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U-Boot · source analysis

Driver Model root와 uclass

driver model의 root device와 uclass 목록이 만들어지고 FDT scan의 부모가 되는 과정을 읽습니다.

Series
08 / 18
Baseline
v2026.07
Commit
ece349ade297
Source
drivers/core/root.c:70

Driver Model root와 uclass 단계에서 실제로 바뀌는 상태는 무엇인가?

struct udevice와 hardware가 같은 시점에 생긴다고 생각하면 안 된다. root 생성, bind, probe를 분리해 object lifetime을 읽는다.

DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다. 이 문장을 기준으로 코드를 위에서 아래로 읽으면, 함수 이름을 외우는 대신 어느 시점에 어떤 상태를 신뢰할 수 있는지 판단할 수 있다.

객체와 주소가 놓이는 구조

그림 1. Driver Model root와 uclass에서 입력, 내부 상태, 출력의 경계
입력과 전제내부 상태외부로 공개되는 결과
01DM root
02uclass registry
03device tree nodes
04bound devices
INVARIANT

DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다.

gd->dm_root / uclass_root를 중심에 놓고 왼쪽의 입력이 어떤 검사를 거쳐 오른쪽 결과로 공개되는지 표시했다. 실제 디버깅에서는 각 블록의 주소와 크기를 로그에 대입한다.

실행 흐름

그림 2. 정상 경로의 주요 호출과 상태 전달
gd->dm_root
dm_init
root device
uclass list
FDT scan

화살표는 단순 호출 순서만 뜻하지 않는다. 각 단계가 성공을 반환할 때 다음 단계가 읽을 수 있는 상태가 무엇인지 함께 확인한다. 오류 반환이 발생하면 바로 다음 화살표로 진행하지 않고 해당 단계의 정리 경로를 따라간다.

단계별 입력과 출력

호출 순서를 함수 이름으로만 외우지 않고, 각 단계가 무엇을 받아 무엇을 공개하는지 적은 표다. 실제 소스에서 생산 필드가 다르면 표를 고치는 방식으로 사용한다.

#단계진입 시 신뢰할 상태성공 뒤 남아야 할 상태다음 소비자
01gd->dm_root부트 CPU의 동기 실행 문맥DM rootdm_init
02dm_initgd->dm_root 완료 상태uclass registryroot device
03root devicedm_init 완료 상태device tree nodesuclass list
04uclass listroot device 완료 상태bound devicesFDT scan
05FDT scanuclass list 완료 상태bound devices최종 최종 부트로더 이미지 또는 다음 stage

공통 불변 조건: DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다. 한 단계의 출력이 다음 단계의 입력 조건을 만족하지 않으면 오류가 실제로 드러난 위치보다 앞의 생산 단계부터 조사한다.

원본 코드

아래 코드는 U-Boot v2026.07의 drivers/core/root.c에서 70-158줄을 그대로 가져온 것이다. 설명을 위해 실제 코드를 가짜 의사 코드로 바꾸지 않았다.

