fastboot flash와 partition write | LK / classic AOSP aboot

QUESTION

fastboot flash와 partition write 단계에서 실제로 바뀌는 상태는 무엇인가?

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

partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다. 이 문장을 기준으로 코드를 위에서 아래로 읽으면, 함수 이름을 외우는 대신 어느 시점에 어떤 상태를 신뢰할 수 있는지 판단할 수 있다.

범위 주의

이 페이지는 현재 upstream LK가 아니라 classic AOSP aboot 고정 커밋을 다룬다. 현대 Android의 A/B, AVB, GKI 부트 경로와 동일하다고 간주하지 않는다.

STRUCTURE

객체와 주소가 놓이는 구조

그림 1. fastboot flash와 partition write에서 입력, 내부 상태, 출력의 경계

입력과 전제내부 상태외부로 공개되는 결과

01partition table

02download buffer

03sparse/raw writer

04persistent blocks

INVARIANT

partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다.

partition entry / downloaded image / MMC blocks를 중심에 놓고 왼쪽의 입력이 어떤 검사를 거쳐 오른쪽 결과로 공개되는지 표시했다. 실제 디버깅에서는 각 블록의 주소와 크기를 로그에 대입한다.

CALL PATH

실행 흐름

그림 2. 정상 경로의 주요 호출과 상태 전달

flash command

partition lookup

image type

MMC write

OKAY/FAIL

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.

STATE LEDGER

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.

#	단계	진입 시 신뢰할 상태	성공 뒤 남아야 할 상태	다음 소비자
01	`flash command`	부트 CPU의 동기 실행 문맥	partition table	partition lookup
02	`partition lookup`	flash command 완료 상태	download buffer	image type
03	`image type`	partition lookup 완료 상태	sparse/raw writer	MMC write
04	`MMC write`	image type 완료 상태	persistent blocks	OKAY/FAIL
05	`OKAY/FAIL`	MMC write 완료 상태	persistent blocks	최종 최종 부트로더 이미지 또는 다음 stage

공통 불변 조건: partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다. 한 단계의 출력이 다음 단계의 입력 조건을 만족하지 않으면 오류가 실제로 드러난 위치보다 앞의 생산 단계부터 조사한다.

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.

commit9d6e28f24ba01e563d0b3801c6c6c95d756db623symbolvoid cmd_flash_mmc_img(const char *arg

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");

LINE BY LINE

1340-1428줄 해설

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

1340(빈 줄)

이전 block 경계까지의 동작과 void cmd_erase_mmc(const char *arg, void *data, unsigned sz)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 partition table 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

1341void cmd_erase_mmc(const char *arg, void *data, unsigned sz)

cmd_erase_mmc 함수 정의가 시작된다. 입력은 const char *arg, void *data, unsigned sz이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

1342{

바로 위 함수·조건·초기화의 block이 열린다. 이 scope 안에서 만들어지는 지역 객체와 오류 이동 지점을 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 수명에 맞춰 묶어 읽는다.

1343unsigned long long ptn = 0;

unsigned long long ptn = 0를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 partition entry / downloaded image / MMC blocks를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

1344unsigned int out[512] = {0};

unsigned int out[512] = {0}를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 partition entry / downloaded image / MMC blocks를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

1345int index = INVALID_PTN;

int index = INVALID_PTN를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 partition entry / downloaded image / MMC blocks를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

1346(빈 줄)

int index = INVALID_PTN;까지의 동작과 index = partition_get_index(arg);에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 persistent blocks 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

1347index = partition_get_index(arg);

index에 partition_get_index(arg)를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 바로 다음 ptn = partition_get_offset(index);가 이 값을 다시 읽으므로 그 전까지 완성된 값이어야 한다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

1348ptn = partition_get_offset(index);

ptn에 partition_get_offset(index)를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 이후 OKAY/FAIL 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

1349(빈 줄)

ptn = partition_get_offset(index);까지의 동작과 if(ptn == 0) {에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 persistent blocks 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

1350if(ptn == 0) {

ptn == 0를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

1351fastboot_fail("Partition table doesn't exist\n");

fastboot_fail("Partition table doesn't exist\n")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 persistent blocks 항목과 대조한다.

1352return;

void를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 partition entry / downloaded image / MMC blocks를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

1353}

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

1354/* Simple inefficient version of erase. Just writing

원본 주석이 'Simple inefficient version of erase. Just writing'라고 기록한 줄이다. 바로 아래 구현이 이 전제와 같은 순서·단위를 사용하는지 대조한다.

13550 in first block */

원본 1355번 줄의 0 in first block */는 앞의 /* Simple inefficient version of erase. Just writing 결과를 받아 다음 if (mmc_write(ptn , 512, (unsigned int *)out)) {로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

1356if (mmc_write(ptn , 512, (unsigned int *)out)) {

mmc_write(ptn , 512, (unsigned int *)out)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

1357fastboot_fail("failed to erase partition");

fastboot_fail("failed to erase partition")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 persistent blocks 항목과 대조한다.

1358return;

1359}

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

1360fastboot_okay("");

fastboot_okay("")를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 persistent blocks 항목과 대조한다.

