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U-Boot · source analysis

SPL의 image 선택과 적재

작은 SRAM 단계인 SPL이 boot device를 선택하고 U-Boot proper 또는 OS 이미지를 DRAM으로 적재하는 경로를 읽습니다.

Series
07 / 18
Baseline
v2026.07
Commit
ece349ade297
Source
common/spl/spl.c:648

SPL의 image 선택과 적재 단계에서 실제로 바뀌는 상태는 무엇인가?

SPL은 크기 제약 때문에 full U-Boot와 같은 기능을 가정할 수 없다. loader 등록, 우선순위, fallback과 spl_image_info 필드가 채워지는 순간을 본다.

선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 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. SPL의 image 선택과 적재에서 입력, 내부 상태, 출력의 경계
입력과 전제내부 상태외부로 공개되는 결과
01SRAM SPL
02loader methods
03spl_image_info
04DRAM destination
INVARIANT

선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다.

struct spl_image_info / spl_boot_device를 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
ROM
TPL or SPL
boot device
image loader
U-Boot proper

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
01ROM부트 CPU의 동기 실행 문맥SRAM SPLTPL or SPL
02TPL or SPLROM 완료 상태loader methodsboot device
03boot deviceTPL or SPL 완료 상태spl_image_infoimage loader
04image loaderboot device 완료 상태DRAM destinationU-Boot proper
05U-Boot properimage loader 완료 상태DRAM destination최종 u-boot-spl.bin 또는 다음 stage

공통 불변 조건: 선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다. 한 단계의 출력이 다음 단계의 입력 조건을 만족하지 않으면 오류가 실제로 드러난 위치보다 앞의 생산 단계부터 조사한다.

주소와 객체의 이동을 그림으로 읽기

아래 그림은 호출 이름보다 주소, 객체 수명과 handoff 경계를 먼저 볼 수 있도록 구성했다. 실제 주소와 크기는 사용 중인 보드의 bdinfo, map과 linker symbol을 대입한다.

그림 3. storage에서 다음 stage entry까지의 image 이동

medium read와 image 해석, 검증, 적재를 한 단계로 뭉치지 않는다.

01boot device 선택
02header read
03format·size 검증
04configuration 선택
05payload read
06hash/signature 검증
07destination 배치
08entry handoff
그림 4. source buffer와 destination이 겹치지 않는 경우와 겹치는 경우

압축 image라면 compressed source와 decompressed output을 모두 그린다.

안전

01SPL text/stack

02read buffer

03검증 범위

04빈 destination

05next-stage image

위험

01SPL text/stack

02read buffer

03destination overlap

04copy 중 source 훼손

05entry 이전 corruption

원본 코드

아래 코드는 U-Boot v2026.07의 common/spl/spl.c에서 648-736줄을 그대로 가져온 것이다. 설명을 위해 실제 코드를 가짜 의사 코드로 바꾸지 않았다.

