* buffer, uint32_t size)
{TEE_Result ret = TEE_SUCCESS;DMSG("[PTA] handle_rot_read_impl pta entry.");memcpy(buffer, &(g_rotbuffer[0]), size);size_t i = 0;for(; i < size; i++){DMSG("[PTA] handle_rot_read_impl data:0x%x\n", buffer[i]);}return ret;
}static TEE_Result handle_rot_write_impl(uint8_t* buffer, uint32_t size)
{TEE_Result ret = TEE_SUCCESS;memset(g_rotbuffer, 0, 64);memcpy(&(g_rotbuffer[0]), buffer, size);size_t j = 0;for(; j < size; j++){DMSG("[PTA] handle_rot_write_impl data:0x%x\n", g_rotbuffer[j]);}return ret;
}static TEE_Result invoke_command(void *session_ctx __unused,uint32_t cmd_id, uint32_t param_types,TEE_Param params[TEE_NUM_PARAMS])
{DMSG("[PTA] invoke_command pta entry.");//check input param whether is invalidif (param_types != TEE_PARAM_TYPES(TEE_PARAM_TYPE_MEMREF_INOUT,TEE_PARAM_TYPE_NONE,TEE_PARAM_TYPE_NONE,TEE_PARAM_TYPE_NONE)) {FMSG("[PTA] invalid params \"%s\"", TA_NAME);return TEE_ERROR_BAD_PARAMETERS;}//get input data buffer and sizeuint8_t* buffer = params[0].memref.buffer;uint32_t size = params[0].memref.size;switch (cmd_id) {case PTA_ROT_CMD_READ:DMSG("[PTA] invoke_command pta read data.");return handle_rot_read_impl(buffer, size);case PTA_ROT_CMD_WRITE:DMSG("[PTA] invoke_command pta write data.");return handle_rot_write_impl(buffer, size);default:break;}return TEE_ERROR_BAD_PARAMETERS;
}pseudo_ta_register(.uuid = PTA_ROT_UUID, .name = TA_NAME,.flags = PTA_DEFAULT_FLAGS | TA_FLAG_SECURE_DATA_PATH | TA_FLAG_CONCURRENT,.create_entry_point = create_ta,.destroy_entry_point = destroy_ta,.open_session_entry_point = open_session,.close_session_entry_point = close_session,.invoke_command_entry_point = invoke_command);

我这里把PTA中会用的的接口全添加了，包括create_ta、destroy_ta；代码逻辑也比较简单。

2.3 TA模块设计

普通TA中调用libhandlerot库，去调用PTA中的实现，demo代码如下：

#include <libhandlerot.h>TEE_Result get_rot_data()
{TEE_Result res = TEE_SUCCESS;DMSG("[TA] get_rot_data entry. \n");uint8_t data[64] = "aaaabbbbccccdddd1111222233334444aaaabbbbccccdddd1111222233334444";res = handle_write_rot((uint8_t *)data, 64);uint8_t *temp = NULL;temp = malloc(65);res = handle_read_rot(temp, 64);DMSG ("[TA] handle_read_rot result:%d", res);int i = 0;for(; i < 64; i++) {DMSG ("[TA] handle_read_rot content:0x%x", temp[i]);}free(temp);DMSG("[TA] get_rot_data done. \n");return res;
}

