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AM64x/AM243x硬件防火墙配置实战：从寄存器解析到安全策略设计

news 2026/7/20 21:46:19

1. 硬件防火墙在AM64x/AM243x中的核心地位

在嵌入式系统开发，尤其是涉及汽车电子、工业自动化和高端物联网设备时，系统安全不再是“锦上添花”的功能，而是产品设计的基石。我接触过不少项目，初期为了赶进度，安全配置能省则省，结果在后期集成测试或现场部署时，一个内存越界或权限配置错误就导致整个系统宕机，排查起来犹如大海捞针，代价巨大。德州仪器（TI）的AM64x和AM243x这类多核异构处理器，集成了Cortex-A53、Cortex-R5F和Cortex-M4F等多种核心，外设和内存资源极其丰富。这种复杂性带来了巨大的灵活性和性能潜力，同时也引入了严峻的安全挑战：一个运行在非安全世界（Non-secure）的普通应用，能否随意访问安全世界（Secure）的密钥存储区？一个用户模式（User Mode）的任务，能否越权修改内核模式（Supervisor Mode）的关键配置寄存器？硬件防火墙（Hardware Firewall）就是为解决这些问题而生的硬件“守门人”。

与软件层面的权限检查不同，硬件防火墙是集成在SoC内部互联总线（如CBASS）上的专用硬件模块。它的工作方式简单而粗暴：对所有经过总线的访问请求（包括读、写、调试、缓存操作）进行实时、并行的规则匹配。一旦发现违规访问，防火墙不是简单地返回一个错误码，而是直接阻断该事务，并可以触发安全异常或中断。这种硬件强制的特性，使得安全策略无法被运行时的恶意软件绕过，为系统构建了第一道，也是最坚固的一道防线。在AM64x/AM243x中，防火墙并非一个全局的单一模块，而是分散的、与各个从设备（Slave）或总线桥（Bridge）紧密耦合的多个实例，这允许为不同的内存区域（如DDR、OCRAM）、外设（如CAN FD、eMMC）甚至处理器内部资源（如R5F的TCM）定义独立的、精细化的安全域。

2. 防火墙寄存器架构深度解析

AM64x/AM243x的防火墙寄存器配置，初看令人望而生畏，尤其是那些冗长的寄存器名，比如CBASS_BR_SCRP_32B_MOTOR_TO_SCRP0_32B_CLK4_L0_FW_REGION_7_PERMISSION_2。但拆解开来，其命名是有严格逻辑的，理解了命名规则，就能快速定位其功能和作用域。这个长名字可以分解为几个部分：CBASS_INFRA指明了它属于基础设施总线域；BR_SCRP_32B_MOTOR_TO_SCRP0_32B_CLK4_L0指明了具体的从设备或总线路径；FW_REGION_7说明这是该从设备防火墙的第7个区域；PERMISSION_2则指明了这是该区域的第二组权限寄存器。这种命名虽然冗长，但确保了在庞大的地址空间中每个寄存器都有唯一、明确的标识。

每个防火墙区域（Region）的配置，通常由一组紧密相关的寄存器完成，它们共同定义了一个受保护的内存或外设地址范围，以及访问该范围的规则。这套寄存器组通常包括：

控制寄存器（CONTROL）：这是区域的“总开关”和模式选择器。它包含使能位（ENABLE）、锁定位（LOCK）、背景区域标志（BACKGROUND）和缓存模式（CACHE_MODE）等关键控制字段。使能位必须写入特定值（如0xA）才能激活区域，这是一种防误操作机制。锁定位一旦置位，该区域的所有配置寄存器将变为只读，防止运行时被恶意篡改，这对于固化安全启动代码区域至关重要。
权限寄存器（PERMISSION_0/1/2...）：这是规则的核心。它定义了“谁”在“什么条件下”可以进行“何种操作”。权限的维度非常精细：
- 安全状态（Security）：区分安全（Secure）和非安全（Non-secure）世界的访问。这是ARM TrustZone技术的基础硬件支持。
- 特权等级（Privilege）：区分超级用户（Supervisor，通常是操作系统内核）和普通用户（User）模式的访问。
- 操作类型（Operation）：细化到读（READ）、写（WRITE）、调试（DEBUG）以及缓存（CACHEABLE）权限。其中，调试权限的控制尤为重要，它可以防止在生产环境中通过调试接口窃取敏感数据或注入代码。
- 主设备ID（PRIV_ID）：这是一个更细粒度的过滤条件。它可以指定允许访问该区域的具体主设备（如某个特定的Cortex-R5F核心或DMA控制器）。通过PRIV_ID，可以实现核心间、核心与加速器间的隔离。
地址寄存器（START_ADDRESS, END_ADDRESS）：定义了受保护区域的物理地址范围。在AM64x/AM243x的48位地址空间中，通常用一对寄存器（高32位和低32位）来定义起始和结束地址。这里有一个关键细节：地址必须4KB对齐。这意味着区域的起始地址的低12位必须为0，而结束地址的低12位在寄存器中被强制设为1（即0xFFF）。因此，实际的结束地址是(END_ADDRESS寄存器值 & 0xFFFF_F000) | 0xFFF。这确保了每个区域的大小至少是4KB，并且边界整齐，简化了硬件地址比较器的设计。