commitece349ade2973e220f524ce59e59711cc919263fsymbolvoid board_init_r(gd_t *dummy1, ulong dummy2)
648			}
649
650			ret = spl_load_image(spl_image, loader);
651			if (!ret) {
652				spl_image->boot_device = bootdev;
653				return 0;
654			}
655			printf("Error: %d\n", ret);
656		}
657
658		if (!CONFIG_IS_ENABLED(SILENT_CONSOLE)) {
659			if (CONFIG_IS_ENABLED(SHOW_ERRORS))
660				printf(PHASE_PROMPT
661				       "Unsupported Boot Device %d\n",
662				       bootdev);
663			else
664				printf(PHASE_PROMPT
665				       "Unsupported Boot Device!\n");
666		}
667	}
668
669	return ret;
670}
671
672void board_init_r(gd_t *dummy1, ulong dummy2)
673{
674	u32 spl_boot_list[] = {
675		BOOT_DEVICE_NONE,
676		BOOT_DEVICE_NONE,
677		BOOT_DEVICE_NONE,
678		BOOT_DEVICE_NONE,
679		BOOT_DEVICE_NONE,
680	};
681	spl_jump_to_image_t jumper = &jump_to_image;
682	struct spl_image_info spl_image;
683	int ret, os;
684	void *fdt;
685
686	debug(">>" PHASE_PROMPT "board_init_r()\n");
687
688	spl_set_bd();
689
690	if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_SYS_MALLOC)) {
691		mem_malloc_init(SPL_SYS_MALLOC_START, SPL_SYS_MALLOC_SIZE);
692		gd->flags |= GD_FLG_FULL_MALLOC_INIT;
693	}
694	if (!(gd->flags & GD_FLG_SPL_INIT)) {
695		if (spl_init())
696			hang();
697	}
698	timer_init();
699	if (CONFIG_IS_ENABLED(BLOBLIST)) {
700		ret = bloblist_init();
701		if (ret) {
702			debug("%s: Failed to set up bloblist: ret=%d\n",
703			      __func__, ret);
704			puts(PHASE_PROMPT "Cannot set up bloblist\n");
705			hang();
706		}
707	}
708	if (CONFIG_IS_ENABLED(HANDOFF)) {
709		int ret;
710
711		ret = setup_spl_handoff();
712		if (ret) {
713			puts(PHASE_PROMPT "Cannot set up SPL handoff\n");
714			hang();
715		}
716	}
717
718	if (CONFIG_IS_ENABLED(SOC_INIT))
719		spl_soc_init();
720
721	if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_WATCHDOG) && CONFIG_IS_ENABLED(WDT))
722		initr_watchdog();
723
724	if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_OS_BOOT) || CONFIG_IS_ENABLED(HANDOFF) ||
725	    IS_ENABLED(CONFIG_SPL_ATF) || IS_ENABLED(CONFIG_SPL_NET))
726		dram_init_banksize();
727
728	if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_LMB))
729		lmb_init();
730
731	if (CONFIG_IS_ENABLED(PCI) && !(gd->flags & GD_FLG_DM_DEAD)) {
732		ret = pci_init();
733		if (ret)
734			puts(PHASE_PROMPT "Cannot initialize PCI\n");
735		/* Don't fail. We still can try other boot methods. */
736	}

648-736줄 해설

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

648}

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

649(빈 줄)

}까지의 동작과 ret = spl_load_image(spl_image, loader);에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 loader methods 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

650ret = spl_load_image(spl_image, loader);

retspl_load_image(spl_image, loader)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.

651if (!ret) {

!ret를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

652spl_image->boot_device = bootdev;

spl_image->boot_devicebootdev를 = 연산으로 반영해 struct spl_image_info / spl_boot_device와 연결된 field를 갱신한다. 이후 U-Boot proper 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

653return 0;

0를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 struct spl_image_info / spl_boot_device를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

654}

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

655printf("Error: %d\n", ret);

printf("Error: %d\n", ret)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

656}

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

657(빈 줄)

}까지의 동작과 if (!CONFIG_IS_ENABLED(SILENT_CONSOLE)) {에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

658if (!CONFIG_IS_ENABLED(SILENT_CONSOLE)) {

!CONFIG_IS_ENABLED(SILENT_CONSOLE)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

659if (CONFIG_IS_ENABLED(SHOW_ERRORS))

CONFIG_IS_ENABLED(SHOW_ERRORS)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

660printf(PHASE_PROMPT

printf(인자 없음)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

661"Unsupported Boot Device %d\n",

원본 661번 줄의 "Unsupported Boot Device %d\n",는 앞의 printf(PHASE_PROMPT 결과를 받아 다음 bootdev);로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

662bootdev);

원본 662번 줄의 bootdev);는 앞의 "Unsupported Boot Device %d\n", 결과를 받아 다음 else로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

663else

원본 663번 줄의 else는 앞의 bootdev); 결과를 받아 다음 printf(PHASE_PROMPT로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

664printf(PHASE_PROMPT

printf(인자 없음)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

665"Unsupported Boot Device!\n");

원본 665번 줄의 "Unsupported Boot Device!\n");는 앞의 printf(PHASE_PROMPT 결과를 받아 다음 }로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