1361}

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

1362(빈 줄)

}까지의 동작과 다음 block 경계에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 persistent blocks 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

1363(빈 줄)

이전 block 경계까지의 동작과 void cmd_flash_mmc_img(const char *arg, void *data, unsigned sz)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 persistent blocks 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

1364void cmd_flash_mmc_img(const char *arg, void *data, unsigned sz)

cmd_flash_mmc_img 함수 정의가 시작된다. 입력은 const char *arg, void *data, unsigned sz이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

1365{

1366unsigned long long ptn = 0;

1367unsigned long long size = 0;

unsigned long long size = 0를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 partition entry / downloaded image / MMC blocks를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

1368int index = INVALID_PTN;

1369(빈 줄)

int index = INVALID_PTN;까지의 동작과 if (!strcmp(arg, "partition"))에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 persistent blocks 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

1370if (!strcmp(arg, "partition"))

!strcmp(arg, "partition")를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

1371{

1372dprintf(INFO, "Attempt to write partition image.\n");

dprintf(INFO, "Attempt to write partition image.\n")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 if (write_partition(sz, (unsigned char *) data)) {에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 persistent blocks 항목과 대조한다.

1373if (write_partition(sz, (unsigned char *) data)) {

write_partition(sz, (unsigned char *) data)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

1374fastboot_fail("failed to write partition");

fastboot_fail("failed to write partition")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 persistent blocks 항목과 대조한다.

1375return;

1376}

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

1377}

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

1378else

원본 1378번 줄의 else는 앞의 } 결과를 받아 다음 {로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

1379{

1380index = partition_get_index(arg);

1381ptn = partition_get_offset(index);

ptn에 partition_get_offset(index)를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 바로 다음 if(ptn == 0) {가 이 값을 다시 읽으므로 그 전까지 완성된 값이어야 한다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

1382if(ptn == 0) {

1383fastboot_fail("partition table doesn't exist");

fastboot_fail("partition table doesn't exist")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 persistent blocks 항목과 대조한다.

1384return;

1385}

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

1386(빈 줄)

}까지의 동작과 if (!strcmp(arg, "boot") || !strcmp(arg, "recovery")) {에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 persistent blocks 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

1387if (!strcmp(arg, "boot") || !strcmp(arg, "recovery")) {

!strcmp(arg, "boot") || !strcmp(arg, "recovery")를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

1388if (memcmp((void *)data, BOOT_MAGIC, BOOT_MAGIC_SIZE)) {

memcmp((void *)data, BOOT_MAGIC, BOOT_MAGIC_SIZE)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

1389fastboot_fail("image is not a boot image");

fastboot_fail("image is not a boot image")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 persistent blocks 항목과 대조한다.

1390return;

1391}

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

1392}

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

1393(빈 줄)

}까지의 동작과 size = partition_get_size(index);에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 persistent blocks 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

1394size = partition_get_size(index);

size에 partition_get_size(index)를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 주소·크기 값이면 단위와 정렬, 덧셈 overflow를 함께 검산한다. 바로 다음 if (ROUND_TO_PAGE(sz,511) > size) {가 이 값을 다시 읽으므로 그 전까지 완성된 값이어야 한다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

1395if (ROUND_TO_PAGE(sz,511) > size) {

ROUND_TO_PAGE(sz,511) > size를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

1396fastboot_fail("size too large");

fastboot_fail("size too large")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 persistent blocks 항목과 대조한다.

1397return;

1398}

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

1399else if (mmc_write(ptn , sz, (unsigned int *)data)) {

mmc_write(ptn , sz, (unsigned int *)data)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

1400fastboot_fail("flash write failure");

fastboot_fail("flash write failure")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 persistent blocks 항목과 대조한다.

1401return;

1402}

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

1403}

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

1404fastboot_okay("");

fastboot_okay("")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 persistent blocks 항목과 대조한다.

1405return;

1406}

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

1407(빈 줄)

}까지의 동작과 void cmd_flash_mmc_sparse_img(const char *arg, void *data, unsigned sz)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 persistent blocks 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

1408void cmd_flash_mmc_sparse_img(const char *arg, void *data, unsigned sz)

cmd_flash_mmc_sparse_img 함수 정의가 시작된다. 입력은 const char *arg, void *data, unsigned sz이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

1409{

1410unsigned int chunk;

unsigned int chunk를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 partition entry / downloaded image / MMC blocks를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

1411unsigned int chunk_data_sz;

unsigned int chunk_data_sz를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 partition entry / downloaded image / MMC blocks를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

1412sparse_header_t *sparse_header;

원본 1412번 줄의 sparse_header_t *sparse_header;는 앞의 unsigned int chunk_data_sz; 결과를 받아 다음 chunk_header_t *chunk_header;로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

1413chunk_header_t *chunk_header;

원본 1413번 줄의 chunk_header_t *chunk_header;는 앞의 sparse_header_t *sparse_header; 결과를 받아 다음 uint32_t total_blocks = 0;로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 'partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

1414uint32_t total_blocks = 0;

uint32_t total_blocks에 0를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 이후 OKAY/FAIL 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

1415unsigned long long ptn = 0;

1416unsigned long long size = 0;

1417int index = INVALID_PTN;

1418(빈 줄)

1419index = partition_get_index(arg);

1420ptn = partition_get_offset(index);

1421if(ptn == 0) {

1422fastboot_fail("partition table doesn't exist");

1423return;

1424}

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

1425(빈 줄)

1426size = partition_get_size(index);

1427if (ROUND_TO_PAGE(sz,511) > size) {

1428fastboot_fail("size too large");

fastboot_fail("size too large")를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 partition entry / downloaded image / MMC blocks의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 persistent blocks 항목과 대조한다.

