虚拟化之安全虚拟化

虚拟化首次引入是在Armv7-A架构中。那时，Hyp模式（在AArch32中相当于EL2）仅在非安全状态下可用。当Armv8.4-A引入时，添加了对安全状态下EL2的支持作为一个可选特性。

当处理器支持安全EL2时，需要使用SCR_EL3.EEL2位从EL3启用该处理器。设置此位将启用进入EL2，并启用在安全状态下使用虚拟化功能。

在安全虚拟化可用之前，EL3通常用于托管一些混合了安全状态切换软件和平台固件的功能。这是因为我们希望最小化EL3中的软件数量，以便更容易保护EL3。安全虚拟化使得我们能够将平台固件移到EL1。虚拟化提供了用于平台固件和受信任内核的单独的安全分区。以下图表阐明了这一点：

安全EL2和两个中间物理地址空间

Arm架构定义了两个物理地址空间：安全（Secure）和非安全（Non-secure）。在非安全状态下，虚拟机（VM）的第一阶段翻译的输出始终是非安全的。因此，第二阶段需要处理单一的中间物理地址（IPA）空间。

在安全状态下，VM的第一阶段翻译可以输出安全和非安全地址。NS位在翻译表描述符中控制输出安全空间还是非安全空间。如下图所示，这意味着第二阶段有两个IPA空间，分别是安全和非安全：

与第一阶段表不同，第二阶段表条目中没有NS位。对于特定的IPA空间，所有的翻译结果要么是安全物理地址，要么是非安全物理地址。这个翻译由一个寄存器位来控制。通常，非安全的IPA翻译为非安全的PA，而安全的IPA翻译为安全的PA。