Arm std service 之 SDEI

前言

最近在重新梳理Arm TrustedFirmware代码，恰逢TF-A拉出v2.9-rc0版本，相较现在很多厂商在用的旧版v1.4(2017.7)，增加了很多功能特性，包括Arm架构特性RME、SVE、SME、TRBE、BRBE、MPAM、PAUTH、MTE、BTI、PAN、AMU、SPE等，以及SPMD/SPMC（SPCI）、DRTM、SDEI、RMMD、MeasureBoot、CCA COT等软件服务。本文将针对SDEI标准及代码实现（待更新）进行深入分析。

Change Log

SDEI

Software Delegated Exception interface (SDEI) 是Arm定义的软件代理异常处理接口，用于非安全世界注册handler到TFA来接收底层系统事件通知。

Arm Specification: DEN0054
TFA SDEI section

场景及用途

场景

系统错误处理
软件看门狗计时器
内和调试
采样分析

用途

订阅系统事件
屏蔽系统事件
系统事件核间迁移
事件处理过程添加或者移除核
转换现有中断为SDEI事件
产生软件事件

软件模型与定义

模型

提升关键中断的优先级的方式有很多种，SDEI利用将系统事件陷入更高异常等级的方式来实现提升优先级，因为高异常等级永远会抢占低异常等级的执行

Exception Level	Application
EL0	Linux App
EL1	Linux OS
EL2	Hypervisor Firmware
EL3	Trusted Firmware

定义

Client
低异常等级的被成为Client
Dispatcher
高异常等级的被成为Dispatcher

Event
- source 来源通常是硬件异常或者中断，当然也可以是软件中断（SGI）
- type Private(PPI)/Shared(SPI)
- definition platform event(静态定义)/bound event（client动态注册）

SDEI接口和异常等级

层级关系及分类

Physical SDEI TFA作为dispatcher，nonsecure作为client
Virtual SDEI hypervisor作为dispatcher，guest os作为client

注意：secure侧作为client是implementation defined，此处不多介绍

关系对应

下表总结了当前存在的SDEI实例关系

SDEI系统概览

提升事件优先级

CPU PSTSATE中断mask用于防止中断路由到当前EL
GIC 中断路由控制寄存器用于将中断通知到更高EL

Event优先级分类

Normal priority 动态注册的只能是normal类，比如watchdog timer事件
Critical priority 只有platform event可以是critical类，抢占所有normal priority event，但是同级不能抢占，比如错误处理事件

抢占策略

嵌套层级

由于只有2级，同级不能抢占，所以最多嵌套2层

Event 编号

SDEI 接口

接口	功能
SDEI_VERSION	返回版本号
SDEI_EVENT_REGISTER	注册事件
SDEI_EVENT_ENABLE	使能事件
SDEI_EVENT_DISABLE	去使能事件
SDEI_EVENT_CONTEXT	返回事件触发时client的X0-X17寄存器值
SDEI_EVENT_COMPLETE	完成事件
SDEI_EVENT_COMPLETE_AND_RESUME	完成事件，恢复client运行
SDEI_EVENT_UNREGISTER	取消注册事件
SDEI_EVENT_STATUS	事件状态（注册？使能？运行？）
SDEI_EVENT_GET_INFO	事件信息（类型、可触发、优先级、路由模式、AFF）
SDEI_EVENT_ROUTING_SET	设置路由信息
SDEI_PE_MASK	屏蔽PE接收事件
SDEI_PE_UNMASK	取消屏蔽PE接收事件
SDEI_INTERRUPT_BIND	中断绑定事件
SDEI_INTERRUPT_RELEASE	中断绑定释放
SDEI_EVENT_SIGNAL	触发事件到PE
SDEI_FEATURES	SDEI支持的特性查询
SDEI_PRIVATE_RESET	重置当前调用PE的所有私有SDEI事件
SDEI_SHARED_RESET	重置当前调用PE的所有共享SDEI事件