666}

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

667}

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

668(빈 줄)

}까지의 동작과 return ret;에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

669return ret;

ret를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 struct spl_image_info / spl_boot_device를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

670}

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

671(빈 줄)

}까지의 동작과 void board_init_r(gd_t *dummy1, ulong dummy2)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

672void board_init_r(gd_t *dummy1, ulong dummy2)

board_init_r 함수 정의가 시작된다. 입력은 gd_t *dummy1, ulong dummy2이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

673{

바로 위 함수·조건·초기화의 block이 열린다. 이 scope 안에서 만들어지는 지역 객체와 오류 이동 지점을 struct spl_image_info / spl_boot_device의 수명에 맞춰 묶어 읽는다.

674u32 spl_boot_list[] = {

원본 674번 줄의 u32 spl_boot_list[] = {는 앞의 { 결과를 받아 다음 BOOT_DEVICE_NONE,로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

675BOOT_DEVICE_NONE,

원본 675번 줄의 BOOT_DEVICE_NONE,는 앞의 u32 spl_boot_list[] = { 결과를 받아 다음 BOOT_DEVICE_NONE,로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

676BOOT_DEVICE_NONE,

원본 676번 줄의 BOOT_DEVICE_NONE,는 앞의 BOOT_DEVICE_NONE, 결과를 받아 다음 BOOT_DEVICE_NONE,로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

677BOOT_DEVICE_NONE,

원본 677번 줄의 BOOT_DEVICE_NONE,는 앞의 BOOT_DEVICE_NONE, 결과를 받아 다음 BOOT_DEVICE_NONE,로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

678BOOT_DEVICE_NONE,

원본 678번 줄의 BOOT_DEVICE_NONE,는 앞의 BOOT_DEVICE_NONE, 결과를 받아 다음 BOOT_DEVICE_NONE,로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

679BOOT_DEVICE_NONE,

원본 679번 줄의 BOOT_DEVICE_NONE,는 앞의 BOOT_DEVICE_NONE, 결과를 받아 다음 };로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

680};

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

681spl_jump_to_image_t jumper = &jump_to_image;

spl_jump_to_image_t jumper&jump_to_image를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 주소·크기 값이면 단위와 정렬, 덧셈 overflow를 함께 검산한다. 이후 U-Boot proper 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

682struct spl_image_info spl_image;

struct spl_image_info spl_image를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 struct spl_image_info / spl_boot_device를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

683int ret, os;

int ret, os를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 struct spl_image_info / spl_boot_device를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

684void *fdt;

void *fdt를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 struct spl_image_info / spl_boot_device를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

685(빈 줄)

void *fdt;까지의 동작과 debug(">>" PHASE_PROMPT "board_init_r()\n");에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

686debug(">>" PHASE_PROMPT "board_init_r()\n");

board_init_r()\n")를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

687(빈 줄)

debug(">>" PHASE_PROMPT "board_init_r()\n");까지의 동작과 spl_set_bd();에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

688spl_set_bd();

spl_set_bd(인자 없음)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

689(빈 줄)

spl_set_bd();까지의 동작과 if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_SYS_MALLOC)) {에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

690if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_SYS_MALLOC)) {

IS_ENABLED(CONFIG_SPL_SYS_MALLOC)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

691mem_malloc_init(SPL_SYS_MALLOC_START, SPL_SYS_MALLOC_SIZE);

mem_malloc_init(SPL_SYS_MALLOC_START, SPL_SYS_MALLOC_SIZE)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

692gd->flags |= GD_FLG_FULL_MALLOC_INIT;

gd->flagsGD_FLG_FULL_MALLOC_INIT를 |= 연산으로 반영해 struct spl_image_info / spl_boot_device와 연결된 field를 갱신한다. 이후 U-Boot proper 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

693}

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

694if (!(gd->flags & GD_FLG_SPL_INIT)) {

!(gd->flags & GD_FLG_SPL_INIT)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

695if (spl_init())

spl_init()를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

696hang();

hang(인자 없음)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

697}

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

698timer_init();

timer_init(인자 없음)를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 if (CONFIG_IS_ENABLED(BLOBLIST)) {에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

699if (CONFIG_IS_ENABLED(BLOBLIST)) {

CONFIG_IS_ENABLED(BLOBLIST)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

700ret = bloblist_init();

retbloblist_init()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.

