コグノスケ

自作ARMエミュレータ - 今さら気づいたブートローダのバグ

目次: Linux

ずっと気づいていなかった自作ARMエミュレータememuのバグを直しました。

エミュレータは、内部に簡易ブートローダを持っているのですが、この簡易ブートローダが変なパラメータをLinuxカーネルに渡していたため、Linuxのブート時に「Ignoring unrecognised tag 0x00000000」と怒られていました。

[    0.000000] Booting Linux on physical CPU 0x0
[    0.000000] Linux version 3.18.11 (katsuhiro@falcon) (gcc version 4.9.1 20140710 (prerelease) (crosstool-NG linaro-1.13.1-4.9-2014.07 - Linaro GCC 4.9-2014.07) ) #1 Fri Apr 17 03:18:38 JST 2015
[    0.000000] CPU: ARM926EJ-S [41069260] revision 0 (ARMv5TEJ), cr=00003137
[    0.000000] CPU: VIVT data cache, VIVT instruction cache
[    0.000000] Machine: ARM-Versatile PB
[    0.000000] Ignoring unrecognised tag 0x00000000★★★これ★★★
[    0.000000] Memory policy: Data cache writeback
[    0.000000] On node 0 totalpages: 16384

古き時代からARM LinuxではATAGという仕組み（ATAGの仕様はここにあります）でカーネルのロード位置、InitramFSのイメージの位置、カーネルのコマンドラインなどをブートローダからカーネルに渡しています。

このうち、もうパラメータはない、すなわちパラメータの配列の終端を示すためのATAG_NONEの渡し方が間違っていました。わざわざ仕様書にも0x2を渡すなよ、0x0だぞ（※）と強調して書かれているのに、サイズに0x2を渡していました。マヌケです…。

このバグに気づいたとき、パラメータの終端が無い状態でも動くのか、さすがLinuxなどとアホなことを思っていたのですが、実はRAMの初期値が0だったため、パラメータの配列の終端を突き抜けた後に、0x00が4連続する部分（ATAG_NONEと同じ意味で解釈される）で解析が終了していただけでした。

つまり、今まで動いていたのは偶然！ってことですね。

このバグは現状では問題を引き起こしませんが、今後RAMを初期化しないが、ブートローダは通る、と言う処理を実装すると問題が起きます。例えば、リセット例外によるソフトリセット処理が当てはまりそうです。恐らくRAMの内容に応じてランダムにクラッシュする厄介なバグとして表面化するでしょう。

（※）引用するとThis tag is used to indicate the list end. It is unique in that its size field in the header should be set to 0 (not 2). とのこと。