2.1 寄存器位域详解与配置逻辑

以你提供的FW_REGION_7_PERMISSION_2寄存器为例，其位域定义是理解权限配置的绝佳模板。这个32位寄存器被划分为多个功能段：

位[31:24]: 保留位（RESERVED）。对于保留位，标准的操作规范是“读忽略，写保留”，即读取时其值不确定，写入时必须保持其复位值（通常为0），以确保未来兼容性。
位[23:16]: 主设备ID（PRIV_ID）。这是一个8位字段，可以编码最多256个不同的主设备。在SoC的芯片手册系统互联章节，通常会有一个主设备ID映射表。例如，ID 0x00可能代表Cortex-A53集群，0x10代表Cortex-R5F0，0x11代表Cortex-R5F1，0x20代表某个特定的DMA控制器等。将此字段设置为特定值，意味着只允许该主设备访问；设置为0（默认）通常意味着不基于主设备ID进行过滤，或者允许所有主设备（具体行为需参考芯片勘误表或编程指南）。
位[15:0]: 16个独立的权限位。每4个位为一组，分别控制一种安全状态和特权等级组合下的四种操作权限。其排列顺序从高位到低位通常是：非安全用户（NONSEC_USER）、非安全超级用户（NONSEC_SUPV）、安全用户（SEC_USER）、安全超级用户（SEC_SUPV）。在每个4位组内，顺序通常是：DEBUG, CACHEABLE, READ, WRITE。

这里存在一个常见的理解误区：权限是“允许”而非“禁止”。将SEC_SUPV_WRITE位设为1，意味着允许安全世界的超级用户（如安全操作系统内核）向该区域写入数据；设为0则禁止。复位后所有位为0，意味着默认状态下，任何主设备、任何安全状态、任何特权等级对该区域都没有任何权限，任何访问尝试都会被防火墙拦截。这是一个非常重要的“默认拒绝”安全原则。

2.2 控制寄存器的精妙设计

再看FW_REGION_0_CONTROL寄存器，它的几个字段设计体现了硬件安全模块的深思熟虑：

ENABLE [3:0]: 使能字段。它不是一个简单的1位使能，而是要求写入一个特定的魔法数字（Magic Number）0xA来激活区域。这防止了因单比特翻转或软件错误意外启用或禁用防火墙区域。要禁用区域，只需写入0xA以外的任何值（通常写0）。
LOCK [4]: 锁定位。这是一个“写1置位”（W1TS）类型的位。一旦软件将其置为1，该区域所有的配置寄存器（包括CONTROL、PERMISSION、ADDRESS）都将变为只读，直到下一次系统复位。这个机制用于保护已经配置好的安全策略，尤其是在安全启动完成后，防止后续运行的、权限较低的应用程序篡改关键区域的配��。
BACKGROUND [8]: 背景区域标志。一个防火墙实例（对应一个从设备）只能有一个区域被设置为背景区域（BACKGROUND=1）。背景区域的特点是，它可以与其他前景区域（BACKGROUND=0）的地址范围重叠。当一次访问同时匹配多个区域时，背景区域的规则不参与优先级仲裁。这用于实现一种“默认策略”：你可以设置一个覆盖整个从设备地址空间的背景区域，赋予其最小权限（如仅允许安全超级用户读），然后针对某些特定地址范围设置前景区域，赋予更高权限。这样，未被前景区域明确覆盖的地址，将自动应用背景区域的限制性策略。
CACHE_MODE [9]: 缓存模式位。这个位决定了防火墙是否要检查访问的“缓存属性”。当设置为1时，一次访问除了要满足地址匹配和基本读写权限外，其缓存属性（如是否可缓存）也必须与权限寄存器中CACHEABLE位的设置相符，否则也会被拒绝。这用于实现更严格的隔离，例如，可以禁止对某个安全数据区域进行缓存操作，防止敏感数据在缓存中被非安全侧窥探。

