DRAM 상단 예약과 relocation 주소

QUESTION

DRAM 상단 예약과 relocation 주소 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 U-Boot v2026.07의 common/board_f.c에서 681-769줄을 그대로 가져온 것이다. 설명을 위해 실제 코드를 가짜 의사 코드로 바꾸지 않았다.

681	/*
682	 * Relocate only if we are supposed to send it
683	 */
684	if ((gd->flags & GD_FLG_SKIP_RELOC) &&
685	    CONFIG_BLOBLIST_SIZE == CONFIG_BLOBLIST_SIZE_RELOC) {
686		debug("Not relocating bloblist\n");
687		return 0;
688	}
689	if (gd->boardf->new_bloblist) {
690		ulong size = bloblist_get_total_size();
691
692		if (size < CONFIG_BLOBLIST_SIZE_RELOC)
693			size = CONFIG_BLOBLIST_SIZE_RELOC;
694
695		debug("Copying bloblist from %p to %p, size %lx\n",
696		      gd->bloblist, gd->boardf->new_bloblist, size);
697		return bloblist_reloc(gd->boardf->new_bloblist, size);
698	}
699#endif
700
701	return 0;
702}
703
704void mcheck_on_ramrelocation(size_t offset);
705static int setup_reloc(void)
706{
707	if (!(gd->flags & GD_FLG_SKIP_RELOC)) {
708#ifdef CONFIG_TEXT_BASE
709#ifdef ARM
710		gd->reloc_off = gd->relocaddr - (unsigned long)__image_copy_start;
711#elif defined(CONFIG_MICROBLAZE)
712		gd->reloc_off = gd->relocaddr - (u32)_start;
713#elif defined(CONFIG_M68K)
714		/*
715		 * On all ColdFire arch cpu, monitor code starts always
716		 * just after the default vector table location, so at 0x400
717		 */
718		gd->reloc_off = gd->relocaddr - (CONFIG_TEXT_BASE + 0x400);
719#elif !defined(CONFIG_SANDBOX)
720		gd->reloc_off = gd->relocaddr - CONFIG_TEXT_BASE;
721#endif
722#endif
723	}
724
725	memcpy(gd->new_gd, (char *)gd, sizeof(gd_t));
726
727	if (gd->flags & GD_FLG_SKIP_RELOC) {
728		debug("Skipping relocation due to flag\n");
729	} else {
730#ifdef MCHECK_HEAP_PROTECTION
731		mcheck_on_ramrelocation(gd->reloc_off);
732#endif
733		debug("Relocation Offset is: %08lx\n", gd->reloc_off);
734		debug("Relocating to %08lx, new gd at %08lx, sp at %08lx\n",
735		      gd->relocaddr, (ulong)map_to_sysmem(gd->new_gd),
736		      gd->start_addr_sp);
737	}
738
739	return 0;
740}
741
742#if CONFIG_IS_ENABLED(OF_BOARD_FIXUP)
743static int fix_fdt(void)
744{
745	return board_fix_fdt((void *)gd->fdt_blob);
746}
747#endif
748
749/* ARM calls relocate_code from its crt0.S */
750#if !defined(CONFIG_ARM) && !defined(CONFIG_SANDBOX)
751
752static int jump_to_copy(void)
753{
754	if (gd->flags & GD_FLG_SKIP_RELOC)
755		return 0;
756	/*
757	 * x86 is special, but in a nice way. It uses a trampoline which
758	 * enables the dcache if possible.
759	 *
760	 * For now, other archs use relocate_code(), which is implemented
761	 * similarly for all archs. When we do generic relocation, hopefully
762	 * we can make all archs enable the dcache prior to relocation.
763	 */
764#if defined(CONFIG_X86) || defined(CONFIG_ARC)
765	/*
766	 * SDRAM and console are now initialised. The final stack can now
767	 * be setup in SDRAM. Code execution will continue in Flash, but
768	 * with the stack in SDRAM and Global Data in temporary memory
769	 * (CPU cache)

READING CONTRACT

발췌 범위와 읽기 기준

원문 681-769줄에는 앞뒤 문맥이 포함됩니다. 기준 구문 static int setup_reloc(void)은 L705에 있습니다. 발췌 첫 줄을 함수 정의의 시작으로 해석하지 않습니다.

주소가 위에서 아래로 감소하는 이유와 각 정렬 조건을 그림으로 고정한다. 로그의 한 주소만 보지 말고 인접 영역의 시작·끝을 모두 비교해야 한다.

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
   bdinfo에서 relocaddr와 RAM top 비교

   reserve_top 진입 전후에 RAM top의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다.

2. 02
   CONFIG_SYS_MALLOC_LEN 변경 전후 map 작성

   reserve U-Boot 진입 전후에 reserved windows의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다.

3. 03
   reserved-memory를 제거해 충돌 증상 재현

   reserve malloc/FDT 진입 전후에 relocated monitor의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다.

PRIMARY REFERENCES

원문과 다음 글