TF-M 使用 make 构建

tyustli2026-10-30 12:26

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使用 Make 编译和运行 BL2、TF-M Secure 与 Non-Secure

前面已经搭好 TF-M 构建环境，这里使用 Make 编译 Secure 和 Non-Secure 示例，再通过 QEMU 启动。

使用 Make 构建 Secure

这里使用 build_an521_make 保存 Make 的构建文件和产物，NS 工程使用自己的 build_make 目录。

配置

bash 复制代码 
cd "/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m"
source env/bin/activate
cmake -S . -B build_an521_make -G "Unix Makefiles" \
    -DTFM_PLATFORM=arm/mps2/an521 \
    -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
  • -S . 指定当前的 trusted-firmware-m 目录为源码目录。
  • -B build_an521_make 指定 Secure 的 Make 构建目录。
  • -G "Unix Makefiles" 选择 Make 生成器，生成 Makefile，名称中有空格，需要加引号。
  • -DTFM_PLATFORM=arm/mps2/an521 选择 MPS2 AN521 平台。
  • -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug 选择调试构建。

不需要手动创建 build_an521_make，CMake 会自动创建。需要 compile_commands.json 时，再执行下面的命令，无需修改 CMakeLists.txt。

bash 复制代码 
cmake -S . -B build_an521_make -DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=ON
  • -S . 指定当前目录为源码目录。
  • -B build_an521_make 使用已有构建目录，保留其中的其他配置。
  • -DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=ON 开启编译命令导出，生成 compile_commands.json，供 clangd 等工具查询源文件的编译参数。

首次配置会下载 CMSIS、MCUboot、TF-PSA-Crypto 等依赖，并放在 build_an521_make/lib/ext/。这一步需要网络，外层的 tf-m-extras 用于构建 NS 示例，TF-M 也可能为自己的扩展依赖单独下载一份。

编译与导出 NS 接口

bash 复制代码 
cmake --build build_an521_make --target install --parallel
  • --build build_an521_make 调用 Make 构建该目录中的工程。
  • --target install 构建并导出 NS 接口到 build_an521_make/api_ns/。
  • --parallel 启用并行构建。

原生 Make 命令与最后一条等效。

bash 复制代码 
make -C build_an521_make -j"$(nproc)" install
  • -C build_an521_make 让 Make 进入该构建目录执行。
  • -j"$(nproc)" 设置并行任务数，$(nproc) 由 Shell 替换为当前进程可用的处理器数量。
  • install 执行安装目标，构建并导出 NS 接口。

install 会先构建固件，再把 NS 工程需要的接口、平台文件、签名材料和配置导出到 build_an521_make/api_ns/，无需 sudo。

主要输出如下。

text 复制代码 
build_an521_make/
├── bin/
│   ├── bl2.axf
│   ├── bl2.hex
│   ├── tfm_s.axf
│   └── tfm_s.bin
├── api_ns/
│   ├── bin/
│   ├── cmake/
│   ├── config/
│   ├── image_signing/
│   ├── interface/
│   └── platform/
└── compile_commands.json    开启导出后生成

清理

bash 复制代码 
cmake --build build_an521_make --target clean
  • --build build_an521_make 使用该目录中已有的构建规则。
  • --target clean 执行清理目标，删除编译产物及工程额外指定的生成文件，重新构建的步骤见后面的清理小节。

使用 Make 构建 Non-Secure

先完成前面 Make 方式的 Secure 构建和 install，再配置 NS 工程。

配置

bash 复制代码 
cd /home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/tf-m-extras/examples/tf-m-example-ns-app
source /home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m/env/bin/activate
cmake -S . -B build_make -G "Unix Makefiles" \
    -DCONFIG_SPE_PATH="/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m/build_an521_make/api_ns" \
    -DTFM_TOOLCHAIN=GNUARM
  • -S . 指定当前的 NS 示例源码目录。
  • -B build_make 指定 NS 构建目录，与 Secure 的构建目录分开。
  • -G "Unix Makefiles" 选择 Make 生成器。
  • -DCONFIG_SPE_PATH=.../build_an521_make/api_ns 指向对应 Secure 构建导出的接口、配置和签名材料。
  • -DTFM_TOOLCHAIN=GNUARM 选择 GNU Arm 工具链。

配置报错

如果 Secure 只使用前面的基本配置，尚未启用相关安全分区，NS 配置可能在生成阶段报错。

text 复制代码 
No SOURCES given to target: tfm_api_ns

CMake Generate step failed.  Build files cannot be regenerated correctly.

