Trustzone OP-TEE 在QEMU平台上的编译、运行与测试

一.OP-TEE介绍
TEE背后的基本思想就是将和安全服务提取到独立的安全环境中去运行，当主系统有安全相关的操作时，通过发动请求到安全环境获取系统预定义的服务。基于此OP-TEE可以分为三个部分，TEE客户端和用来和安全环境通讯的TEE驱动，这2个部分都运行在主系统(Android/Linux…),运行在安全环境中的TEE OS以及在上面的安全应用，具体参见下图。

引用于ARM中文社区
二.前期准备：
1. 安装相应软件包，命令如下：

$ sudo apt-get install android-tools-fastboot autoconf bison cscope curl \
               flex gdisk libc6:i386 libfdt-dev libglib2.0-dev \
               libpixman-1-dev libstdc++6:i386 libz1:i386 netcat \
               python-crypto python-serial uuid-dev xz-utils zlib1g-dev

笔者使用的UBUNTU14.04版本下，所有软件包成功安装，在UBUNTU14.03版本下，存在两个软件包无法安装，在网上进行搜索，安装相应软件包比较简单，就不再累述解决办法了。这些软件包用于OPTEE_OS的设备启动和OPTEE的编译过程等，如果未能安装，在编译过程中会检查出来，并报错。
2. 下载代码
OP-TEE工程代码通过repo进行下载，需运行如下命令：

$ mkdir ~/bin
$ PATH=~/bin:$PATH
$ curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
$ chmod a+x ~/bin/repo

安装repo，并对repo进行初始化。
初始化完成后，运行命令：

$ mkdir -p $HOME/devel/optee
$ cd $HOME/devel/optee
$ repo init -u https://github.com/OP-TEE/manifest.git -m ${TARGET}.xml [-b ${BRANCH}]
$ repo sync

其中TARGET表示下载的工程类型，有两种选择：default（现在正在开发的版本），default_stable（已经稳定下来的版本）。BRANCH为可选项，现在只有一种选择，即master，若不写，默认为master。
资料显示，存在一部分情况无法使用如上方法进行下载，解决办法如下：

repo init -u https://github.com/OP-TEE/manifest.git -m default.xml --repo-url=git://codeaurora.org/tools/repo.git

注意需替换.repo目录下的manifest.xml的所有.git为空后运行repo sync。
3. 下载交叉编译器
将源码下载下来后，在/optee/build路径下，运行如下命令：

make toolchains

生成toolchains文件夹进行交叉编译器的下载和解压。
若下载时多次出错或无法下载，可以在生成toolchains文件夹下运行如下命令：

wget http://releases.linaro.org/14.08/components/toolchain/binaries/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.9-2014.08_linux.tar.xz
wget http://releases.linaro.org/14.08/components/toolchain/binaries/gcc-linaro-aarch64-linux-gnu-4.9-2014.08_linux.tar.xz
wget http://releases.linaro.org/14.07/components/toolchain/binaries/gcc-linaro-aarch64-none-elf-4.9-2014.07_linux.tar.xz

然后不要忘记cd到/build路径运行：

$ make toolchains

对下载好的交叉编译器压缩包进行解压和路径设置。
三. 编译和运行
1. 编译过程及错误处理
cd 到/build路径下，运行命令：

$ make all run

若出现如下错误：

Sed Error : sed: -e expression #1, char 51: unknown option to `s'

出错原因是/devel/optee/gen_rootfs路径下的generate-cpio-rootfs.sh配置文件中的第218行的sed命令语法错误，更改方法如下：

-sed -i -e "s/CONFIG_EXTRA_CFLAGS=\"\"/CONFIG_EXTRA_CFLAGS=\"${CFLAGS}\"/g" ${BUILDDIR}/.config
+sed -i -e "s|CONFIG_EXTRA_CFLAGS=\"\"|CONFIG_EXTRA_CFLAGS=\"${CFLAGS}\"|g" ${BUILDDIR}/.config

如果未解决此问题而重新编译，会出现如下错误：

/bin': No such file or directory make: *** [busybox-common] Error 1

解决此问题后，使用make all-clean 命令清理编译文件，进行重新编译
如果在第二部分的软件包存在未安装的情况，则在编译阶段检查并报错。
2. 运行效果
UBUNTU14.04的命令行进入qemu命令行模式,生成两个命令行窗口，分别是Normal World 和 Secure World。效果如下：
Normal World:

Secure World:

在qemu命令行界面下输入C，然后回车，启动rich os(linux os)和optee_os，效果图如下：
rich os:

optee_os:

如果成功显示如上效果，表示已经成功完成编译与启动。
四. 测试
在进行测试之前我们需要安装一个软件包ccach，命令如下：

$ sudo apt-get install ccache

这个软件包主要是用来缓存编译文件，使得下一次编译得以更快编译。
在已经启动的Normal World 命令行内输入如下命令进行测试：

modprobe optee_armtz
sleep 0.1
tee-supplicant&
sleep 0.1
xtest

如果出现驱动optee_armtz未找到，需要切换到lib/modules/xxx/路径下，运行加载驱动的命令，xxx为你下载的linux内核版本，若出现如下情况表示加载成功：

然后运行服务tee-supplicant，效果如下：

最后运行xtest，效果如下：
Normal World:

Secure World:

出现此效果表示测试成功。
五. 后记
如上OP-TEE已经成功的在QEMU平台上编译、运行和测试了，笔者将会继续推进，将OP-TEE运行在FVP模拟器以及使用DS-5对TRUSTZONE进行自定义的SECURE APPLICATION的开发。