fastboot flash와 partition write

QUESTION

fastboot flash와 partition write 단계에서 실제로 바뀌는 상태는 무엇인가?

STRUCTURE

객체와 주소가 놓이는 구조

CALL PATH

실행 흐름

STATE LEDGER

단계별 입력과 출력

각 단계의 입력과 처리 후 바뀌는 상태를 정리한 표다. 사용 중인 소스 버전에서 다른 필드를 변경한다면 그에 맞춰 표도 수정한다.

분석 범위의 전제와 비교해, 다음 단계에 잘못된 입력을 넘긴 부분부터 조사한다.

VISUAL WALKTHROUGH

주소와 객체의 이동을 그림으로 읽기

아래 그림은 주소, 객체를 사용하는 기간, 제어권을 넘기는 시점을 중심으로 정리했다. 실제 주소와 크기는 사용 중인 보드의 bdinfo, 맵 파일과 링커 심벌로 확인한다.

UPSTREAM SOURCE

원본 코드

아래 코드는 LK / classic AOSP aboot AOSP 9d6e28f의 app/aboot/aboot.c에서 1340-1428줄을 그대로 가져온 것이다. 설명을 위해 실제 코드를 가짜 의사 코드로 바꾸지 않았다.

1340
1341void cmd_erase_mmc(const char *arg, void *data, unsigned sz)
1342{
1343	unsigned long long ptn = 0;
1344	unsigned int out[512] = {0};
1345	int index = INVALID_PTN;
1346
1347	index = partition_get_index(arg);
1348	ptn = partition_get_offset(index);
1349
1350	if(ptn == 0) {
1351		fastboot_fail("Partition table doesn't exist\n");
1352		return;
1353	}
1354	/* Simple inefficient version of erase. Just writing
1355       0 in first block */
1356	if (mmc_write(ptn , 512, (unsigned int *)out)) {
1357		fastboot_fail("failed to erase partition");
1358		return;
1359	}
1360	fastboot_okay("");
1361}
1362
1363
1364void cmd_flash_mmc_img(const char *arg, void *data, unsigned sz)
1365{
1366	unsigned long long ptn = 0;
1367	unsigned long long size = 0;
1368	int index = INVALID_PTN;
1369
1370	if (!strcmp(arg, "partition"))
1371	{
1372		dprintf(INFO, "Attempt to write partition image.\n");
1373		if (write_partition(sz, (unsigned char *) data)) {
1374			fastboot_fail("failed to write partition");
1375			return;
1376		}
1377	}
1378	else
1379	{
1380		index = partition_get_index(arg);
1381		ptn = partition_get_offset(index);
1382		if(ptn == 0) {
1383			fastboot_fail("partition table doesn't exist");
1384			return;
1385		}
1386
1387		if (!strcmp(arg, "boot") || !strcmp(arg, "recovery")) {
1388			if (memcmp((void *)data, BOOT_MAGIC, BOOT_MAGIC_SIZE)) {
1389				fastboot_fail("image is not a boot image");
1390				return;
1391			}
1392		}
1393
1394		size = partition_get_size(index);
1395		if (ROUND_TO_PAGE(sz,511) > size) {
1396			fastboot_fail("size too large");
1397			return;
1398		}
1399		else if (mmc_write(ptn , sz, (unsigned int *)data)) {
1400			fastboot_fail("flash write failure");
1401			return;
1402		}
1403	}
1404	fastboot_okay("");
1405	return;
1406}
1407
1408void cmd_flash_mmc_sparse_img(const char *arg, void *data, unsigned sz)
1409{
1410	unsigned int chunk;
1411	unsigned int chunk_data_sz;
1412	sparse_header_t *sparse_header;
1413	chunk_header_t *chunk_header;
1414	uint32_t total_blocks = 0;
1415	unsigned long long ptn = 0;
1416	unsigned long long size = 0;
1417	int index = INVALID_PTN;
1418
1419	index = partition_get_index(arg);
1420	ptn = partition_get_offset(index);
1421	if(ptn == 0) {
1422		fastboot_fail("partition table doesn't exist");
1423		return;
1424	}
1425
1426	size = partition_get_size(index);
1427	if (ROUND_TO_PAGE(sz,511) > size) {
1428		fastboot_fail("size too large");

READING CONTRACT

발췌 범위와 읽기 기준

원문 1340-1428줄에는 앞뒤 문맥이 포함됩니다. 기준 구문 void cmd_flash_mmc_img(const char *arg은 L1364에 있습니다. 발췌 첫 줄을 함수 정의의 시작으로 해석하지 않습니다.

partition offset과 byte/block 단위, sparse chunk 누적 길이, write 완료 후 flush를 확인한다. 보안상 허용 partition 정책도 이 경계에 놓인다.

RELATED SOURCE

함께 읽어야 하는 원본 코드

첫 코드 조각만으로 동작이 완성되지 않는 경우 호출 매크로, 객체 정의와 실제 실행 목록을 같은 페이지에 묶었다. 각 조각은 같은 기준 commit에서 가져왔다.