解决方法

tfm_api_ns 的源文件由 Secure 启用的安全分区决定，相关分区全部关闭时，这个库就没有源文件。先重新配置 TF-M，启用安全分区并导出 NS 接口，再回到 NS 工程。

启用 Crypto、ITS、PS 和 Platform 的配置。示例调用 psa_generate_random()，需要 Crypto 及其依赖的 ITS。这里也把 MCUBOOT_IMAGE_NUMBER 改为 1，为后面的 Secure + NS 组合镜像做准备。

配置 TF-M
bash 复制代码 
cd /home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m
source env/bin/activate
cmake -S . -B build_an521_make -G "Unix Makefiles" \
    -DTFM_PLATFORM=arm/mps2/an521 \
    -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug \
    -DMCUBOOT_IMAGE_NUMBER=1 \
    -DTFM_PARTITION_CRYPTO=ON \
    -DTFM_PARTITION_INTERNAL_TRUSTED_STORAGE=ON \
    -DTFM_PARTITION_PROTECTED_STORAGE=ON \
    -DTFM_PARTITION_PLATFORM=ON
  • -S . 指定当前 TF-M 源码目录。
  • -B build_an521_make 更新原来的 Secure 构建目录，保留已下载的依赖。
  • -G "Unix Makefiles" 沿用 Make 生成器。
  • -DTFM_PLATFORM=arm/mps2/an521 选择 MPS2 AN521 平台。
  • -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug 使用调试构建。
  • -DMCUBOOT_IMAGE_NUMBER=1 将 Secure 和 NS 合并为一个镜像签名和验证，组合镜像仍然需要包含 NS 程序。
  • -DTFM_PARTITION_CRYPTO=ON 启用密码服务，包括示例使用的随机数生成。
  • -DTFM_PARTITION_INTERNAL_TRUSTED_STORAGE=ON 启用内部可信存储。
  • -DTFM_PARTITION_PROTECTED_STORAGE=ON 启用受保护存储。
  • -DTFM_PARTITION_PLATFORM=ON 启用平台相关的 PSA 服务。
编译 TF-M
bash 复制代码 
cmake --build build_an521_make --parallel
  • --build build_an521_make 根据新配置重新构建 Secure。
  • --parallel 启用并行构建。
安装 NS 接口
bash 复制代码 
cmake --build build_an521_make --target install --parallel
  • --build build_an521_make 使用刚才的 Secure 构建目录。
  • --target install 更新导出的 NS 接口、平台配置和签名材料，输出到 build_an521_make/api_ns/。
  • --parallel 在需要补编译时启用并行构建。

install 本身会先构建再导出文件，也可以直接执行这一步，代替单独编译和安装两步。

重新配置 NS
bash 复制代码 
cd /home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/tf-m-extras/examples/tf-m-example-ns-app
cmake -S . -B build_make -G "Unix Makefiles" \
    -U 'TFM_PARTITION_*' \
    -DCONFIG_SPE_PATH="/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m/build_an521_make/api_ns" \
    -DTFM_TOOLCHAIN=GNUARM
  • -S . 指定切换目录后的 NS 源码目录。
  • -B build_make 沿用原来的 NS 构建目录。
  • -G "Unix Makefiles" 沿用 Make 生成器。
  • -U 'TFM_PARTITION_*' 清除 NS 缓存中的旧分区配置，重新读取 Secure 导出的值。引号防止 Shell 展开通配符。
  • -DCONFIG_SPE_PATH=.../build_an521_make/api_ns 使用这次更新后的 Secure 导出接口。
  • -DTFM_TOOLCHAIN=GNUARM 继续使用 GNU Arm 工具链。

