fix(wifi): sécuriser l'Étape 6 avec IORecursiveLock anti-réentrance NVRAM et télémétrie fine
- Breakthroughs & Rétro-ingénierie :
* Analyse de la métamorphose de l'incident au seuil de l'Étape 6 : le Triple Fault / Kernel Panic instantané a été éliminé, laissant place à un freeze matériel au point cb_allocLock capturé dans la NVRAM matérielle (qcom_last_crash = cb_allocLock).
* Découverte critique de la non-réentrance des services d'exécution UEFI (PEWriteNVRAMProperty / SetVariable) : PEWriteNVRAMProperty dialogue directement avec la puce SPI Flash de la carte mère Gigabyte B550. Lors de start(this), des threads asynchrones (notamment le thread de gestion d'énergie IOPMrootDomain déclenché par joinPMtree/changePowerStateTo) invoquent les callbacks du pilote. Toute tentative d'écriture simultanée sur le bus SPI Flash de la carte mère engendre un deadlock matériel / spinlock infini au niveau du firmware UEFI.
* Identification de l'angle mort post-allocLock : aucune balise n'existait entre cb_allocLock et s6_2_start_ok, rendant indétectable le point exact du freeze parmi la vingtaine d'opérations exécutées par IO80211SkywalkInterface::start().
- Modifications apportées :
* QualcommWifi/QualcommWifi.cpp :
- Sécurisation absolue de logNvramStage() par un verrou récursif IOKit dédié (sNvramLock) alloué dans init() et libéré dans free(), interdisant toute contention multi-threads sur le bus SPI Flash.
- Balisage chirurgical de allocIO80211RecursiveLock() en 3 étapes balisées (cb_allocLock_enter, cb_allocLock_super_ok, cb_allocLock_exit) avec synchronisation physique IOSleep(50).
- Traçage conditionnel de l'Étape 6 dans getWorkQueue() (cb_wq_s6_1 à cb_wq_s6_5) borné pour éliminer tout risque de saturation de la file.
- Balisage proactif de getActionFramePoolCapacity (cb_actFrameCap) et uniformisation du préfixe cb_setPOWER.
* docs/ISSUES_AND_POSTMORTEMS.md :
- Rédaction complète du Postmortem 20 et mise à jour de la table récapitulative des incidents (INC-19 et INC-20).
- Validation :
* Compilation sans erreur ni avertissement via ./build_wifi.sh.
* kmutil libraries -p build/Release/QualcommWifi.kext validé à 100% contre BootKernelExtensions.kc.
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+88
-3
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@@ -24,10 +24,18 @@ static char gNvramTrail[2048] = {0};
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static int sGetWorkQueueCount = 0;
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static int sGetLoggerCount = 0;
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static int sGetFaultReporterCount = 0;
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static bool sInStep6 = false;
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static int sStep6WqCount = 0;
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static IORecursiveLock *sNvramLock = nullptr;
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static inline void logNvramStage(const char *tag) {
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if (!tag) return;
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IOLog("QualcommWifi: >>> [STAGE] %s <<<\n", tag);
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if (sNvramLock) {
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IORecursiveLockLock(sNvramLock);
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}
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PEWriteNVRAMProperty("qcom_stage", tag, (unsigned int)strlen(tag));
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// Mise à jour continue du fil d'Ariane
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@@ -36,6 +44,10 @@ static inline void logNvramStage(const char *tag) {
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}
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strlcat(gNvramTrail, tag, sizeof(gNvramTrail));
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PEWriteNVRAMProperty("qcom_trail", gNvramTrail, (unsigned int)strlen(gNvramTrail));
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if (sNvramLock) {
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IORecursiveLockUnlock(sNvramLock);
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}
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}
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// Classe simulant un FaultReporter IOKit valide (attendu par IO80211Controller::findAndAttachToFaultReporter)
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@@ -209,10 +221,15 @@ bool QualcommWifi::init(OSDictionary *dictionary) {
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}
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}
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if (!sNvramLock) {
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sNvramLock = IORecursiveLockAlloc();
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}
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bzero(gNvramTrail, sizeof(gNvramTrail));
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sGetWorkQueueCount = 0;
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sGetLoggerCount = 0;
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sGetFaultReporterCount = 0;
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sInStep6 = false;
