2. descriptor format과 buffer lifetime을 word 단위로 읽는다

CHAPTER 02

normal, enhanced, extended descriptor와 GMAC4 descriptor를 구분하고 각 word의 buffer address, length, status, context와 ownership을 driver가 채우는 시점대로 추적합니다.

ring은 보통 coherent DMA memory이지만 packet buffer는 streaming mapping일 수 있습니다. 두 memory의 cache 계약이 다릅니다.

CPU가 모든 field와 buffer를 준비한 뒤 마지막으로 device ownership을 넘깁니다. 회수 후에는 status를 읽고 buffer를 unmap/recycle합니다.

TSO, timestamp, VLAN 같은 metadata가 별도 context descriptor를 사용할 수 있습니다. data descriptor 수와 packet 수가 같지 않을 수 있습니다.

ring index wrap과 hardware tail pointer 단위가 descriptor 개수인지 주소인지 확인합니다.

항목	소유 블록	설정 또는 의미	정상 증거	실패 해석
DES0 status/OWN	descriptor	device/CPU 소유와 completion status	handoff 후 1, completion 후 0	stuck OWN은 DMA/channel/address 확인
DES1 control/length	descriptor	buffer length, interrupt, first/last	skb fragment 구성과 일치	length/segment 경계 오류
DES2/3 address	descriptor	buffer 또는 next descriptor 주소	dma_map 결과와 정확히 일치	CPU VA 또는 truncated IOVA
extended/context words	descriptor	timestamp/offload metadata	feature가 켜진 packet에만 유효	format 선택과 capability 불일치
ring base/length	DMA channel	descriptor DMA base와 개수	allocation과 alignment 일치	base high bits/length off-by-one
head/tail/current	DMA channel	hardware 진행 위치	software producer/consumer 사이	wrap 단위 또는 stale read

관측 증상	직전 통과 증거	우선 확인	반증 시험	판정
첫 descriptor부터 OWN 고정	channel run bit set	ring base와 bus access	DMA address/IOMMU fault 확인	descriptor fetch 경계
몇 바퀴 뒤 멈춤	초기 packet 성공	wrap/length/tail 계산	작은 ring으로 index trace	ring 경계조건
큰 packet만 깨짐	single descriptor 정상	first/last와 fragment length	linearize 후 비교	multi-descriptor 조립
timestamp/offload에서만 실패	normal descriptor 정상	context/extended format	feature를 끄고 descriptor diff	format 전환 경계
DMA 주소 상위 bit 유실	저주소 정상	address width와 DES high field	IOMMU로 32-bit IOVA 강제	주소 폭
회수 후 use-after-free	hardware completion 보임	unmap/recycle/refcount 순서	KASAN과 descriptor index trace	buffer lifetime

그림 1. 「2. descriptor format과 buffer lifetime을 word 단위로 읽는다」의 실행 순서왼쪽부터 신호나 데이터를 처리하는 순서를 나타냅니다. 각 단계에서 확인할 항목을 함께 표시했습니다.

01 ring allocate

02 buffer map

03 descriptor fields 작성

04 barrier

05 OWN=DMA

06 tail doorbell

07 completion

08 OWN=CPU

09 unmap/recycle

순서	실행	남길 증거	판정 목적
1	선택된 descriptor ops와 descriptor 크기를 boot log에 남깁니다.	format/size/capability	해석표 고정
2	packet 하나를 전송하며 handoff 전후 raw word를 dump합니다.	word별 변화	OWN과 field 순서 확인
3	ring base와 각 buffer DMA address를 IOMMU mapping과 대조합니다.	IOVA/PA ledger	주소 변환 검증
4	ring wrap 직전/직후 index와 descriptor를 capture합니다.	producer/consumer/tail	off-by-one 검출

주의device ownership인 descriptor를 CPU가 수정하면 안 됩니다. debug dump도 cache sync와 ownership 규칙을 지켜야 합니다.

공개되지 않은 제조사 레지스터나 제품별 오프셋은 추측하지 않았습니다. 아래의 제조사 자료, 아키텍처 문서, Linux v6.18.37 원본으로 확인할 수 있는 내용만 다뤘습니다.