首次配置失败后，NS 缓存可能保留分区的 OFF 值。这里仅清除 NS 的这组缓存，无需删除 Secure 构建目录或重新下载依赖。

编译 NS

配置成功后，再执行编译。

bash 复制代码 
cmake --build build_make --parallel
  • --build build_make 构建配置完成的 NS 工程。
  • --parallel 启用并行构建。

原生 Make 命令如下，二选一即可。

bash 复制代码 
make -C build_make -j"$(nproc)"
  • -C build_make 让 Make 进入 NS 构建目录，执行默认目标。
  • -j"$(nproc)" 根据当前可用的处理器数量设置并行任务数。

查看产物

bash 复制代码 
tree build_make -L 1
  • build_make 指定要查看的 NS 构建目录。
  • -L 1 只显示目录下的第一层内容。

按上面的单镜像配置重新构建后，主要输出如下，其他缓存文件省略。

text 复制代码 
build_make/
├── bin/
├── Makefile
├── spe/
├── tfm_s_ns_signed.bin
└── tfm_s_ns_signed.hex

bin/ 下还有 tfm_ns.axf 和 tfm_ns.bin。tfm_s_ns_signed.hex 包含 Secure 和 Non-Secure。修改 Secure 配置或代码后，先重新构建并安装 Secure，再重新配置、编译 NS，避免使用旧的导出文件。

QEMU 启动

前面的 NS 处理步骤将 MCUBOOT_IMAGE_NUMBER 设为 1，重新构建 Secure 和 NS 后，会得到 bl2.hex 和 tfm_s_ns_signed.hex。先从加载三个镜像时遇到的问题说起。

尝试加载三个镜像

把 BL2、单独的 Secure 镜像和 Secure + NS 组合镜像一起加载，命令如下。

bash 复制代码 
qemu-system-arm \
    -M mps2-an521 \
    -cpu cortex-m33 \
    -nographic \
    -device loader,file="/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m/build_an521_make/bin/bl2.hex" \
    -device loader,file="/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m/build_an521_make/bin/tfm_s_signed.hex" \
    -device loader,file="/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/tf-m-extras/examples/tf-m-example-ns-app/build_make/tfm_s_ns_signed.hex"
  • -M mps2-an521 选择 MPS2 AN521 开发板模型。
  • -cpu cortex-m33 指定 Cortex-M33 处理器。
  • -nographic 关闭图形窗口，将串口和监视器复用到当前终端。
  • -device loader,file=.../bl2.hex 加载 BL2 引导程序。
  • -device loader,file=.../tfm_s_signed.hex 加载单独的 Secure 签名镜像。
  • -device loader,file=.../tfm_s_ns_signed.hex 加载包含 Secure 和 NS 的组合签名镜像。

启动报错

同时加载这些镜像时，出现了下面的报错。

text 复制代码 
rom: requested regions overlap (rom /home/ub22/lx/qemu/tf-m-extras/examples/tf-m-example-ns-app/build_make/tfm_s_ns_signed.hex. free=0x0000000010090000, addr=0x0000000010080000)
qemu-system-arm: rom check and register reset failed

requested regions overlap 表示镜像要写入的内存区域发生重叠。QEMU 在检查镜像装载区域时失败，还没有运行到 BL2 验证固件的阶段。

原因分析

这条命令加载了三个 HEX 文件。

text 复制代码 
bl2.hex
tfm_s_signed.hex
tfm_s_ns_signed.hex

bl2.hex 是 BL2 引导程序，当前 AN521 构建中的起始地址为 0x10000000。

tfm_s_signed.hex 是单独的 Secure 签名镜像，当前 AN521 构建中的起始地址为 0x10080000。这个地址指镜像装载位置，固件入口还要考虑镜像头。

tfm_s_ns_signed.hex 在这里的单镜像配置下，包含 Secure 和 Non-Secure 两部分。其加载关系如下。

text 复制代码 
tfm_s_ns_signed.hex
    = Secure + Non-Secure

因此，同时加载三个文件相当于下面的关系。

text 复制代码 
bl2.hex + tfm_s_signed.hex + tfm_s_ns_signed.hex
    = BL2 + Secure +（Secure + Non-Secure）