commitece349ade2973e220f524ce59e59711cc919263fsymbolint dm_init(bool of_live)
70		/* Allocate the udevice_rt table */
71		each_size = dm_udevice_size();
72		start = ll_entry_start(struct udevice, udevice);
73		end = ll_entry_end(struct udevice, udevice);
74		size = end - start;
75		n_ents = size / each_size;
76		urt = calloc(n_ents, sizeof(struct udevice_rt));
77		if (!urt)
78			return log_msg_ret("urt", -ENOMEM);
79		gd_set_dm_udevice_rt(urt);
80
81		/* Now allocate space for the priv/plat data, and copy it in */
82		size = __priv_data_end - __priv_data_start;
83
84		base = calloc(1, size);
85		if (!base)
86			return log_msg_ret("priv", -ENOMEM);
87		memcpy(base, __priv_data_start, size);
88		gd_set_dm_priv_base(base);
89	}
90
91	return 0;
92}
93
94int dm_init(bool of_live)
95{
96	int ret;
97
98	if (gd->dm_root) {
99		dm_warn("Virtual root driver already exists!\n");
100		return -EINVAL;
101	}
102	if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_PLATDATA_INST)) {
103		gd->uclass_root = &uclass_head;
104	} else {
105		gd->uclass_root = &DM_UCLASS_ROOT_S_NON_CONST;
106		INIT_LIST_HEAD(DM_UCLASS_ROOT_NON_CONST);
107	}
108
109	if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_PLATDATA_INST)) {
110		ret = dm_setup_inst();
111		if (ret) {
112			log_debug("dm_setup_inst() failed: %d\n", ret);
113			return ret;
114		}
115	} else {
116		ret = device_bind_by_name(NULL, false, &root_info,
117					  &DM_ROOT_NON_CONST);
118		if (ret)
119			return ret;
120		if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_CONTROL))
121			dev_set_ofnode(DM_ROOT_NON_CONST, ofnode_root());
122		ret = device_probe(DM_ROOT_NON_CONST);
123		if (ret)
124			return ret;
125	}
126
127	INIT_LIST_HEAD((struct list_head *)&gd->dmtag_list);
128
129	return 0;
130}
131
132int dm_uninit(void)
133{
134	/* Remove non-vital devices first */
135	device_remove(dm_root(), DM_REMOVE_NON_VITAL);
136	device_remove(dm_root(), DM_REMOVE_NORMAL);
137	device_unbind(dm_root());
138	gd->dm_root = NULL;
139
140	return 0;
141}
142
143#if CONFIG_IS_ENABLED(DM_DEVICE_REMOVE)
144int dm_remove_devices_flags(uint flags)
145{
146	device_remove(dm_root(), flags);
147
148	return 0;
149}
150
151void dm_remove_devices_active(void)
152{
153	/* Remove non-vital devices first */
154	device_remove(dm_root(), DM_REMOVE_ACTIVE_ALL | DM_REMOVE_NON_VITAL);
155	device_remove(dm_root(), DM_REMOVE_ACTIVE_ALL);
156}
157#endif
158

70-158줄 해설

원본에 보이는 모든 줄을 순서대로 설명한다. 빈 줄도 block 경계로 남겨, 코드와 설명의 위치가 어긋나지 않게 했다.

70/* Allocate the udevice_rt table */

원본 주석이 'Allocate the udevice_rt table'라고 기록한 줄이다. 바로 아래 구현이 이 전제와 같은 순서·단위를 사용하는지 대조한다.

71each_size = dm_udevice_size();

each_sizedm_udevice_size()를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 주소·크기 값이면 단위와 정렬, 덧셈 overflow를 함께 검산한다. 이후 dm_init 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

72start = ll_entry_start(struct udevice, udevice);

start = ll_entry_start(struct udevice, udevice)를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 gd->dm_root / uclass_root를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

73end = ll_entry_end(struct udevice, udevice);

end = ll_entry_end(struct udevice, udevice)를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 gd->dm_root / uclass_root를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

74size = end - start;

sizeend - start를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 주소·크기 값이면 단위와 정렬, 덧셈 overflow를 함께 검산한다. 바로 다음 n_ents = size / each_size;가 이 값을 다시 읽으므로 그 전까지 완성된 값이어야 한다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

75n_ents = size / each_size;

n_entssize / each_size를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 주소·크기 값이면 단위와 정렬, 덧셈 overflow를 함께 검산한다. 바로 다음 urt = calloc(n_ents, sizeof(struct udevice_rt));가 이 값을 다시 읽으므로 그 전까지 완성된 값이어야 한다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

76urt = calloc(n_ents, sizeof(struct udevice_rt));

urt = calloc(n_ents, sizeof(struct udevice_rt))를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 gd->dm_root / uclass_root를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

77if (!urt)

!urt를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

78return log_msg_ret("urt", -ENOMEM);

log_msg_ret("urt", -ENOMEM)를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 gd->dm_root / uclass_root를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

79gd_set_dm_udevice_rt(urt);

gd_set_dm_udevice_rt(urt)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

80(빈 줄)

gd_set_dm_udevice_rt(urt);까지의 동작과 /* Now allocate space for the priv/plat data, and copy it in */에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

81/* Now allocate space for the priv/plat data, and copy it in */

원본 주석이 'Now allocate space for the priv/plat data, and copy it in'라고 기록한 줄이다. 바로 아래 구현이 이 전제와 같은 순서·단위를 사용하는지 대조한다.

