Device Tree 이해
같은 SoC를 쓰는 보드라도 UART/GPIO 배선, 메모리 크기, 인터럽트 번호는 보드마다 다르다. 과거 ARM Linux는 이런 정보를 보드별 C 코드(board file)로 하드코딩했는데, 지원 보드가 수백 종으로 늘면서 커널 트리 유지보수가…
ARM 아키텍처
ARM64 NEON 인트린식으로 SIMD 벡터 연산 가속하기
ARM64 서버나 모바일 SoC에서 배열 연산이 많은 코드를 최적화할 때 "컴파일러가 알아서 벡터화해주겠지"라고 믿고 넘어가기 쉽다. 하지만 최적화 레벨이나 포인터 별칭(aliasing) 여부에 따라 auto-vectorization이 조용히 실패하고 스칼라 코드가 그대로 나오는…
ARMv8.1 LSE 원자적 연산: LL/SC와 실제 컴파일 결과 비교
ARMv8.0의 원자적 연산은 LL/SC(Load-Linked/Store-Conditional) 방식이다 — ldxr로 값을 읽고 연산한 뒤 stxr로 조건부 저장하는데, 그사이 다른 코어가 같은 주소를 건드리면 저장이 실패해 처음부터 재시도한다. 코어 수가 많아질수록 이 재시도가 잦아져…
ARM SVE(Scalable Vector Extension)로 가변 길이 벡터 연산 다루기
NEON은 레지스터 폭이 128비트로 고정돼 있어 배열 길이가 4의 배수가 아니면 스칼라 tail 루프를 따로 짜야 하고, 128비트부터 2048비트까지 벡터 폭이 다양한 ARM 생태계에서도 컴파일 타임에 고정된 128비트씩만 처리한다 —…
ARM Pointer Authentication(PAC)와 BTI로 ROP/JOP 공격 막기
스택 카나리·NX/DEP·ASLR로 오랫동안 막아온 리턴 주소 조작을, 공격자는 새 코드 주입 대신 기존 코드 조각을 이어붙이는 ROP/JOP로 우회해왔다. ARM은 ARMv8.3-A의 Pointer Authentication(PAC)과 ARMv8.5-A의 Branch Target Identification(BTI)으로 이를 하드웨어 레벨에서 막는다.…
ARM64 MTE(Memory Tagging Extension) — 하드웨어 메모리 태깅으로 KASAN을 대체하는 방법
KASAN이나 KFENCE 같은 소프트웨어 메모리 안전성 도구는 결국 소프트웨어다 — 섀도 메모리를 따로 관리하거나(KASAN), 확률적으로 일부 할당만 감시하거나(KFENCE), 어느 쪽이든 CPU 사이클을 써서 검사 로직을 흉내낸다. MTE(Memory Tagging Extension)는 이…
ARM GIC v3 in Linux Kernel
ARM GICv3의 컴포넌트 구성과 초기화 흐름은 별도 글에서 다뤘다. 그런데 막상 각 레지스터를 읽고 쓰는 실제 커널 코드를 보면 writel_relaxed() 한 줄로 끝나는 경우가 드물다. 하드웨어에 값을 쓴 뒤 그…
ARM GIC v3 (Generic Interrupt Controller v3)
GICv2는 아키텍처상 PE(Processing Element, 코어)를 최대 8개까지만 지원한다. 서버·모바일 SoC의 코어 수가 계속 늘어나면서 이 상한이 실제 병목이 됐고, ARM은 GICv3에서 Distributor 하나가 모든 코어를 직접 상대하던 구조를 버리고 코어마다…
topdown-tool로 Arm Neoverse 성능 분석하기
perf stat로 cycles, instructions, cache-misses 몇 개를 조합해 IPC와 미스율을 계산하는 건 코어 하나짜리 애플리케이션이라면 충분하다. 그런데 병목이 프론트엔드인지 백엔드인지까지 확인한 다음, 백엔드라면 그게 L1인지 L2인지 라스트레벨 캐시인지 TLB인지까지 계속…
ARM PMU를 활용한 시스템 성능 모니터링
시스템이 느려졌을 때 "CPU가 바쁜지" "메모리가 병목인지"를 구분하는 건 생각보다 어렵다. top의 CPU 사용률은 코어가 뭔가는 하고 있다는 것만 보여줄 뿐, 그 사이클이 실제 연산에 쓰였는지 메모리 응답을 기다리며 멈춰…