armv8/armv7中SCTLR的区别


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以SCTLR寄存器来阐述在armv7、armv8-arch64、armv8-arch64的使用方式
(其实大多数的系统寄存器,都是这种处理方式)

SCTLR是系统控制寄存器(SCTLR : system control registers)

在ARMV8上有如下sctlr寄存器
(aarch64)
SCTLR_EL1
SCTLR_EL2
SCTLR_EL3

(aarch32)
SCTLR (NS) – banked
HSCTLR
SCTLR (S) – banked

在ARMV8上有如下sctlr寄存器

SCTLR寄存器的位定义
armv8/armv7中SCTLR的区别

SCTLR的使用方式

SCTLR是system control register,系统控制寄存器。如果跑了双系统(linux,tee),那么在两份系统中对于该寄存器会产生不同的配置的,如linux中enable mmu,tee中disable mmu, 这样就导致在两份系统中的SCTLR值不同.
那么我们看看ARM的设计

(1)、在armv7中,这些通用的系统寄存器是有两组的,即根据SCR.NS比特位的不同,会自动访问相应的那一组寄存器。也就是说,你在linux中和在tee中读写的SCTLR是两个不同的寄存器;
(2)、在armv8-arch64中,有SCTLR_EL1、SCTLR_EL2、SCTLR_EL3三个系统控制寄存器,这里我们只看SCTLR_EL1. 该寄存器只有一组,在双系统切换时(linux,tee),会在ATF代码中save/restore 该寄存器. 其实对于大多数通用的系统寄存器都是如此.
(3)、在armv8-arch32中,SCTLR_EL1的低32位map成了SCTLR,该寄存器也是只有一组,在双系统切换时(linux,tee),也需在ATF代码中save/restore 该寄存器

在armv8-arch64中,是以MRS/MSR来访问SCR寄存器的,而在armv7/armv8-arch32中是以操作协处理器cp15来访问的

例如:
(1)、armv8-arch64 enable MMU

__enable_mmu:
	mrs	x18, sctlr_el1			// preserve old SCTLR_EL1 value
	mrs	x1, ID_AA64MMFR0_EL1
	ubfx	x2, x1, #ID_AA64MMFR0_TGRAN_SHIFT, 4
	cmp	x2, #ID_AA64MMFR0_TGRAN_SUPPORTED
	b.ne	__no_granule_support
	msr	ttbr0_el1, x25			// load TTBR0
	msr	ttbr1_el1, x26			// load TTBR1
	isb
	msr	sctlr_el1, x0    //将x0写入到sctlr_el1
	isb
	/*
	 * Invalidate the local I-cache so that any instructions fetched
	 * speculatively from the PoC are discarded, since they may have
	 * been dynamically patched at the PoU.
	 */
	ic	iallu
	dsb	nsh
	isb

(2)、armv8-arch32或armv7 enable MMU

ENTRY(__turn_mmu_on)
	mov	r0, r0
	instr_sync
	mcr	p15, 0, r0, c1, c0, 0		@ write control reg  //操作协处理器,将r0写入到sctlr
	mrc	p15, 0, r3, c0, c0, 0		@ read id reg
	instr_sync
	mov	r3, r3
	mov	r3, r13
	ret	r3
__turn_mmu_on_end:
ENDPROC(__turn_mmu_on)
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