82size = __priv_data_end - __priv_data_start;

size__priv_data_end - __priv_data_start를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 주소·크기 값이면 단위와 정렬, 덧셈 overflow를 함께 검산한다. 이후 FDT scan 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

83(빈 줄)

size = __priv_data_end - __priv_data_start;까지의 동작과 base = calloc(1, size);에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

84base = calloc(1, size);

basecalloc(1, size)를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 주소·크기 값이면 단위와 정렬, 덧셈 overflow를 함께 검산한다. 바로 다음 if (!base)가 이 값을 다시 읽으므로 그 전까지 완성된 값이어야 한다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

85if (!base)

!base를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

86return log_msg_ret("priv", -ENOMEM);

log_msg_ret("priv", -ENOMEM)를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 gd->dm_root / uclass_root를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

87memcpy(base, __priv_data_start, size);

memcpy(base, __priv_data_start, size)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

88gd_set_dm_priv_base(base);

gd_set_dm_priv_base(base)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

89}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

90(빈 줄)

}까지의 동작과 return 0;에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

91return 0;

0를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 gd->dm_root / uclass_root를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

92}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

93(빈 줄)

}까지의 동작과 int dm_init(bool of_live)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

94int dm_init(bool of_live)

dm_init 함수 정의가 시작된다. 입력은 bool of_live이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

95{

바로 위 함수·조건·초기화의 block이 열린다. 이 scope 안에서 만들어지는 지역 객체와 오류 이동 지점을 gd->dm_root / uclass_root의 수명에 맞춰 묶어 읽는다.

96int ret;

int ret를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 gd->dm_root / uclass_root를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

97(빈 줄)

int ret;까지의 동작과 if (gd->dm_root) {에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

98if (gd->dm_root) {

gd->dm_root를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

99dm_warn("Virtual root driver already exists!\n");

dm_warn("Virtual root driver already exists!\n")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return -EINVAL;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

100return -EINVAL;

-EINVAL를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 gd->dm_root / uclass_root를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

101}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

102if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_PLATDATA_INST)) {

CONFIG_IS_ENABLED(OF_PLATDATA_INST)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

103gd->uclass_root = &uclass_head;

gd->uclass_root&uclass_head를 = 연산으로 반영해 gd->dm_root / uclass_root와 연결된 field를 갱신한다. 주소·크기 값이면 단위와 정렬, 덧셈 overflow를 함께 검산한다. 이후 FDT scan 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

104} else {

원본 104번 줄의 } else {는 앞의 gd->uclass_root = &uclass_head; 결과를 받아 다음 gd->uclass_root = &DM_UCLASS_ROOT_S_NON_CONST;로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

105gd->uclass_root = &DM_UCLASS_ROOT_S_NON_CONST;

gd->uclass_root&DM_UCLASS_ROOT_S_NON_CONST를 = 연산으로 반영해 gd->dm_root / uclass_root와 연결된 field를 갱신한다. 주소·크기 값이면 단위와 정렬, 덧셈 overflow를 함께 검산한다. 이후 FDT scan 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

106INIT_LIST_HEAD(DM_UCLASS_ROOT_NON_CONST);

INIT_LIST_HEAD(DM_UCLASS_ROOT_NON_CONST)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

107}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

108(빈 줄)

}까지의 동작과 if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_PLATDATA_INST)) {에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

109if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_PLATDATA_INST)) {

CONFIG_IS_ENABLED(OF_PLATDATA_INST)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

110ret = dm_setup_inst();

retdm_setup_inst()를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 바로 다음 if (ret) {가 이 값을 다시 읽으므로 그 전까지 완성된 값이어야 한다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

111if (ret) {

ret를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

112log_debug("dm_setup_inst() failed: %d\n", ret);

dm_setup_inst() failed: %d\n", ret)를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return ret;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

113return ret;

ret를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 gd->dm_root / uclass_root를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

114}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

115} else {

원본 115번 줄의 } else {는 앞의 } 결과를 받아 다음 ret = device_bind_by_name(NULL, false, &root_info,로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

116ret = device_bind_by_name(NULL, false, &root_info,

device_bind_by_name(인자 없음)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

117&DM_ROOT_NON_CONST);