3. 实战配置：为一个外设区域建立安全防护

理论说得再多，不如动手配置一次来得实在。假设我们有一个实际需求：在AM243x上，需要保护一段分配给安全侧R5F核心的片上RAM（OCRAM）区域，地址范围是0x7000_0000到0x7000_3FFF（共16KB）。我们要求：仅允许安全世界的超级用户（即安全OS或可信固件）进行读写和缓存访问；允许安全世界的用户模式进行只读访问（用于共享只读数据）；完全禁止任何非安全世界的访问，包括调试访问。同时，我们希望配置完成后锁定该区域。

首先，我们需要找到控制这片OCRAM的防火墙实例及其寄存器基地址。这需要查阅芯片的《内存映射表》和《系统互联手册》。假设我们查到，这片OCRAM对应的防火墙寄存器组位于CBASS_INFRA1域，物理基地址为0x4500_8800，我们决定使用其Region 0进行配置。

3.1 地址范围计算与配置

我们的目标地址是0x7000_0000到0x7000_3FFF。由于防火墙要求4KB对齐，我们需要将地址转换为对齐后的值。

起始地址：0x7000_0000。其低12位已经是0，满足对齐要求。因此：
- START_ADDRESS_L寄存器（偏移0xC10）应写入0x7000_0000 >> 12 = 0x70000。注意，这里写入的是地址的[31:12]位。
- START_ADDRESS_H寄存器（偏移0xC14）应写入0x0，因为我们的地址[47:32]位为0。
结束地址：0x7000_3FFF。我们需要找到能包含整个范围的最小4KB对齐块的结束地址。0x7000_3FFF位于以0x7000_3000开始的4KB块内。一个4KB块的结束地址是起始地址 + 0xFFF。因此，包含0x7000_3FFF的块的结束地址是0x7000_3FFF本身（因为0x7000_3000 + 0xFFF = 0x7000_3FFF）。所以：
- END_ADDRESS_L寄存器（偏移0xC18）应写入0x7000_3FFF >> 12 = 0x70003。硬件会自动将低12位视为1。
- END_ADDRESS_H寄存器（偏移0xC1C）应写入0x0。

注意：这里有一个关键点。结束地址寄存器定义的是“包含在匹配范围内的地址”。由于低12位强制为1，你写入0x70003，硬件实际比较的结束地址是0x7000_3FFF。这意味着你的受保护区域实际上是[0x7000_0000, 0x7000_3FFF]这个闭区间。务必根据你的实际需求来设置，确保没有遗漏或多余覆盖的地址。

3.2 权限位映射与值计算

接下来配置PERMISSION_0寄存器（偏移0xC04）。我们需要根据需求，逐位设置：

完全禁止非安全访问：因此，所有NONSEC_*开头的位（位15-位8）全部保持为0（复位值）。
安全超级用户（SEC_SUPV）拥有全部权限：我们需要允许读、写和缓存。因此：
- SEC_SUPV_READ(位1) = 1
- SEC_SUPV_WRITE(位0) = 1
- SEC_SUPV_CACHEABLE(位2) = 1
- SEC_SUPV_DEBUG(位3) = 0 （根据需求，我们未明确允许调试，故禁止）
安全用户（SEC_USER）仅允许读：
- SEC_USER_READ(位5) = 1
- SEC_USER_WRITE(位4) = 0
- SEC_USER_CACHEABLE(位6) = 1 （允许缓存只读数据是合理的）
- SEC_USER_DEBUG(位7) = 0

现在，我们将这些位组合成一个32位的值。从低位到高位（位0是LSB）：

位0 (SEC_SUPV_WRITE): 1
位1 (SEC_SUPV_READ): 1
位2 (SEC_SUPV_CACHEABLE): 1
位3 (SEC_SUPV_DEBUG): 0
位4 (SEC_USER_WRITE): 0
位5 (SEC_USER_READ): 1
位6 (SEC_USER_CACHEABLE): 1
位7 (SEC_USER_DEBUG): 0
位8-15 (NONSEC_*): 0
位16-23 (PRIV_ID): 0 （我们不基于主设备ID过滤）
位24-31 (RESERVED): 0

