原文鏈接:https://blog.csdn.net/edwardlulinux/article/details/45896901
參數傳遞:
uboot向內核傳遞參數的方式分爲兩類。
(1)第一類是通過boot cmd 例如在uboot終端提示行使用pri命令現實出的boot arg等。
(2)第二類是通過DeviceTree。在/arch/arm/boot/dts/文件中和定義了和開發板相關的板級描述信息。
注(1)Device Tree的分析在其它文章中分析
以soc devkit (友晶)爲參考在dts目錄下文件socfpga_cyclone5.dtsi或者socfpga.dts文件中有以下描述:
memory {
name = "memory";
device_type = "memory";
reg = <0x0 0x40000000>; /* 1 GB */
};
描述了開發辦的物理內存使用情況爲1G。設備類型爲deivce_type。
在函數:setup_arch()中調用setup_machine_fdt()。這個函數參數是__atags_pointer。這個地址是由uboot傳遞。Uboot把控制權交給kernel之前會在R2寄存中存放device tree的線性地址。物理還是虛擬地址?虛擬地址。此地址和物理地址相差一個pgd。即段映射的高12位做基地址。Kernel還沒有真正使用mmu的三級映射方案,還是停留在段映射的空間內。
函數調用順序:
setup_arch()
i early_init_dt_scan_memory()
early_init_dt_add_memory_arch()
arm_add_memory()
中作相關處理。主要是把reg字段解析。最後把base和size等參數存放入相關結構體。這些結構體在下一章中解釋。
uboot cmd 傳遞參數:
static int __init early_mem(char *p)
以上兩種參數傳遞都是通過R2寄存器中的__atags_pointer傳遞。在setup_arch函數中解析。這個函數還是用了cmdline作爲參數分析uboot傳遞的參數。
以上兩種方式方法主要初始化以下全局變量:(memory的使用SOC採用的是Device Tree)
內存描述:
/*
* Memory map description
*/
struct membank {
phys_addr_t start;
phys_addr_t size;
unsigned int highmem;
};
struct meminfo {
int nr_banks;
struct membank bank[NR_BANKS];
};
由membank到meminfo的過渡
membank描述了硬件的相關信息,這些信息最後落實到linux的管理範圍之內。並且依據處理後的相關信息分配佈置內存空間。這個過程使用到了memblock_type和memblock的數據結構。
struct memblock_type {
unsigned long cnt; /* number of regions */
unsigned long max; /* size of the allocated array */
phys_addr_t total_size; /* size of all regions */
struct memblock_region *regions;
};
struct memblock {
phys_addr_t current_limit;
struct memblock_type memory;
struct memblock_type reserved;
};
Reserved 和memory代表的是保留和物理內存描述。可以結合一下打印信息進行分析。
MEMBLOCK configuration:
memory size = 0x40000000 reserved size = 0x54f553
memory.cnt = 0x1
memory[0x0] [0x00000000000000-0x0000003fffffff], 0x40000000 bytes
reserved.cnt = 0x3
reserved[0x0] [0x00000000004000-0x00000000007fff], 0x4000 bytes
reserved[0x1] [0x000000000081c0-0x0000000054e763], 0x5465a4 bytes
reserved[0x2] [0x00000003ffb000-0x00000003ffffae], 0x4faf bytes
所有保留的數據大小綜合爲0x54f553。Memory的區域沒有記錄。只是調用create_mapping把這些物理地址建立相應的頁表和葉目錄項。那麼那些記錄爲reserve的內存大小又是什麼呢?其實這就是內核本身以及device tree 還有一些其它的數據指令段。這些段都是已經存在於內存中。並且系統本身以及系統將會用到的數據和指令等,這些信息非常重要,一定要保留。既然保留,那麼一定是將來的其它管理方案接手並且採用自己的方案管理。但是不會對前一任管理方案所保留的內容進行破壞。
內核內存管理方案在初始化和運行時是不同的。初始化偏重於“區分”,而運行時偏重於“效率”。初始化一定要把不同的區域區分明白,告訴後者如何有效管理。至於後者的管理是否和前者衝突,當然有這些reserve的區域來解決。(實際使用更復雜)