Secure 区域被加载了两次，于是 QEMU 报地址重叠。报错中的 addr=0x0000000010080000 也对应这次冲突的装载地址。

HEX 文件本身带有装载地址，loader 会按文件中的地址放置数据，这里无需再指定 addr。

解决方法

删除加载 tfm_s_signed.hex 的那一项。

text 复制代码 
-device loader,file=.../build_an521_make/bin/tfm_s_signed.hex

只保留 bl2.hex 和 tfm_s_ns_signed.hex，分别加载引导程序和包含 Secure、NS 的组合签名镜像。

启动命令
bash 复制代码 
qemu-system-arm \
    -M mps2-an521 \
    -cpu cortex-m33 \
    -nographic \
    -device loader,file="/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m/build_an521_make/bin/bl2.hex" \
    -device loader,file="/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/tf-m-extras/examples/tf-m-example-ns-app/build_make/tfm_s_ns_signed.hex"
  • -M mps2-an521 选择 AN521 开发板模型。
  • -cpu cortex-m33 指定 Cortex-M33 处理器。
  • -nographic 在当前终端显示串口输出。
  • 第一个 -device loader,file=... 加载 Make 构建的 build_an521_make/bin/bl2.hex。
  • 第二个 -device loader,file=... 加载 NS 工程 build_make/tfm_s_ns_signed.hex。

镜像来自同一套配置时，启动后可以看到 BL2、TF-M 和 Hello TF-M world 的输出，完整日志保留在文末。

调试与退出

需要 GDB 调试时，在启动命令末尾追加 -S -s。

  • -S 启动时暂停处理器，等待调试器连接后继续执行。
  • -s 开启 GDB 调试端口，等价于 -gdb tcp::1234。

退出 QEMU 使用 Ctrl+A，松开后按 X。

日常修改与重新构建

只修改源码

直接增量编译即可，不必先 clean。以 Make 为例。

bash 复制代码 
cd "/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m"
cmake --build build_an521_make --target install --parallel
cd "/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/tf-m-extras/examples/tf-m-example-ns-app"
cmake -S . -B build_make
cmake --build build_make --parallel
  • --build build_an521_make 增量构建 Secure，只重新处理受修改影响的目标。
  • --target install 更新导出的 NS 接口及相关文件。
  • -S . 指定切换目录后的 NS 工程为源码目录。
  • -B build_make 使用 NS 已有的构建目录，重新读取 Secure 导出的配置。
  • --build build_make 增量构建 NS。
  • --parallel 启用并行构建，分别用于两次构建。

修改配置

在原构建目录上重新运行 CMake，修改需要改变的 -D 参数，然后重新编译。已有缓存会保留其余配置和依赖路径。

bash 复制代码 
cd "/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m"
cmake -S . -B build_an521_make -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
cmake --build build_an521_make --target install --parallel
  • -S . 指定当前 TF-M 源码目录。
  • -B build_an521_make 在原构建目录上更新配置，保留未修改的缓存项。
  • -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug 将构建类型设置为 Debug。
  • --build build_an521_make 按更新后的配置构建。
  • --target install 更新固件和导出的 NS 接口。
  • --parallel 启用并行构建。

通常不需要删除 CMakeCache.txt。删缓存会丢失原先的配置与本地依赖路径，恢复配置时还需要重新提供完整参数。

重新配置后分区仍显示 ON

之前通过 -DTFM_PARTITION_CRYPTO=ON 等参数启用分区后，再执行基本配置命令，分区仍可能显示 ON。

bash 复制代码 
cd /home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m
cmake -S . -B build_an521_make -G "Unix Makefiles" \
    -DTFM_PLATFORM=arm/mps2/an521 \
    -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
  • -S . 指定当前 TF-M 源码目录。
  • -B build_an521_make 复用已有的构建目录和配置缓存。
  • -G "Unix Makefiles" 沿用 Make 生成器。
  • -DTFM_PLATFORM=arm/mps2/an521 指定目标平台。
  • -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug 设置调试构建，其他未指定的缓存项继续保留。
c 复制代码 
----------- Secure Partitions ------------------------
   Non-Secure Mailbox Agent                  OFF
   Protected Storage Partition               ON
   TF-M Internal Trusted Storage Partition   ON
   TFM Crypto Partition                      ON
   TFM Platform Partition                    ON
   TFM Initial Attestation Partition         OFF
   TFM Firmware Update Partition             OFF
原因

