ARMv8-A Exception Levels

Posted 2022-06-11 Loopers

在ARMv8中首次引入了Exception Level的概念，每个Exception Level代表了不同的特权级别。当然了ARMv7也存在同样的特权级别，只不过名字是用PL定义的。

先来看下ARMv8的Exception Level的定义：

 

ARMv8将特权级别分为4个level，分别是EL0，EL1，EL2，EL3。而每个level的特权不一样的，特权大小EL0<EL1<EL2<EL3。

因为ARMv8中ARM TrustZOne的广泛使用，则将整个系统分为两部分一个是Normal World，一个是Secure World.

• Normal World就代表的是正常的世界，比如android手机中linux操作系统就在normal world,
• Secure World就是安全世界，比如android手机中的高通的QSEE就是运行在Secure World

 

而每个Exception Level都代表啥意思呢：

• EL0： 就是用户空间，在Noraml world中比如运行的应用程序，在Secure world就是TA，Trust Application
• EL1：运行操作系统，Noramal World比如Linux操作系统，或者WInce操作系统。在Secure World则就是Trusted OS，比如高通的QSEE, 开源的OP-TEE，豌豆荚的TEE等
• EL2：ARM为了支持虚拟化，设计的Hypervisor层，只有在Noraml world使用。
• EL3：Secure Moniter的作用是用于Noraml world和Secure world切换使用。当noraml world想要访问Secure world需要发送SMC指令进入Secure Moniter层，然后进入到Secure world

 

 

而在ARMv7中使用的是Privilege level的概念，而且只存在PL0，PL1，PL2

在ARMv7的后期已经开始引入了ARM TrustZone技术了。所以在ARMv7中也分为了两种状态，分别是Noraml World

• Normal World
  1. PL0 （UserSpace空间）
  2. PL1（kernel OS， 比如linux OS）
  3. PL2（Hyp mode）
• SecureWorld：
  1. PL0 （UserSpace 比如TA应用）
  2. PL1 （Trusted OS，比如QSEE，OP-TEE）
  3. 无PL2，Secure Moniter也是运行在PL1阶段的

 

本节描述了ARMv7中的特权级别PL，以及ARMv8中的EL概念。