701if (ret) {

ret를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

702debug("%s: Failed to set up bloblist: ret=%d\n",

debug(인자 없음)를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 __func__, ret);에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

703__func__, ret);

원본 703번 줄의 __func__, ret);는 앞의 debug("%s: Failed to set up bloblist: ret=%d\n", 결과를 받아 다음 puts(PHASE_PROMPT "Cannot set up bloblist\n");로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

704puts(PHASE_PROMPT "Cannot set up bloblist\n");

puts(PHASE_PROMPT "Cannot set up bloblist\n")를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

705hang();

hang(인자 없음)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

706}

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

707}

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

708if (CONFIG_IS_ENABLED(HANDOFF)) {

CONFIG_IS_ENABLED(HANDOFF)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

709int ret;

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

710(빈 줄)

int ret;까지의 동작과 ret = setup_spl_handoff();에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

711ret = setup_spl_handoff();

retsetup_spl_handoff()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.

712if (ret) {

ret를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

713puts(PHASE_PROMPT "Cannot set up SPL handoff\n");

puts(PHASE_PROMPT "Cannot set up SPL handoff\n")를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

714hang();

hang(인자 없음)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

715}

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

716}

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

717(빈 줄)

}까지의 동작과 if (CONFIG_IS_ENABLED(SOC_INIT))에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

718if (CONFIG_IS_ENABLED(SOC_INIT))

CONFIG_IS_ENABLED(SOC_INIT)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

719spl_soc_init();

spl_soc_init(인자 없음)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

720(빈 줄)

spl_soc_init();까지의 동작과 if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_WATCHDOG) && CONFIG_IS_ENABLED(WDT))에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

721if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_WATCHDOG) && CONFIG_IS_ENABLED(WDT))

IS_ENABLED(CONFIG_SPL_WATCHDOG) && CONFIG_IS_ENABLED(WDT)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

722initr_watchdog();

initr_watchdog(인자 없음)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

723(빈 줄)

initr_watchdog();까지의 동작과 if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_OS_BOOT) || CONFIG_IS_ENABLED(HANDOFF) ||에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

724if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_OS_BOOT) || CONFIG_IS_ENABLED(HANDOFF) ||

CONFIG_IS_ENABLED(HANDOFF)를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 IS_ENABLED(CONFIG_SPL_ATF) || IS_ENABLED(CONFIG_SPL_NET))에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

725IS_ENABLED(CONFIG_SPL_ATF) || IS_ENABLED(CONFIG_SPL_NET))

IS_ENABLED(CONFIG_SPL_ATF) || IS_ENABLED(CONFIG_SPL_NET))를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

726dram_init_banksize();

dram_init_banksize(인자 없음)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

727(빈 줄)

dram_init_banksize();까지의 동작과 if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_LMB))에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

728if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_LMB))

IS_ENABLED(CONFIG_SPL_LMB)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

729lmb_init();

lmb_init(인자 없음)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

730(빈 줄)

lmb_init();까지의 동작과 if (CONFIG_IS_ENABLED(PCI) && !(gd->flags & GD_FLG_DM_DEAD)) {에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 DRAM destination 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

731if (CONFIG_IS_ENABLED(PCI) && !(gd->flags & GD_FLG_DM_DEAD)) {

CONFIG_IS_ENABLED(PCI) && !(gd->flags & GD_FLG_DM_DEAD)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

732ret = pci_init();

retpci_init()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.

733if (ret)

ret를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

734puts(PHASE_PROMPT "Cannot initialize PCI\n");

puts(PHASE_PROMPT "Cannot initialize PCI\n")를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct spl_image_info / spl_boot_device의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 DRAM destination 항목과 대조한다.