-D 设置的配置会写入 build_an521_make/CMakeCache.txt。再次配置同一个构建目录时，CMake 会读取这些缓存。命令中省略之前的分区参数，只表示这次不修改它们，已经保存的 ON 会继续生效。

这里显示的是之前保存的配置。当前基本配置中这些分区的初始值为 OFF，重新运行 CMake 不会自动恢复初始值，普通 clean 也不会重置配置缓存。

查看缓存
bash 复制代码 
grep 'TFM_PARTITION' build_an521_make/CMakeCache.txt

之前启用过这四个分区时，可以看到类似内容。

text 复制代码 
TFM_PARTITION_CRYPTO:BOOL=ON
TFM_PARTITION_INTERNAL_TRUSTED_STORAGE:BOOL=ON
TFM_PARTITION_PLATFORM:BOOL=ON
TFM_PARTITION_PROTECTED_STORAGE:BOOL=ON
显式改回 OFF

只想关闭这些分区时，直接覆盖缓存，不需要删除构建目录。

bash 复制代码 
cmake -S . -B build_an521_make -G "Unix Makefiles" \
    -DTFM_PLATFORM=arm/mps2/an521 \
    -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug \
    -DTFM_PARTITION_CRYPTO=OFF \
    -DTFM_PARTITION_INTERNAL_TRUSTED_STORAGE=OFF \
    -DTFM_PARTITION_PLATFORM=OFF \
    -DTFM_PARTITION_PROTECTED_STORAGE=OFF
  • -S . 指定 TF-M 源码目录。
  • -B build_an521_make 更新已有构建目录，保留其他缓存和已下载的依赖。
  • -G "Unix Makefiles" 沿用 Make 生成器。
  • -DTFM_PLATFORM=arm/mps2/an521 保持 AN521 平台。
  • -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug 保持调试构建。
  • -DTFM_PARTITION_CRYPTO=OFF 关闭 Crypto 分区。
  • -DTFM_PARTITION_INTERNAL_TRUSTED_STORAGE=OFF 关闭 ITS 分区。
  • -DTFM_PARTITION_PLATFORM=OFF 关闭 Platform 分区。
  • -DTFM_PARTITION_PROTECTED_STORAGE=OFF 关闭 PS 分区。

重新配置后，上面四项会显示 OFF。配置命令只更新构建规则，实际固件还要重新编译。后续运行前面的 NS 随机数示例时，需要按 NS 章节重新启用所需分区，并重新构建、导出接口。

删除整个构建目录后重新配置

需要从头配置时，可以删除整个构建目录，再执行基本配置命令。

bash 复制代码 
cd /home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m
rm -rf build_an521_make
cmake -S . -B build_an521_make -G "Unix Makefiles" \
    -DTFM_PLATFORM=arm/mps2/an521 \
    -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
  • rm -rf build_an521_make 删除整个构建目录，包括缓存、编译产物和目录内下载的依赖源码。
  • -S . 指定 TF-M 源码目录。
  • -B build_an521_make 创建新的构建目录。
  • -G "Unix Makefiles" 重新生成 Make 构建规则。
  • -DTFM_PLATFORM=arm/mps2/an521 重新指定平台。
  • -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug 重新指定构建类型。

这会清除该目录保存的全部配置。自动下载的依赖通常位于 build_an521_make/lib/ext/，删除整个目录后，下次配置需要重新下载；使用构建目录外的本地依赖时，需要重新提供对应的路径配置。只改分区开关时，优先使用前面的显式覆盖方法。