计算这个二进制值：0000 0000 0000 0000 0011 0110(从位15到位0)。转换为十六进制是0x0000_0036。因此，PERMISSION_0寄存器应写入0x36。

3.3 控制寄存器配置与锁定

最后配置CONTROL寄存器（偏移0xC00）：

ENABLE [3:0]: 我们需要写入0xA来使能区域。
LOCK [4]: 我们先置0，等所有配置完成后再锁定。
BACKGROUND [8]: 置0，这是一个前景区域。
CACHE_MODE [9]: 置1，因为我们配置了缓存权限，需要防火墙进行检查。
其他保留位保持为0。

因此，CONTROL寄存器的值应为：(1<<9) | (0<<8) | (0xA)=0x200 | 0x0 | 0xA=0x20A。

3.4 完整的配置代码示例（C语言风格）

在实际的BSP或启动代码中，配置过程通常如下所示。这里假设我们已经通过宏定义了寄存器地址：

// 假设寄存器基地址宏定义 #define FW_OCRAM_REGION0_CTRL (*(volatile uint32_t*)(0x45008C00u)) #define FW_OCRAM_REGION0_PERM0 (*(volatile uint32_t*)(0x45008C04u)) #define FW_OCRAM_REGION0_START_ADDR_L (*(volatile uint32_t*)(0x45008C10u)) #define FW_OCRAM_REGION0_START_ADDR_H (*(volatile uint32_t*)(0x45008C14u)) #define FW_OCRAM_REGION0_END_ADDR_L (*(volatile uint32_t*)(0x45008C18u)) #define FW_OCRAM_REGION0_END_ADDR_H (*(volatile uint32_t*)(0x45008C1Cu)) void configure_ocram_firewall(void) { // 步骤1: 配置地址范围 (16KB @ 0x7000_0000) FW_OCRAM_REGION0_START_ADDR_L = 0x70000u; // 0x7000_0000 >> 12 FW_OCRAM_REGION0_START_ADDR_H = 0x0u; FW_OCRAM_REGION0_END_ADDR_L = 0x70003u; // 0x7000_3FFF >> 12 FW_OCRAM_REGION0_END_ADDR_H = 0x0u; // 步骤2: 配置权限 (仅安全世界可访问，SUPV:R/W/Cache, USER:R/Cache) FW_OCRAM_REGION0_PERM0 = 0x36u; // 二进制: 0011 0110 // 步骤3: 配置控制寄存器并启用区域 (使能 + 检查缓存) FW_OCRAM_REGION0_CTRL = 0x20Au; // BACKGROUND=0, CACHE_MODE=1, ENABLE=0xA // 步骤4: 可选，锁定区域防止篡改 // 注意：LOCK是W1TS类型，写入1置位。写入后该区域所有配置寄存器变为只读。 // FW_OCRAM_REGION0_CTRL |= (1u << 4); // 设置LOCK位 // 内存屏障，确保配置在后续访问前生效 __DSB(); __ISB(); }