运行结果：

D/TA:  get_rot_data:1516 [TA] get_rot_data entry.
D/TA:  handle_write_rot:60 [ROT] handle_write_rot entry.
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #8 (syscall_check_access_rights)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #5 (syscall_open_ta_session)
D/TC:? 0 tee_ta_init_pseudo_ta_session:299 Lookup pseudo TA c7cf25d5-b62a-40bc-8841-2cefabbbf5bb
D/TC:? 0 tee_ta_init_pseudo_ta_session:312 Open handle_rot.ta
D/TC:? 0 tee_ta_init_pseudo_ta_session:329 handle_rot.ta : c7cf25d5-b62a-40bc-8841-2cefabbbf5bb
D/TC:? 0 create_ta:29 [PTA] create_ta.
D/TC:? 0 open_session:42 [PTA] open_session.
D/TA:  invoke_rot_pta:39 [ROT] TEE_InvokeTACommand start.
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #8 (syscall_check_access_rights)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #8 (syscall_check_access_rights)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #8 (syscall_check_access_rights)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #7 (syscall_invoke_ta_command)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #7 (syscall_invoke_ta_command)
D/TC:? 0 invoke_command:88 [PTA] invoke_command pta entry.
D/TC:? 0 invoke_command:109 [PTA] invoke_command pta write data.
D/TC:? 0 handle_rot_write_impl:78 [PTA] handle_rot_write_impl data:0x61
D/TC:? 0 handle_rot_write_impl:78 [PTA] handle_rot_write_impl data:0x61
D/TC:? 0 handle_rot_write_impl:78 [PTA] handle_rot_write_impl data:0x61
D/TC:? 0 handle_rot_write_impl:78 [PTA] handle_rot_write_impl data:0x61
D/TC:? 0 handle_rot_write_impl:78 [PTA] handle_rot_write_impl data:0x62
D/TC:? 0 handle_rot_write_impl:78 [PTA] handle_rot_write_impl data:0x62
D/TC:? 0 handle_rot_write_impl:78 [PTA] handle_rot_write_impl data:0x62
...省略
D/TC:? 0 handle_rot_write_impl:78 [PTA] handle_rot_write_impl data:0x34
D/TC:? 0 handle_rot_write_impl:78 [PTA] handle_rot_write_impl data:0x34
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #8 (syscall_check_access_rights)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #7 (syscall_invoke_ta_command)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #6 (syscall_close_ta_session)
D/TC:? 0 tee_ta_close_session:513 csess 0x902ebe80 id 3
D/TC:? 0 tee_ta_close_session:531 Destroy session
D/TC:? 0 close_session:49 [PTA] close_session.
D/TC:? 0 destroy_ta:35 [PTA] destroy_ta.
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #8 (syscall_check_access_rights)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #5 (syscall_open_ta_session)
D/TC:? 0 tee_ta_init_session_with_context:607 Re-open TA c7cf25d5-b62a-40bc-8841-2cefabbbf5bb
D/TC:? 0 create_ta:29 [PTA] create_ta.
D/TC:? 0 open_session:42 [PTA] open_session.
D/TA:  invoke_rot_pta:39 [ROT] TEE_InvokeTACommand start.
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #8 (syscall_check_access_rights)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #8 (syscall_check_access_rights)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #8 (syscall_check_access_rights)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #7 (syscall_invoke_ta_command)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #7 (syscall_invoke_ta_command)
D/TC:? 0 invoke_command:88 [PTA] invoke_command pta entry.
D/TC:? 0 invoke_command:106 [PTA] invoke_command pta read data.
D/TC:? 0 handle_rot_read_impl:56 [PTA] handle_rot_read_impl pta entry.
D/TC:? 0 handle_rot_read_impl:62 [PTA] handle_rot_read_impl data:0x61
...省略
D/TC:? 0 handle_rot_read_impl:62 [PTA] handle_rot_read_impl data:0x34
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #8 (syscall_check_access_rights)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #7 (syscall_invoke_ta_command)
F/TC:? 0 trace_syscall:155 syscall #6 (syscall_close_ta_session)
D/TC:? 0 tee_ta_close_session:513 csess 0x902ebc90 id 3
D/TC:? 0 tee_ta_close_session:531 Destroy session
D/TC:? 0 close_session:49 [PTA] close_session.
D/TC:? 0 destroy_ta:35 [PTA] destroy_ta.
D/TA:  get_rot_data:1526 [TA] handle_read_rot result:0
D/TA:  get_rot_data:1529 [TA] handle_read_rot content:0x61
D/TA:  get_rot_data:1529 [TA] handle_read_rot content:0x61
D/TA:  get_rot_data:1529 [TA] handle_read_rot content:0x61
D/TA:  get_rot_data:1529 [TA] handle_read_rot content:0x61
D/TA:  get_rot_data:1529 [TA] handle_read_rot content:0x62
...省略
D/TA:  get_rot_data:1529 [TA] handle_read_rot content:0x34
D/TA:  get_rot_data:1533 [TA] get_rot_data done.

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