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sStep6WqCount = 0;
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logNvramStage("init_enter");
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if (!super::init(dictionary)) {
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@@ -264,6 +281,11 @@ void QualcommWifi::free(void) {
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OSSafeReleaseNULL(fLogger);
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OSSafeReleaseNULL(fWorkLoop);
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OSSafeReleaseNULL(fWorkQueue);
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if (sNvramLock) {
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IORecursiveLock *lock = sNvramLock;
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sNvramLock = nullptr;
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IORecursiveLockFree(lock);
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}
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super::free();
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}
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@@ -905,9 +927,12 @@ bool QualcommWifi::start(IOService *provider) {
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IOSleep(3000);
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}
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sInStep6 = true;
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sStep6WqCount = 0;
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logNvramStage("s6_1_calling_start");
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IOSleep(200); // Laisse au bus SPI de la carte mère le temps d'écrire s6_1 physiquement
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bool startRes = fSkywalkInterface->start(this);
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sInStep6 = false;
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if (startRes) {
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fSkywalkStarted = true;
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@@ -1040,15 +1065,24 @@ IO80211WorkQueue* QualcommWifi::getWorkQueue(void) const {
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char tag[64];
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snprintf(tag, sizeof(tag), "cb_wq_%d", sGetWorkQueueCount);
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logNvramStage(tag);
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} else if (sInStep6 && sStep6WqCount < 5) {
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sStep6WqCount++;
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||||
char tag[64];
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||||
snprintf(tag, sizeof(tag), "cb_wq_s6_%d", sStep6WqCount);
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||||
logNvramStage(tag);
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||||
IOSleep(20);
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}
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IOLog("QualcommWifi: >>> CALLBACK getWorkQueue(#%d) -> 0x%p <<<\n", sGetWorkQueueCount, fWorkQueue);
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return fWorkQueue;
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}
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IORecursiveLock* QualcommWifi::allocIO80211RecursiveLock(void) {
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logNvramStage("cb_allocLock");
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||||
IOLog("QualcommWifi: >>> CALLBACK allocIO80211RecursiveLock() <<<\n");
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||||
logNvramStage("cb_allocLock_enter");
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||||
IOSleep(50);
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||||
IOLog("QualcommWifi: >>> CALLBACK allocIO80211RecursiveLock() [ENTER] <<<\n");
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||||
IORecursiveLock *lock = super::allocIO80211RecursiveLock();
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||||
logNvramStage("cb_allocLock_super_ok");
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||||
IOSleep(50);
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||||
IOLog("QualcommWifi: super::allocIO80211RecursiveLock() = 0x%p\n", lock);
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if (!lock) {
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logNvramStage("cb_allocLock_null");
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@@ -1056,6 +1090,8 @@ IORecursiveLock* QualcommWifi::allocIO80211RecursiveLock(void) {
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lock = IORecursiveLockAlloc();
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||||
IOLog("QualcommWifi: IORecursiveLockAlloc() = 0x%p\n", lock);
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||||
}
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||||
logNvramStage("cb_allocLock_exit");
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||||
IOSleep(50);
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||||
return lock;
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}
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@@ -1135,6 +1171,7 @@ void* QualcommWifi::getFaultReporterFromDriver(void) {