4. 调试与故障排查实战经验

配置防火墙后，最让人头疼的就是访问被意外阻断，系统行为异常。根据我的经验，排查这类问题需要一个清晰的思路。

4.1 常见配置错误清单

地址未对齐或范围错误：这是最常见的问题。起始地址低12位非零，或者结束地址计算错误，导致区域未能覆盖预期地��，或覆盖了不该覆盖的地址。务必使用计算器或编写辅助函数来验证地址转换。
权限位理解错误：误将“允许位”当作“禁止位”。记住，0=禁止，1=允许。另一个常见错误是混淆了安全状态。在同时运行安全和非安全软件��系统中，要清楚当前发起访问的CPU核心处于哪个世界。
未正确使能区域：忘记写CONTROL寄存器，或者写入了错误的使能值（不是0xA）。区域在配置后必须显式使能。
背景区域与前景区域冲突：如果设置了背景区域，要理解其“兜底”逻辑。一个访问如果匹配了某个前景区域，就不再考虑背景区域规则。如果发现某些地址的访问被意外允许或拒绝，检查是否有重叠的区域配置。
主设备ID（PRIV_ID）不匹配：如果你设置了PRIV_ID，但发起访问的主设备ID不对，访问会被拒绝。你需要查阅芯片手册，确认每个主设备（如Cortex-R5F0, R5F1, DMA等）在访问不同总线时使用的具体PRIV_ID值。这个值可能在系统复位时由硬件固定，也可能需要通过其他配置寄存器设置。
缓存属性（CACHE_MODE）不匹配：当CACHE_MODE=1时，访问的缓存属性（如访问类型是“Device-nGnRnE”还是“Normal Write-Back”）必须与权限寄存器中的CACHEABLE位设置一致。一个典型的坑是：配置了CACHEABLE=1，但软件以非缓存方式（如通过volatile指针或配置了MMU/MPU的Device属性）访问该地址，导致被防火墙拒绝。

4.2 系统性的排查流程

当遇到疑似防火墙拦截的问题时（表现可能是数据中止、预取中止、或者外设无响应），可以按以下步骤排查：

确认症状：首先通过调试器或日志，精确定位出错的指令地址和访问的目标地址。记录下错误类型（Data Abort, Prefetch Abort）和错误状态寄存器（如ARM的DFSR/IFSR）的值。
定位防火墙实例：根据出错的目标地址，查阅内存映射表，确定该地址属于哪个从设备（Slave），进而找到控制该从设备的防火墙实例。
检查区域配置：读取该防火墙实例所有已启用区域的配置寄存器（CONTROL, PERMISSION, ADDRESS）。确认目标地址是否落在某个区域的地址范围内。
分析权限匹配：如果地址落在某个区域内，则逐项检查权限：
- 当前CPU的安全状态（通过SCR.NS位或类似寄存器查看）是否匹配？
- 当前CPU的特权等级（通过CPSR.M位查看）是否匹配？
- 访问类型（读/写）是否被允许？
- 如果是缓存访问，CACHE_MODE和CACHEABLE位是否匹配？
- 如果配置了PRIV_ID，当前主设备ID是否匹配？
检查锁定状态：如果区域被锁定（LOCK=1），而你试图修改其配置，操作会无效。锁定状态是只读的。
使用背景区域诊断：如果怀疑是前景区域配置过于严格，可以尝试临时配置一个宽松的背景区域（覆盖整个从设备地址空间，赋予全部权限），看问题是否消失。这能快速判断问题是否出在防火墙本身。

4.3 调试技巧与工具

利用仿真器：在早期开发阶段，使用JTAG/SWD仿真器（如TI的XDS系列）连接芯片，可以直接在CCS或IAR等IDE中查看和修改防火墙寄存器。这是最直观的调试方式。
软件读取验证：在初始化代码中，在配置完防火墙后，立即回读所有写入的寄存器，验证配置是否成功写入。有些寄存器可能是只写的，但可以通过观察其效果（如尝试访问）来间接验证。
分阶段使能：不要一次性配置所有防火墙区域。采用“增量配置”策略：先配置一个区域，测试通过后，再配置下一个。这有助于隔离问题。
关注复位值：大部分防火墙寄存器复位后为0，意味着所有区域默认是禁用且无权限的。如果你的系统在初始化早期就需要访问某些资源（如Boot ROM、内部RAM），必须确保在访问发生前，相应的防火墙区域已经正确配置并启用。这通常需要在启动最开始的阶段，在C环境初始化之前，用汇编代码完成。

5. 高级应用场景与策略设计

掌握了基础配置后，我们可以探讨一些更复杂的应用模式，这些模式在实际产品中非常有用。

5.1 实现动态安全域切换

在某些应用中，系统不同阶段的安全需求不同。例如，在启动阶段，Bootloader需要全权访问Flash和RAM；进入操作系统后，用户应用应受到限制。这可以通过动态重配防火墙实现。关键在于避免在切换过程中留下安全漏洞。一个安全的切换流程是：

在旧策略下，准备好新策略的所有配置数据（地址、权限）。
原子性地禁用旧区域（向ENABLE字段写入非0xA的值）。
立即（在同一个临界区内）配置并启用新区域。
使用内存屏障指令确保顺序。

警告：动态切换时，绝对要避免出现“无策略”的窗口期。即，在旧区域禁用后、新区域启用前，目标地址范围处于无保护状态。这段时间哪怕只有几条指令周期，也可能被恶意代码利用。