원본 117번 줄의 &DM_ROOT_NON_CONST);는 앞의 ret = device_bind_by_name(NULL, false, &root_info, 결과를 받아 다음 if (ret)로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

118if (ret)

ret를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

119return ret;

ret를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 gd->dm_root / uclass_root를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

120if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_CONTROL))

CONFIG_IS_ENABLED(OF_CONTROL)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

121dev_set_ofnode(DM_ROOT_NON_CONST, ofnode_root());

ofnode_root())를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 ret = device_probe(DM_ROOT_NON_CONST);에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

122ret = device_probe(DM_ROOT_NON_CONST);

retdevice_probe(DM_ROOT_NON_CONST)를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 바로 다음 if (ret)가 이 값을 다시 읽으므로 그 전까지 완성된 값이어야 한다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

123if (ret)

ret를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

124return ret;

ret를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 gd->dm_root / uclass_root를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

125}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

126(빈 줄)

}까지의 동작과 INIT_LIST_HEAD((struct list_head *)&gd->dmtag_list);에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

127INIT_LIST_HEAD((struct list_head *)&gd->dmtag_list);

INIT_LIST_HEAD((struct list_head *)&gd->dmtag_list)를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 gd->dm_root / uclass_root를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

128(빈 줄)

INIT_LIST_HEAD((struct list_head *)&gd->dmtag_list);까지의 동작과 return 0;에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

129return 0;

0를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 gd->dm_root / uclass_root를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

130}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

131(빈 줄)

}까지의 동작과 int dm_uninit(void)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

132int dm_uninit(void)

dm_uninit 함수 정의가 시작된다. 입력은 void이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

133{

바로 위 함수·조건·초기화의 block이 열린다. 이 scope 안에서 만들어지는 지역 객체와 오류 이동 지점을 gd->dm_root / uclass_root의 수명에 맞춰 묶어 읽는다.

134/* Remove non-vital devices first */

원본 주석이 'Remove non-vital devices first'라고 기록한 줄이다. 바로 아래 구현이 이 전제와 같은 순서·단위를 사용하는지 대조한다.

135device_remove(dm_root(), DM_REMOVE_NON_VITAL);

dm_root(), DM_REMOVE_NON_VITAL)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

136device_remove(dm_root(), DM_REMOVE_NORMAL);

dm_root(), DM_REMOVE_NORMAL)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

137device_unbind(dm_root());

dm_root())를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

138gd->dm_root = NULL;

gd->dm_rootNULL를 = 연산으로 반영해 gd->dm_root / uclass_root와 연결된 field를 갱신한다. 이후 FDT scan 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

139(빈 줄)

gd->dm_root = NULL;까지의 동작과 return 0;에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

140return 0;

0를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 gd->dm_root / uclass_root를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

141}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

142(빈 줄)

}까지의 동작과 #if CONFIG_IS_ENABLED(DM_DEVICE_REMOVE)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

143#if CONFIG_IS_ENABLED(DM_DEVICE_REMOVE)

#if 전처리 지시문으로 이 줄 아래의 code가 binary에 존재할지를 결정한다. 관련 설정은 CONFIG_IS_ENABLED이다. 현재 .config와 compiler의 -dD -E 출력에서 실제로 남은 branch를 확인한 뒤 line-by-line 흐름에 포함한다.

144int dm_remove_devices_flags(uint flags)

dm_remove_devices_flags 함수 정의가 시작된다. 입력은 uint flags이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

145{

바로 위 함수·조건·초기화의 block이 열린다. 이 scope 안에서 만들어지는 지역 객체와 오류 이동 지점을 gd->dm_root / uclass_root의 수명에 맞춰 묶어 읽는다.

146device_remove(dm_root(), flags);

dm_root(), flags)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

147(빈 줄)

device_remove(dm_root(), flags);까지의 동작과 return 0;에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

148return 0;

0를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 gd->dm_root / uclass_root를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

149}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

150(빈 줄)

}까지의 동작과 void dm_remove_devices_active(void)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

151void dm_remove_devices_active(void)

dm_remove_devices_active 함수 정의가 시작된다. 입력은 void이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

152{

바로 위 함수·조건·초기화의 block이 열린다. 이 scope 안에서 만들어지는 지역 객체와 오류 이동 지점을 gd->dm_root / uclass_root의 수명에 맞춰 묶어 읽는다.

