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user and privilege mode

Other Parts Discussed in Thread: HALCOGEN

对外设寄存器的读操作可以在user和privilege两种模式下进行

而写操作只能在privilege模式下进行

问题:

1. 在哪里可以设置外设寄存器的user和privilege模式?

2. 设置的过程应该遵循怎样的规则?

  • Hi Xuecheng,

        关于你的问题:

        1. user和privilege模式是ARM Cortex-R4F CPU的工作模式,不是外设模式。需要通过汇编语言,设置CPU内部寄存器来更改CPU的工作模式。

        2. 设置方法和过程中的规则请参考下面的帖子:

            http://www.deyisupport.com/question_answer/microcontrollers/hercules/f/70/p/24380/82135.aspx#82135

  • Hi Renton,

    谢谢你给的链接,我有学习相关材料,但是不得要领。

    另外我在 TI E2E Community上也搜了相关话题,似乎被讨论两年多了也不见有很具体的说明。

    我假设了一个应用例子:

    有一些寄存器的特定位需要在程序运行过程中被周期性写入,写入的前提是将CPU转换为privileged mode(这么多种privileged mode,我只想重写寄存器的某些位,需要选哪一种),写入成功之后让cpu重新回到user mode,进而对寄存器内容起到保护作用。

    我的问题是:

    这种应用假设是否现实合理?

    如果合理,这种周期性变换operation mode的做法是不是实现了安全手册中提到的安全机制“privileged mode access”?

    不知道你们团队有没有做过类似的应用设计,如果做过,有没有可以供用户参考的成功代码?

    或者说在程序运行过程中根本就不会出现频繁更改operation mode的情况发生?

    Best regards,

  • Hi Xuecheng,

        1. 周期性或者不同层面的软件在不同模式下运行的方式,应该就是ARM的设计初衷。

            所以我认为这样的做法是合理的。

            比如,软件分为[硬件驱动层]和[应用层],可以设置应用层为User mode,不允许直接访问硬件寄存器,所有动作要调用[硬件驱动层]实现,而在硬件驱动层,CPU才进入previledged mode。一般是Supervisor mode, irq mode或fiq mode。这里可以操作硬件寄存器。

            这样的话,不论应用层如何复杂或有可能出现跑飞等问题,都不会错误的修改硬件的配置。

        2. TI是可以提供SafeTI软件库的,这套软件经过了第三方的认可,可以用来做安全相关的底层开发。但是不是免费发布的。如果需要的话,您得联系相应的销售人员来获取。

        3. CPU工作模式切换例子可以参考HALCoGen生成的代码中的sys_core.asm文件的操作方法,如下图:

  • 谢谢Renton的回答,给了我很多启发。

    我还想追加一个问题,就是privileged mode中的supervisor mode和system mode有什么区别?

  • Hi Xuecheng,

        您太客气了,我们一起学习~

        各种模式我觉得最关键的区别是:

            1. 是否有专用的寄存器组

            2. MPU对这些模式的区分

        所以supervisor和system模式都是所谓的privileged模式,那么MPU可能对待他们的方式相同。

        但是,在寄存器组角度来说,system跟supervisor模式还是有差别的。