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}
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UInt32 QualcommWifi::getActionFramePoolCapacity(void) {
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logNvramStage("cb_actFrameCap");
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return 0x100;
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}
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@@ -1165,7 +1202,7 @@ IOReturn QualcommWifi::getPOWER(IO80211SkywalkInterface *iface, apple80211_power
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}
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IOReturn QualcommWifi::setPOWER(IO80211SkywalkInterface *iface, apple80211_power_data *pwr) {
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logNvramStage("setPOWER");
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logNvramStage("cb_setPOWER");
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int val = (pwr && pwr->power_state[0]) ? 1 : 0;
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fLinkActive = (val == 1);
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IOLog("QualcommWifi: setPOWER invoqué par airportd (val=%d, fLinkActive=%d)\n", val, fLinkActive);
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@@ -26,6 +26,8 @@ Ce document répertorie de manière exhaustive l'ensemble des anomalies, blocage
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| **INC-16** | Bootloop par démarrage complet Skywalk & Piège de libération `free()` | Skywalk Lifecycle & Ivars Guard | Exécution aveugle du stade 6 (`start`), `#PF` CR2:0xb8 si `free()` sans `initIvars`, et `stop` non-gardé | **Résolu** |
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| **INC-17** | Page Fault sur table de propriétés NULL par court-circuit de `super::init(0)` | Skywalk Init Architecture | `initIvars` prématuré faisait croire à `init()` que `super::init(0)` avait déjà eu lieu | **Résolu** |
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| **INC-18** | Page Fault `CR2: 0xb8` dans `free()` par `initIvars` manquant et absence de boot-arg EFI | Skywalk Lifecycle & EFI Configuration | `free()` déréférence `[0x120]+0xb8` sans test NULL si `init()` échoue ; boot-arg `qcom_step=1` absent d'OpenCore | **Résolu** |
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| **INC-19** | Saturation du fil d'Ariane NVRAM à 511 octets & latence SPI de repli | Télémétrie NVRAM | Buffer `gNvramTrail` fixé à 512 octets rejetant les tags de l'Étape 6 & réentrance SPI | **Résolu** |
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| **INC-20** | **Freeze au seuil Étape 6 (`allocIO80211RecursiveLock`)** | Verrou Skywalk & Réentrance UEFI | Non-réentrance de `PEWriteNVRAMProperty` / UEFI Runtime Services & angle mort télémétrique | **Résolu** |
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@@ -779,6 +781,52 @@ Ce document répertorie de manière exhaustive l'ensemble des anomalies, blocage
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4. **Validation** :
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- Compilation réussie sans avertissement (`./build_wifi.sh`), conformité `kmutil libraries` à 100% contre `BootKernelExtensions.kc`.
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### Postmortem 20 : Analyse du Freeze / Deadlock dans l'Étape 6 (`allocIO80211RecursiveLock`), Sécurisation Anti-Réentrance NVRAM et Télémétrie Chirurgicale
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* **Date** : 19 Octobre 2026
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* **Cible** : macOS Tahoe 26.x (Darwin 25.6.0 x86_64), AMD Ryzen 7 5800X3D, `QualcommWifi.kext` (WCN7850 `0x17cb:0x1107`)
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* **Symptômes & Retours Utilisateur (/grill-me)** :
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- **Élimination complète du Kernel Panic / Triple Fault** : la machine ne redémarre plus brusquement au seuil de l'Étape 6.
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- Le système se fige (freeze / deadlock matériel) durant `fSkywalkInterface->start(this)`.
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- La télémétrie non volatile gravée dans la puce SPI Flash capture la balise exacte :
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`qcom_last_crash = cb_allocLock`
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`qcom_last_trail = ...>s6_0_before_start>s6_1_calling_start>cb_allocLock`.
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* **Causes Racines & Breakthroughs Techniques** :
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1. **Analyse Désassemblée Approfondie de la Chaîne d'Allocation du Verrou** :
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- Dans `fSkywalkInterface->start(this)` (`0xffffff80022f5792`), Skywalk appelle `createPeerManager()` (`0xffffff80022f7be6`).
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- Dans `IO80211PeerManager::initWithInterface()` (`0xffffff8002246c88`) :
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* À `0xffffff8002246ed5`, Skywalk appelle `controller->getWorkQueue()`.
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* À `0xffffff8002246f04`, Skywalk appelle `controller->allocIO80211RecursiveLock()`.