1398		}
1399		else if (mmc_write(ptn , sz, (unsigned int *)data)) {
1400			fastboot_fail("flash write failure");
1401			return;
1402		}
1403	}
1404	fastboot_okay("");
1405	return;
1406}
1407
1408void cmd_flash_mmc_sparse_img(const char *arg, void *data, unsigned sz)
1409{
1410	unsigned int chunk;
1411	unsigned int chunk_data_sz;
1412	sparse_header_t *sparse_header;
1413	chunk_header_t *chunk_header;
1414	uint32_t total_blocks = 0;
1415	unsigned long long ptn = 0;
1416	unsigned long long size = 0;
1417	int index = INVALID_PTN;
1418
1419	index = partition_get_index(arg);
1420	ptn = partition_get_offset(index);
1421	if(ptn == 0) {
1422		fastboot_fail("partition table doesn't exist");
1423		return;
1424	}
1425
1426	size = partition_get_size(index);
1427	if (ROUND_TO_PAGE(sz,511) > size) {
1428		fastboot_fail("size too large");
1429		return;
1430	}
1431
1432	/* Read and skip over sparse image header */
1433	sparse_header = (sparse_header_t *) data;
1434	data += sparse_header->file_hdr_sz;
1435	if(sparse_header->file_hdr_sz > sizeof(sparse_header_t))
1436	{
1437		/* Skip the remaining bytes in a header that is longer than
1438		 * we expected.
1439		 */
1440		data += (sparse_header->file_hdr_sz - sizeof(sparse_header_t));
1441	}
1442
1443	dprintf (SPEW, "=== Sparse Image Header ===\n");
1444	dprintf (SPEW, "magic: 0x%x\n", sparse_header->magic);
1445	dprintf (SPEW, "major_version: 0x%x\n", sparse_header->major_version);
1446	dprintf (SPEW, "minor_version: 0x%x\n", sparse_header->minor_version);
1447	dprintf (SPEW, "file_hdr_sz: %d\n", sparse_header->file_hdr_sz);
1448	dprintf (SPEW, "chunk_hdr_sz: %d\n", sparse_header->chunk_hdr_sz);
1449	dprintf (SPEW, "blk_sz: %d\n", sparse_header->blk_sz);
1450	dprintf (SPEW, "total_blks: %d\n", sparse_header->total_blks);
1451	dprintf (SPEW, "total_chunks: %d\n", sparse_header->total_chunks);
1452
1453	/* Start processing chunks */
1454	for (chunk=0; chunk<sparse_header->total_chunks; chunk++)
1455	{
1456		/* Read and skip over chunk header */
1457		chunk_header = (chunk_header_t *) data;
1458		data += sizeof(chunk_header_t);
1459
1460		dprintf (SPEW, "=== Chunk Header ===\n");
1461		dprintf (SPEW, "chunk_type: 0x%x\n", chunk_header->chunk_type);
1462		dprintf (SPEW, "chunk_data_sz: 0x%x\n", chunk_header->chunk_sz);
1463		dprintf (SPEW, "total_size: 0x%x\n", chunk_header->total_sz);
1464
1465		if(sparse_header->chunk_hdr_sz > sizeof(chunk_header_t))
1466		{
1467			/* Skip the remaining bytes in a header that is longer than
1468			 * we expected.
1469			 */
1470			data += (sparse_header->chunk_hdr_sz - sizeof(chunk_header_t));
1471		}
1472
1473		chunk_data_sz = sparse_header->blk_sz * chunk_header->chunk_sz;
1474		switch (chunk_header->chunk_type)
1475		{
1476			case CHUNK_TYPE_RAW:
1477			if(chunk_header->total_sz != (sparse_header->chunk_hdr_sz +
1478											chunk_data_sz))
1479			{
1480				fastboot_fail("Bogus chunk size for chunk type Raw");
1481				return;
1482			}
1483
1484			if(mmc_write(ptn + ((uint64_t)total_blocks*sparse_header->blk_sz),
1485						chunk_data_sz,
1486						(unsigned int*)data))
1487			{
1488				fastboot_fail("flash write failure");
1489				return;
1490			}
1491			total_blocks += chunk_header->chunk_sz;
1492			data += chunk_data_sz;

DETAILS

내부 동작을 더 깊게 읽기

IMPLEMENTATION NOTES

구현을 읽을 때 놓치기 쉬운 부분

OBJECT LIFETIME

객체와 수명

FAILURE PATH

실패 지점과 증상

로그가 끊긴 함수뿐 아니라 그 함수에 주소, 크기, 플래그를 전달한 앞 단계도 조사한다. 오류 처리 후 등록된 객체나 하드웨어 설정이 그대로 남아 있는지도 확인한다.

EVIDENCE

소스 밖에서 확인할 증거

소스에서 파악한 동작을 실제 빌드 결과와 대상 보드의 로그로 확인한다. 아래 명령의 보드 이름과 툴체인 접두사는 사용 중인 빌드 환경에 맞게 바꾼다.

LAB

직접 확인할 실험

1. 01
   GPT와 내부 partition table offset 대조

   partition lookup 진입 전후에 partition table의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다.

2. 02
   끝 block을 넘는 sparse image 거부 확인

   image type 진입 전후에 download buffer의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다.

3. 03
   중간 write 실패를 주입해 FAIL과 재부팅 상태 확인

   MMC write 진입 전후에 sparse/raw writer의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다.

PRIMARY REFERENCES

원문과 다음 글