引流關鍵詞: WSM, 共享內存，sharememory，share memory, optee、ATF、TF-A、Trustzone、optee3.14、MMU、VMSA、cache、TLB、arm、armv8、armv9、TEE、安全、內存管理、頁表…

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說明：
在默認情況下，本文講述的都是ARMV8-aarch64架構，linux kernel 5.14， optee3.14


思考:
CA/TA之間的share memroy是怎樣實現的？
Linux Kernel和TEE os之間的share memory呢？
TA和TA之間的Share memory呢？
CA/TA之間的共享內存有多大？

經常開發CA/TA的同學，對待共享內存這個概念既熟悉又陌生，熟悉在于能夠熟練的使用各類API，也知道共享內存這個東西，陌生在于他講不出共享內存的根本原理。
也許會有同學深入專研這一部分代碼，每次看得都很深，可每一次又都是似懂非懂…
也許是因為共享內存中間的架構(或說業務或說設計層)太過于復雜，又和底層的MMU/Cache相關聯，但是萬變不離其宗，我們拋開一切業務/設計，去追溯底層的根本思想，發現其實這就是這么回事。
本文就不再探討深入的設計方法和技術原理，以直接寫出答案的方式，透過事務看本質，告訴您啥是共享內存，搬好小板凳坐好了哈

1、構建一塊共享內存，其實就是從DDR中挖出一個區域(也可能是多塊內存區域)，CA/TA都可以能訪問此區域;
2、在optee社區的設計思想中，共享內存有兩種，靜態的和動態的。
3、什么是靜態的共享內存？ optee os啟動的時候，在optee os中注冊一塊內存(如10M空間)，做為共享內存？ 啥叫注冊一塊內存？ 其實就是將這一塊內存的物理地址，交給MMU管理，也就是說將這塊內存的信息(addr,size,attributes)寫入到MMU頁表中。另外在Linux Kernel的tee driver程序module_init時，也會將這塊物理地址map到Kernel中, 啥是map呢？其實就是將這塊物理內存交給Linux Kernel中的MMU管理，即將這塊內存的信息(addr,size,attributes)寫入到Linux Kernel的MMU頁表中。 那么CA中是如何使用這塊共享內存呢？ CA中使用之前，會調用mmap，將這塊內存又重新map到Userspace空間，然后CA就可以直接使用了。optee在將控制權交給TA之前，也會將改內存加入到TA的頁表項中，所以TA也就能使用了。
這種設計應該是最簡單的，是提前在TEE側和REE側約定好的一塊共享內存，是一塊連續的內存。只需要在兩邊同時map即可。
4、什么是動態的共享內存？ 為啥要搞出動態共享內存？ 那肯定是因為靜態的不好，靜態的為啥不好？ 浪費內存唄，不管你用不用，它都挖出了一塊區域。那我們講下動態的。
動態的共享內存，核心思想就是在使用的時候分配。動態共享內存有多種形式，我們就講下optee社區設計的，我把它們歸納后，可分為3類:

• 在CA/TA通信之前，分配一塊內存，然后到TEE種注冊一下。這里可以是userspace分配的內存，也可以是Linux Kernel分配的內存.
• 在CA/TA通信之前，從Linux Kernel分配一塊內存，然后CA到TA的api調用時，TEE OS檢查該內存在TEE側還未map，此時TEE會map一下; 同時Kernel層也會將這塊內存信息返回給CA端，CA端再調用mmap重新map下這塊內存。
• 在CA/TA通信時，從Userspace分配一塊內存，到Linux Kernel中后會這這塊內存轉換為物理地址，因為userspace分配的內存在物理上不一定是連續的，所以轉換物理地址后可能是很多區域，是散列值。然后會將這些散列值傳給TEE，TEE再map這些內存. 其實每家TEE廠商的實現，也都略有不同，但最終的思想都是一致的，即REE/TEE側同時map這塊物理內存。下面一張示例圖，就是本種方式的示意圖
  然后我們再來個小小的總結：
  拋開事務看本質，共享內存的建立，其實就是選定好一塊(或多塊)內存，然后同時在兩個系統（TEE 、REE）中做mmu map。這樣的話，兩個系統就都能使用這塊內存了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的CA/TA通信的share memory设计思想解读的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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