删除构建目录，但是保留外部下载的代码

将构建目录除了 build_an521_make/lib/ext 目录下的所有文件夹都删除，只保留这个文件夹，重新构建的时候加入下面的编译选项，

c 复制代码 
FETCHCONTENT_FULLY_DISCONNECTED=ON

这个编译选项的作用是强制离线，禁止自动下载

需要清理产物时

Make 清理后，先重新配置，再构建。TF-M 的 clean 会删除 generated/ 等生成文件，重新配置可以补齐这些文件。

bash 复制代码 
cd "/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m"
cmake --build build_an521_make --target clean
cmake -S . -B build_an521_make
cmake --build build_an521_make --target install --parallel
  • --build build_an521_make 使用 Secure 的构建目录执行指定目标。
  • --target clean 清理编译产物及额外生成文件。
  • -S . 指定 TF-M 源码目录，重新运行配置。
  • -B build_an521_make 沿用已有构建目录和缓存，重新生成被 clean 删除的配置产物。
  • --target install 重新构建并导出 NS 接口。
  • --parallel 启用并行构建。

原生 Make 清理和重新构建命令如下。

bash 复制代码 
cd "/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m"
make -C build_an521_make clean
cmake -S . -B build_an521_make
make -C build_an521_make -j"$(nproc)" install
  • -C build_an521_make 让 Make 在该构建目录执行。
  • clean 执行 Make 的清理目标。
  • -S . 指定 TF-M 源码目录。
  • -B build_an521_make 重新配置原来的 Make 构建目录，补齐生成文件。
  • -j"$(nproc)" 根据当前可用的处理器数量设置并行任务数。
  • install 重新构建并导出 NS 接口。

cmake --build build_an521_make --target clean 与这里的 Make clean 等效，换成 CMake 包装命令不会改变清理规则。

  • --build build_an521_make 指定 Make 构建目录。
  • --target clean 调用该目录的清理目标。

遇到的问题

pip 提示不是 Python 工程

text 复制代码 
ERROR: file:///home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu does not appear to be a Python project: neither 'setup.py' nor 'pyproject.toml' found.

这是在外层 qemu 目录执行 python -m pip install -e . 导致的。切换到 TF-M 源码目录，再使用已有的 env 安装。

bash 复制代码 
cd /home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m
source env/bin/activate
python -m pip install -e .

找不到 imagesign_wrapper

text 复制代码 
/bin/sh: 1: mcuboot_imagesign_wrapper: not found

先激活环境并安装 TF-M 自己的 Python 包，再继续原来的构建。

bash 复制代码 
cd "/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m"
source env/bin/activate
python -m pip install -e .
command -v mcuboot_imagesign_wrapper
command -v mcuboot_imagesign_assemble
cmake --build build_an521_make --target install --parallel
  • --build build_an521_make 在安装 Python 工具后继续构建原来的 Secure 工程。
  • --target install 构建固件并更新导出的 NS 接口。
  • --parallel 启用并行构建。

如果激活 env 后仍使用系统 Python，再指定虚拟环境中的解释器。

bash 复制代码 
cmake -S . -B build_an521_make \
    -DPython3_EXECUTABLE="/home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m/env/bin/python"
cmake --build build_an521_make --target install --parallel
  • -S . 指定当前 TF-M 源码目录。
  • -B build_an521_make 更新原构建目录中的 Python 配置。
  • -DPython3_EXECUTABLE=.../env/bin/python 指定 CMake 使用 env 中的 Python 解释器运行相关脚本。
  • --build build_an521_make 按更新后的配置继续构建。
  • --target install 构建并导出 NS 接口。
  • --parallel 启用并行构建。

NS 工程遇到相同问题时，在 NS 目录执行 cmake -S . -B build_make 并追加同一个 -DPython3_EXECUTABLE 参数。签名命令本身还需要能从 PATH 找到，所以构建时也要保持 env 已激活。

BL2 找不到可启动镜像

text 复制代码 
[INF] Starting bootloader
[INF] Beginning BL2 provisioning
[WRN] TFM_DUMMY_PROVISIONING is not suitable for production! This device is NOT SECURE
[INF] PSA Crypto init done, sig_type: EC-P256, using builtin keys
[INF] Image index: 1, Swap type: none
[ERR] Image in the primary slot is not valid!
[ERR] Unable to find bootable image