153/* Remove non-vital devices first */

원본 주석이 'Remove non-vital devices first'라고 기록한 줄이다. 바로 아래 구현이 이 전제와 같은 순서·단위를 사용하는지 대조한다.

154device_remove(dm_root(), DM_REMOVE_ACTIVE_ALL | DM_REMOVE_NON_VITAL);

dm_root(), DM_REMOVE_ACTIVE_ALL | DM_REMOVE_NON_VITAL)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

155device_remove(dm_root(), DM_REMOVE_ACTIVE_ALL);

dm_root(), DM_REMOVE_ACTIVE_ALL)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 gd->dm_root / uclass_root의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 bound devices 항목과 대조한다.

156}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

157#endif

#endif 전처리 지시문으로 이 줄 아래의 code가 binary에 존재할지를 결정한다. architecture 또는 build stage 조건을 여닫는다. 현재 .config와 compiler의 -dD -E 출력에서 실제로 남은 branch를 확인한 뒤 line-by-line 흐름에 포함한다.

158(빈 줄)

#endif까지의 동작과 다음 block 경계에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bound devices 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

내부 동작을 더 깊게 읽기

01

진입 조건을 먼저 고정한다

gd->dm_root에서 들어온 실행은 부트 CPU의 동기 실행 문맥에 놓여 있다. 이때 interrupt, MMU/cache, stack, heap 중 무엇이 이미 준비되었는지 소스의 호출자까지 올라가 확인한다. 같은 함수라도 SPL, relocation 전후, app thread처럼 호출 문맥이 달라지면 허용되는 API와 지연 시간이 달라진다.

struct udevice와 hardware가 같은 시점에 생긴다고 생각하면 안 된다. root 생성, bind, probe를 분리해 object lifetime을 읽는다.

02

중심 객체의 생성과 공개를 나눈다

이 글의 중심 객체는 gd->dm_root / uclass_root다. 메모리를 확보한 시점, 필드를 채운 시점, 전역 list나 다른 subsystem에 공개한 시점을 구분한다. 공개 뒤 오류가 발생한다면 목록에서 제거하고 child, buffer, reference를 역순으로 정리하는지 확인한다.

빌드 산출물 관점에서는 최종 부트로더 이미지 안에 해당 symbol과 section이 실제로 포함되었는지도 map과 objdump로 검증한다.

03

주소, 크기와 정렬을 계산한다

부트 코드의 오류는 논리보다 주소 계산에서 먼저 드러나는 경우가 많다. source range, destination range, header가 말하는 payload size, block 또는 page 단위를 표로 적고 각 구간의 끝 주소를 직접 계산한다. 끝 주소는 start + size - 1인지 exclusive end인지 API 계약을 확인한다.

DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다.

04

성공 flag와 실제 완료 시점을 맞춘다

dm_init → root device → uclass list 구간에서는 부분 초기화 상태가 생길 수 있다. flag, list insertion, callback 등록, storage write 완료 중 무엇이 성공의 기준인지 찾는다. hardware write나 DMA가 포함되면 함수 반환과 장치 완료가 같은 시점인지도 확인한다.

다른 CPU, interrupt handler, USB completion 또는 shell command가 상태를 관찰할 수 있다면 memory ordering과 lock 범위도 함께 읽는다.

05

마지막 handoff의 계약을 적는다

정상 경로는 FDT scan에서 끝난다. 이 단계가 함수 반환인지, scheduler 전환인지, 다른 image로의 비복귀 분기인지 구분한다. 비복귀 handoff라면 cache clean/invalidate, interrupt disable, 장치 quiesce, argument register와 FDT 또는 image address가 최종 점검 항목이다.

반환하는 경로라면 caller가 오류와 부분 성공을 구분하고 다음 후보 또는 복구 경로를 선택하는지 확인한다.