DETAILS

내부 동작을 더 깊게 읽기

진입 조건을 먼저 고정한다

flash command에서 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.

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

중심 객체의 생성과 공개를 나눈다

이 글의 중심 객체는 partition entry / downloaded image / MMC blocks다. 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.

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.

partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다.

성공 flag와 실제 완료 시점을 맞춘다

partition lookup → image type → MMC write 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.

마지막 handoff의 계약을 적는다

정상 경로는 OKAY/FAIL에서 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.

IMPLEMENTATION NOTES

구현을 읽을 때 놓치기 쉬운 부분

partition lookup 결과를 byte range로 다시 검산한다

partition name으로 얻은 start LBA와 size를 storage block size로 변환하고 sparse/raw image 길이가 범위 안인지 64-bit로 계산한다. eMMC hardware partition 선택이 user area와 섞이지 않도록 현재 partition을 기록한다.

slot suffix나 alias가 적용된 최종 partition 이름을 쓰기 직전에 출력한다.

sparse image parser는 untrusted length의 연속이다

chunk header의 total size, block count와 payload length를 검증하고 output block cursor가 partition end를 넘지 않게 한다. DONT_CARE와 FILL chunk도 output size를 소비한다는 점을 포함한다.

integer overflow와 truncated final chunk를 각각 주입해 write가 시작되기 전에 거부되는지 확인한다.

erase 후 write 실패는 복구 불가능 상태를 만들 수 있다

단일 boot partition을 먼저 erase하는 구현은 전원 차단에 취약하다. redundant slot, staging 영역 또는 verification 후 slot switch 같은 제품 수준 atomicity가 필요하다.

locked device, critical partition과 rollback index 관련 command가 확실히 차단되는지 실제 권한 상태별로 시험한다.

OBJECT LIFETIME

객체와 수명

대상	만들어지는 시점	유효 범위	확인할 조건
`partition entry / downloaded image / MMC blocks`	partition lookup	OKAY/FAIL 또는 오류 정리 완료까지	partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다.
입력 buffer / metadata	flash command	parse와 검증이 끝날 때까지	길이, 정렬, 소유권, 변조 가능성
등록된 list / descriptor	image type	subsystem 종료 또는 image handoff까지	이중 등록, dangling pointer, 오류 unwind
hardware 또는 persistent state	실제 write/probe가 완료된 뒤	reset 또는 명시적 해제·갱신까지	flush, timeout, 전원 차단, rollback
`최종 부트로더 이미지`	link/image 생성 시점	다음 stage가 새 image로 교체할 때까지	load address, entry, section과 header 일치

FAILURE PATH

실패 지점과 증상

#	조건	관찰되는 증상	먼저 볼 단계
01	partition 이름 alias 오류	다른 영역 overwrite	partition lookup
02	sparse chunk 합계 overflow	범위 검사 우회	image type
03	write 오류 무시	손상된 image를 성공 처리	MMC write

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

EVIDENCE

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.

#	목적	명령 또는 계측	판정 기준
01	ELF symbol	`nm -n build-*/lk.elf \| grep 'void cmd_flash_mmc_img'`	aboot app과 storage/USB callback의 link 주소를 확인한다.
02	boot image	`unpack_bootimg --boot_img boot.img --out out`	header version, page size, kernel·ramdisk·DT 영역을 분리해 계산한다.
03	partition 정보	`fastboot getvar all`	bootloader가 보는 slot, partition size, unlocked 상태를 기록한다.
04	USB protocol	`fastboot -v <command>`	host request와 target response가 끊기는 packet을 찾는다.
05	flash 경계	`partition base + offset + length 직접 계산`	block 단위와 byte 단위를 섞지 않았는지 검증한다.

LAB

직접 확인할 실험

01
GPT와 내부 partition table offset 대조
partition lookup 진입 전후에 partition table의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.
02
끝 block을 넘는 sparse image 거부 확인
image type 진입 전후에 download buffer의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.
03
중간 write 실패를 주입해 FAIL과 재부팅 상태 확인
MMC write 진입 전후에 sparse/raw writer의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 partition 범위 밖 block은 쓰지 않으며 모든 write 성공 뒤에만 OKAY를 전송해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.

PRIMARY REFERENCES

원문과 다음 글

app/aboot/aboot.cAOSP 9d6e28f 원본 파일 LK / classic AOSP aboot source tree기준 commit 9d6e28f24ba0