MCUBOOT_IMAGE_NUMBER=2 时，BL2 分别验证 Secure 和 Non-Secure。只加载 Secure，没有有效的 NS 镜像，就可能在 Image index: 1 报错。

这里改用 MCUBOOT_IMAGE_NUMBER=1，将 Secure 与 Non-Secure 合并后作为一个镜像签名和验证。

在原构建目录上修改配置，然后重新构建、安装 Secure，再编译 NS。

bash 复制代码 
cd /home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/trusted-firmware-m
cmake -S . -B build_an521_make -DMCUBOOT_IMAGE_NUMBER=1
cmake --build build_an521_make --target install --parallel
cd /home/tyustli/Desktop/tyustli/study/code/qemu/trust_firmware/tfm/code/tf-m-extras/examples/tf-m-example-ns-app
cmake -S . -B build_make
cmake --build build_make --parallel
  • -S . 分别指定 cd 后的 Secure 或 NS 源码目录。
  • -B build_an521_make 更新 Secure 原有构建目录中的配置。
  • -DMCUBOOT_IMAGE_NUMBER=1 将 Secure 和 NS 合并为一个镜像签名，由 BL2 按单镜像方式验证。
  • --build build_an521_make 重新构建 Secure。
  • --target install 更新 NS 所需的导出文件和镜像配置。
  • -B build_make 重新配置 NS，使其读取新的 Secure 导出配置。
  • --build build_make 重新构建 NS，生成组合签名镜像。
  • --parallel 启用并行构建。

这时生成新的 tfm_s_ns_signed.hex，再用前面的 QEMU 命令启动。只修改成 1，再加载一个旧的或仅含 Secure 的镜像，不能代替完整的 S + NS 镜像。

同时检查 QEMU 加载的是签名镜像，而不是未经签名的 tfm_s.bin / tfm_ns.bin，并确保 BL2 与镜像使用相同配置。

构建目录或生成器不匹配

进入源码目录后，使用 cmake --build build_an521_make。只有当前目录就是构建目录时，才能使用 cmake --build .。

该构建目录使用 Unix Makefiles，构建规则保存在 Makefile。遇到生成器不匹配时，应使用原来的 Make 生成器，或另建构建目录。

完整启动日志

构建时间和随机数每次可能不同，程序最后停留在循环中，需要手动退出 QEMU。

text 复制代码 
[INF] Starting bootloader
[INF] Beginning BL2 provisioning
[WRN] TFM_DUMMY_PROVISIONING is not suitable for production! This device is NOT SECURE
[INF] PSA Crypto init done, sig_type: EC-P256, using builtin keys
[INF] Image index: 0, Swap type: none
[INF] Bootloader chainload address offset: 0x80000
[INF] Image version: v2.3.0
[INF] Jumping to the first image slot
[NOT] Booting TF-M v2.3.0
[NOT] Built Fri 12 Jun 2026 11:16:33 UTC
[INF] Beginning TF-M provisioning
[WRN] TFM_DUMMY_PROVISIONING is not suitable for production! This device is NOT SECURE
[WRN] This device was provisioned with dummy keys. This device is NOT SECURE
[VER] Isolation level is: 1
Creating an empty ITS flash layout.
Creating an empty PS flash layout.
[INF] [Crypto] Provision entropy seed...
[INF] [Crypto] Provision entropy seed... complete.
[VER] [Crypto] Init TF-PSA-Crypto 1.1.0...
[VER] [Crypto] Internal heap size is 12288 bytes
[VER] [Crypto] Init TF-PSA-Crypto 1.1.0... complete.
[INF] [PS] Encryption alg: 0x5500200
Non-Secure system starting...
Hello TF-M world
PSA Framework Version = 1.1
Testing psa get random number...
1: psa_generate_random() = 108
2: psa_generate_random() = 53
3: psa_generate_random() = 110
4: psa_generate_random() = 151
5: psa_generate_random() = 54
End of TF-M example App

日志中的 dummy provisioning / dummy keys 表示使用了演示密钥。它不影响这里的功能学习，不能作为生产设备的安全配置。

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