잘 잊어버리는 CPU(M4에서 Linux 구동하기)

M4 Mac에서 모든 CPU 코어를 사용하며 Linux를 셸까지 부팅할 수 있게 됨. WFI/WFIT 명령 실행 시 충돌을 막는 변경이 메인라인 Linux와 m1n1에 병합됨 M4에서는 WFI 실행 시 CPU 상태가 손실되는 동작을 기존 세대처럼 끄기 어려웠음. 이를 제어하던 비트가 잠겼거나 제거된 것으로 보이며, 기본 동작은 ARM64 명세에 부합하지 않음 최종 해결책은 CPU 종류만으로 명령을 자동 패치하는 대신, 부팅 인자로 WFI 유휴 동작을 비활성화하는 방식임. m1n1이 문제가 있는 베어메탈 기기를 판별해 필요한 인자를 추가함 초기 부팅 과정에서는 잠긴 레지스터 접근, MMU 활성화 이후 UART 매핑 부재, 장치 트리의 콘솔 설정 누락을 차례로 해결함 같은 WFI 우회책은 M4 Pro, M4 Max, M5에서도 작동함. 다만 주변장치 역공학은 진행 중이며, 카메라와 디스플레이 컨트롤러, GPU 초기화 등 복잡한 구성요소는 추가 작업이 필요함 M4의 SPTM과 초기 부팅 환경 2024년 11월 시작한 M4 Mac mini의 Linux 부팅 작업은 M1~M3와 유사할 것이라는 기대보다 어려웠음. M4는 macOS의 XNU 커널 취약점에 대한 방어를 강화하는 SPTM(Secure Page Table Monitor) 을 의무화한 첫 Apple Silicon 세대임 이전 세대의 Linux 초기 구동은 m1n1 하이퍼바이저로 수집한 MMIO 추적에 크게 의존했음 macOS의 원래 드라이버와 하드웨어 사이 상호작용을 분석하는 방식임 SPTM 환경에서 macOS를 하이퍼바이저 아래 실행하려면 m1n1에 대규모 변경이 필요함 하이퍼바이저 작업과 별개로 직접 Linux 부팅을 시도하기 위해 엄격한 부팅 보안을 비활성화하고 macOS 복구 환경에서 m1n1을 사용자 지정 부팅 객체로 설치함 설치 절차는 m1n1 사용자 가이드를 따름 로그 확인을 위해 직렬 콘솔을 확보함 잠긴 GXF와 RVBAR 접근 우회 초기 m1n1은 BRINGUP 모드에서만 시작할 수 있었고, 일반 실행에서는 GXF 초기화 중 즉시 충돌했음 M4 이상 SoC의 네이티브 부팅 모드에서는 GXF 기능이 비활성화되거나 잠겨 있어, 해당 기기에서는 초기화를 건너뛰도록 변경함 각 CPU 코어가 전원을 켠 뒤 실행을 시작할 주소를 담는 RVBAR(Reset Vector Base Address Register) 쓰기도 충돌을 일으켰음 m1n1은 커널 부팅이나 ...