目标:只允许“高级函数”访问OTP中的数据,其它应用程序不能直接读取OTP内容 例程@ F413-Nuclo,F401-Nucleo ! F! n: J& J5 I7 R; ?0 ?5 D 内容 1 问题/目标与方案分析 2 使用MPU实现访问控制的思路 3 构建示例程序——通过MPU实现访问控制 问题/目标与方案分析 需要解决的问题和达到的目标 • 用户需要将一部分数据写入NVM,一次性希望写入后该部分数据不能再被修改 • 该端数据只能被部分关键代码访问,其他的应用数据无法直接读取该段数据的内容 • 目标环境 • 应用程序使用的MCU为STM32F4 • 分析(以F413为例) • F413带有528字节的OTP,可以满足数据一次性写入之后无法被修改的需求 • 为了实现只允许部分代码访问OTP的要求,需要将代码分区,并设置不同的访问权限 • F413带有MPU功能,通过合理配置MPU和不同代码的运行级别,可以实现访问控制 • 首先可以将代码区分为运行于特权级别的代码(关键函数),和运行于用户级别的代码(普通应用) • 设置不同的MPU region及其访问权限,使得OTP所在的region只能被运行在特权级别的代码读取 3 U5 K/ I5 T- K2 e/ J 使用MPU实现访问控制的思路 ' Q6 w- _4 H3 C9 K5 C构建示例程序——通过MPU实现访问控制 代码结构变化 • Main函数 • 调用MPU配置函数,进入应用程序前降级到用户模式 • MPU配置源文件 • 配置MPU region,使能MPU • 关键代码源文件 • 实际访问OTP区域的代码和操作 • 关键代码wrapper源文件 • API函数,供用户级应用程序调用 • 触发SVC中断进入特权级别 • 调用关键代码实际操作函数 • 退回用户级别,返回应用程序 • SVC中断Handler • 处理SVC call中断,判断PCrange • 转入特权级别执行应用程序 ; v& G% @$ P4 @' q7 l" L/ F; V Linker文件配合 • Linker file中定义两个RAM区,用于分别放置特权级和用户级代码使用的堆栈 • Linker file中定义放置关键代码wrapper目标文件的block,及其对应在Flash中的地址 • SVC中断处理函数将使用该地址做PC范围检查 & e- w( G1 [+ I# ]: ] MPU region考虑 • OTP区域,特权级只读访问 • 用户级代码使用的SRAM区,完全读写访问,不可执行 • 一般外设,完全读写访问,不可执行 • DMA(假设应用不使用)完全不可访问(避免应用通过DMA访问OTP区域) • Flash代码区,只读访问,可执行 • 其他:缺省模式,只允许特权模式访问 示例程序说明 • NUCLEO-F413ZH_MPU_PRIV_Protection.7z • 包含基于NUCLEO-F413ZH的示例程序,实现通过MPU进行访问控制 • 其中的MPU region定义、文件结构如前文描述 • 支持IAR工程项目 • NUCLEO-F401RE_MPU_PRIV_Protection.zip • 包含基于NUCLEO-F401RE的示例程序,实现通过MPU进行访问控制 • 其中的MPU region定义根据F401RE芯片的地址空间映射做了部分调整,大致思路一致 • 支持IAR和KEIL工程项目 " {4 s1 r- W6 n8 t5 l 示例程序说明 5 e3 ]1 z3 F6 ?8 e( n6 d& B' F |
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