5.2 多主设备与复杂权限模型

AM64x/AM243x的多核架构意味着多个主设备（A53集群、多个R5F、多个DMA、各种加速器）可能访问同一块内存。防火墙的PRIV_ID字段为此提供了精细控制。你可以设计这样的策略：

一块共享数据缓冲区：允许所有主设备读，但只允许特定的一个R5F核心写（通过设置PRIV_ID）。这可以实现一个生产者-消费者模型，且保证数据一致性。
外设寄存器：只允许一个特定的主设备（如负责控制该外设的R5F核心）进行读写，其他核心（如A53上运行的Linux）完全无法访问。这实现了硬件级别的外设虚拟化和隔离。
调试接口：在生产代码中，将所有关键安全区域的DEBUG权限位关闭。这样，即使攻击者通过物理调试接口连接芯片，也无法读取或修改受保护区域的内容。

5.3 与TrustZone和MPU/MMU的协同

硬件防火墙与ARM的TrustZone和安全扩展（如Armv8-M的SAU/IDAU）以及内存保护单元（MPU/MMU）是互补关系，而非替代。

防火墙 vs TrustZone：TrustZone在CPU核心层面划分了安全和非安全两个世界（两个状态）。防火墙则是在总线层面，对具体的地址范围进行更细粒度的权限控制。通常，防火墙会使用TrustZone的安全属性（AXI总线上的AxPROT[1]信号）作为其权限判断的一个输入。你可以配置防火墙，使得某个区域只接受来自安全世界的访问，而不管发起访问的是超级用户还是普通用户。
防火墙 vs MPU/MMU：MPU/MMU是CPU核心内部的单元，用于管理虚拟地址到物理地址的转换以及内存属性。防火墙是总线上的独立硬件。它们可以叠加工作：MPU可以定义任务的可访问地址范围，而防火墙可以在此基础上施加更严格的、基于主设备和安全状态的限制。例如，MPU允许任务A访问0x80000000开始的1MB空间，但防火墙可以进一步规定，在这1MB空间中，只有开头的64KB允许任务A所在的核心进行写操作，其余部分只读。这种纵深防御（Defense in Depth）大大提升了系统的安全性。

配置协同工作时，需要仔细规划。一般的顺序是：先由最底层的、硬件强制的机制（如ROM中的Bootloader配置的初始防火墙）建立最基本的安全隔离；然后由安全世界的软件（如可信固件）配置更复杂的防火墙规则和MPU；最后再加载并运行非安全世界的操作系统和应用。

6. 性能考量与最佳实践

启用硬件防火墙会引入一个时钟周期级的地址匹配和规则检查延迟。对于大多数应用，这个延迟可以忽略不计。但在极端追求低延迟的场景（如高速ADC数据流写入内存），需要考虑以下几点：

区域数量：一个防火墙实例支持的活跃区域数量是有限的（通常是8个或16个）��尽量合并相邻的、权限相同的地址范围，减少区域数量。这不仅节省资源，也可能减少硬件查找匹配区域的时间。
规则复杂度：启用CACHE_MODE和PRIV_ID检查会增加匹配逻辑的复杂度。如果性能敏感，且安全模型允许，可以考虑关闭这些更精细的检查。
背景区域的使用：合理使用一个配置了默认拒绝策略的背景区域，可以减少前景区域的数量。因为任何不匹配前景区域的访问都会落到背景区域并被拒绝，无需为所有“禁止访问”的地址空间单独配置区域。
配置时机：防火墙配置本身是寄存器访问，需要时间。在系统启动时一次性完成所有关键区域的静态配置。避免在运行时频繁地、动态地开关或修改防火墙区域。

从我个人的项目经验来看，一个稳健的防火墙配置策略是：在安全启动的最早期，由最先启动的、最高权限的代码（通常是Boot ROM或初始引导加载器）完成对关键安全资产（如Boot ROM自身、密钥存储区、安全RAM）的防火墙配置和锁定。随后，在可信执行环境（TEE）建立过程中，由可信固件根据系统设计，配置其余部分的防火墙规则。最终交付给富操作系统（如Linux）的，是一个已经划分好安全边界、非安全世界无法越界的硬件平台。这样，即使上层软件存在漏洞，攻击面也被硬件极大地限制了。

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