735/* Don't fail. We still can try other boot methods. */

원본 주석이 'Don't fail. We still can try other boot methods.'라고 기록한 줄이다. 바로 아래 구현이 이 전제와 같은 순서·단위를 사용하는지 대조한다.

736}

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

내부 동작을 더 깊게 읽기

01

진입 조건을 먼저 고정한다

ROM에서 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.

SPL은 크기 제약 때문에 full U-Boot와 같은 기능을 가정할 수 없다. loader 등록, 우선순위, fallback과 spl_image_info 필드가 채워지는 순간을 본다.

02

중심 객체의 생성과 공개를 나눈다

이 글의 중심 객체는 struct spl_image_info / spl_boot_device다. 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 u-boot-spl.bin 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.

선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다.

04

성공 flag와 실제 완료 시점을 맞춘다

TPL or SPL → boot device → image loader 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 U-Boot proper에서 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

SPL loader는 boot device를 image reader로 추상화한다

ROM이나 board code가 고른 boot device는 MMC, SPI, NAND, USB 같은 loader로 연결된다. loader는 block 단위와 byte offset, header 위치를 spl_load_info 계약에 맞춰 제공해야 하며 medium별 alignment 차이를 공통 image parser에 노출하지 않아야 한다.

동일한 partition 이름이라도 hardware partition, raw offset, filesystem file 경로가 될 수 있다. 실제 loader가 선택한 source와 offset을 로그에 남겨야 다른 medium의 성공 결과와 섞이지 않는다.

02

spl_image_info는 검증 결과와 실행 계획을 함께 품는다

image type, load address, entry point, payload size, OS와 flags가 parser에서 채워진다. header가 선언한 값과 board가 강제한 값 중 어느 쪽이 우선하는지, FIT configuration을 쓸 때 선택된 subimage 값이 어디에 반영되는지 확인한다.

적재 목적지가 현재 SPL text, stack, BSS, malloc 또는 FDT와 겹치지 않아야 한다. 압축 image는 compressed source와 decompressed destination 두 구간을 모두 계산한다.

03

fallback은 오류 종류에 따라 달라져야 한다

매체가 없다는 오류, image가 없다는 오류, signature가 틀린 오류를 같은 fallback으로 처리하면 보안 정책을 우회할 수 있다. verified boot 실패 뒤 unsigned 다른 medium으로 넘어가는 것이 제품 요구인지 명시해야 한다.

각 loader에 짧은 read, CRC 오류, timeout을 주입하고 다음 후보로 이동하는 return code를 기록한다. watchdog service가 긴 storage retry 동안 유지되는지도 측정한다.

객체와 수명

대상만들어지는 시점유효 범위확인할 조건
struct spl_image_info / spl_boot_deviceTPL or SPLU-Boot proper 또는 오류 정리 완료까지선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다.
입력 buffer / metadataROMparse와 검증이 끝날 때까지길이, 정렬, 소유권, 변조 가능성
등록된 list / descriptorboot 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
u-boot-spl.binlink/image 생성 시점다음 stage가 새 image로 교체할 때까지load address, entry, section과 header 일치

실패 지점과 증상

#조건관찰되는 증상먼저 볼 단계
01boot device 오판잘못된 매체 접근TPL or SPL
02image size 신뢰DRAM overwriteboot device
03fallback 순서 오류복구 장치 무시image loader

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${CROSS_COMPILE}nm -n u-boot | grep 'void board_init_r'symbol 주소가 기대한 stage와 image에 들어갔는지 확인한다.
03어셈블리 대조${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
    SPL 로그에 boot device와 loader 이름 추가

    TPL or SPL 진입 전후에 SRAM SPL의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.

  2. 02
    이미지 헤더 길이 변조 후 거부 확인

    boot device 진입 전후에 loader methods의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.

  3. 03
    주 장치 read 실패를 주입해 fallback 추적

    image loader 진입 전후에 spl_image_info의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 선택된 loader는 검증된 크기와 주소를 제공하고 제어권 이전 전에 cache와 실행 환경을 정리해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.

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