구현을 읽을 때 놓치기 쉬운 부분

01

DM root와 uclass root는 서로 다른 색인이다

device tree는 parent-child topology를 표현하고 uclass list는 같은 기능의 장치를 모은다. 하나의 struct udevice는 parent의 child list와 uclass의 device list에 동시에 연결되므로 bind 실패 정리에서 두 연결을 대칭으로 제거해야 한다.

gd->dm_root가 만들어졌다고 모든 uclass가 존재하는 것은 아니다. uclass는 첫 사용 시 생성될 수 있고 sequence number와 alias 처리는 bind/probe 단계에 걸쳐 확정된다.

02

relocation 전 DM은 제한된 객체 집합이다

SPL 또는 U-Boot pre-relocation에서는 flag가 허용한 driver와 node만 bind된다. relocation 뒤 DM을 다시 초기화할 때 이전 device private data, uclass private data, ofnode pointer가 새 수명으로 재생성되는지 확인한다.

pre-relocation에서 동작한 UART가 runtime DM에서도 같은 logical device로 선택되더라도 객체 주소는 같지 않을 수 있다. pointer 동일성에 의존하는 board 코드는 피해야 한다.

03

root 문제는 첫 child probe에서 늦게 보인다

root와 uclass list 초기화가 부분적으로 끝나면 bind는 성공하지만 lookup, sequence allocation, remove에서 list corruption이 나타날 수 있다. root 생성 직후 빈 list head와 flags를 확인하고 첫 device bind 전후의 양방향 link를 검증한다.

dm tree, dm uclass 출력과 memory의 list pointer를 함께 보면 단순 미등록과 연결 손상을 구분할 수 있다.

객체와 수명

대상만들어지는 시점유효 범위확인할 조건
gd->dm_root / uclass_rootdm_initFDT scan 또는 오류 정리 완료까지DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다.
입력 buffer / metadatagd->dm_rootparse와 검증이 끝날 때까지길이, 정렬, 소유권, 변조 가능성
등록된 list / descriptorroot devicesubsystem 종료 또는 image handoff까지이중 등록, dangling pointer, 오류 unwind
hardware 또는 persistent state실제 write/probe가 완료된 뒤reset 또는 명시적 해제·갱신까지flush, timeout, 전원 차단, rollback
최종 부트로더 이미지link/image 생성 시점다음 stage가 새 image로 교체할 때까지load address, entry, section과 header 일치

실패 지점과 증상

#조건관찰되는 증상먼저 볼 단계
01dm_root NULL모든 lookup 실패dm_init
02중복 initdevice 이중 등록root device
03of_live 선택 불일치잘못된 node 표현uclass list

로그가 끊긴 마지막 함수만 고치지 않는다. 그 함수가 받은 주소, size, flag가 만들어진 앞 단계까지 올라가고, 오류 뒤 등록 객체와 hardware 상태가 남았는지도 확인한다.

소스 밖에서 확인할 증거

소스 해석은 실제 빌드 산출물과 target 로그로 닫아야 한다. 아래 명령의 보드 이름과 toolchain prefix는 사용 중인 빌드 환경에 맞게 바꾼다.

#목적명령 또는 계측판정 기준
01전처리 결과make <board>_defconfig && make V=1선택된 CONFIG와 실제 compile/link 명령을 보관한다.
02symbol과 section${CROSS_COMPILE}nm -n u-boot | grep 'int dm_init'symbol 주소가 기대한 stage와 image에 들어갔는지 확인한다.
03어셈블리 대조${CROSS_COMPILE}objdump -drS u-bootC 한 줄이 실제 branch, relocation, memory access로 어떻게 바뀌었는지 본다.
04주소 배치bdinforelocaddr, malloc, FDT, stack과 DRAM bank 주소를 한 번에 기록한다.
05runtime 관찰dm tree; dm uclass; printenvdriver model과 환경이 이 단계에서 실제로 공개되었는지 확인한다.

직접 확인할 실험

  1. 01
    dm tree 명령으로 bind/probe 상태 비교

    dm_init 진입 전후에 DM root의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.

  2. 02
    dm_init 전후 gd 포인터 출력

    root device 진입 전후에 uclass registry의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.

  3. 03
    OF_LIVE on/off에서 node 경로 대조

    uclass list 진입 전후에 device tree nodes의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 DM root와 uclass root는 모든 자식 bind보다 먼저 유효해야 하며 중복 초기화 시 기존 트리를 보존해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.

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