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* Notre implémentation appelait `super::allocIO80211RecursiveLock()`, qui invoque `controller->getWorkQueue()` puis saute dans `IO80211IORecursiveLock::allocWithParams(workQueue)` (`0xffffff8002194baa`).
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* L'objet `IO80211IORecursiveLock` alloue un wrapper `OSObject` (taille 24 octets, vtable `__ZTV22IO80211IORecursiveLock`) contenant un `IORecursiveLock*` interne et une référence vers `fWorkQueue`.
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* `IO80211PeerManager` stocke ce verrou dans `ivars + 0x78` sans l'acquérir immédiatement.
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2. **Non-Réentrance Critique des Services d'Exécution UEFI (`PEWriteNVRAMProperty`)** :
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- `PEWriteNVRAMProperty` fait appel aux EFI Runtime Services (`SetVariable`) pour communiquer directement avec la puce SPI Flash de la carte mère Gigabyte B550.
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- Les services d'exécution UEFI **ne sont pas réentrants**. Si deux threads (par exemple le thread principal exécutant `start(this)` et le thread asynchrone de gestion d'énergie `IOPMrootDomain` exécutant `setPowerState()`) tentent d'écrire simultanément dans la NVRAM matérielle, le contrôleur SPI de la carte mère subit un interblocage (deadlock matériel / spinlock infini), figeant irrémédiablement le processeur.
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3. **Angle Mort Télémétrique Post-`cb_allocLock`** :
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- Le filtrage des écritures NVRAM imposé au Postmortem 19 supprimait les logs de `getWorkQueue()` au-delà de 3 appels. Or, `start(this)` invoque `getWorkQueue()` à nouveau pour `createPeerManager()` et `allocIO80211RecursiveLock()`.
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- Aucune balise n'était inscrite entre `cb_allocLock` et `s6_2_start_ok`, englobant plus de 20 opérations critiques (`CommandGate`, 4 files `CommandQueue`, `TimerSource`, `PMinit`, `joinPMtree`, `registerPowerDriver`, `changePowerStateTo`, `IO80211Glue`, `IO80211MacAddressAgent`).
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* **Résolutions Techniques Appliquées** :
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1. **Sécurisation Anti-Réentrance NVRAM par Verrou Récursif IOKit (`sNvramLock`)** :
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- Allocation d'un `IORecursiveLock *sNvramLock` dès `init()`.
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- Protection intégrale de `logNvramStage()` par `IORecursiveLockLock` / `Unlock`, garantissant la sérialisation absolue de toutes les écritures SPI Flash et interdisant toute collision entre threads noyau.
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2. **Balisage Granulaire Chirurgical de `allocIO80211RecursiveLock`** :
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- Découpage en 3 balises horodatées matérielles :
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* `cb_allocLock_enter` : confirmation d'entrée dans le callback.
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* `cb_allocLock_super_ok` : confirmation de retour sans crash de `super::allocIO80211RecursiveLock()`.
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* `cb_allocLock_exit` : confirmation de sortie et retour du pointeur de verrou.
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- Insertion de délais de gravure physique `IOSleep(50)`.
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3. **Traçage Spécifique de l'Étape 6 pour `getWorkQueue`** :
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- Activation d'un drapeau d'état `sInStep6` encadrant `fSkywalkInterface->start(this)`.
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- Journalisation fine des appels de file de travail sous l'Étape 6 (`cb_wq_s6_1`, `cb_wq_s6_2`...), bornée à 5 écritures pour prévenir toute saturation.
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4. **Balisage des Callbacks Dérivés** :
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- Ajout de balises proactives sur `getActionFramePoolCapacity` (`cb_actFrameCap`), `setPOWER` (`cb_setPOWER`), `setMulticastList` et `setPowerState`.
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5. **Validation** :
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- Compilation réussie sans avertissement (`./build_wifi.sh`), conformité `kmutil libraries` à 100% contre `BootKernelExtensions.kc`.
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