Linux內(nèi)存占用分析

內(nèi)存占用分析

每顆芯片在出廠時，其bootrom就已經(jīng)固化在芯片內(nèi)部，假設(shè)bootrom的地址是0x0，即上電后，會從0x0地址處開始運行程序。

在啟動RISC-VLinux之前，需要先運行opensbi，因此應該把opensbi放到地址0x0處，這樣芯片上電后，就會從0x0地址處執(zhí)行opensbi。在opensbi運行完后，會跳轉(zhuǎn)到opensbi運行地址偏移2M的位置去執(zhí)行下一級boot（這里下一級boot是kernel），即跳轉(zhuǎn)到0x200000地址處運行kernel，因此應該把kernel放到內(nèi)存的0x200000處。

內(nèi)存分布示意圖如下：

對于kernel來說，在啟動時會從自己的kernel加載地址處（即0x200000）開始建立頁表映射，只有對物理內(nèi)存建立了頁表映射，后面才能訪問這些內(nèi)存。而kernel加載地址前面的2M內(nèi)存（即0x0- 0x200000）將被kernel忽略，不會對這2M內(nèi)存建立頁表，即kernel無法訪問這2M內(nèi)存。

在QEMU上RISC-V Linux的啟動信息：

但opensbi實際不需要使用2M這么大的范圍，默認是512KB，opensbi的pmp會保護這512KB內(nèi)存，不讓其他程序訪問。

因此在Kernel和opensbi之間會存在1.5M的內(nèi)存空隙，并且這部分內(nèi)存空隙沒有程序使用，這就會造成內(nèi)存浪費，那如何讓kernel將前面的一部分內(nèi)存也利用起來呢？

優(yōu)化方案方案一：將opensbi放到內(nèi)存的最后面，kernel入口地址仍然保持2M對齊。

方案一

我們將opensbi放到內(nèi)存的最后面，kernel入口地址仍然保持2M對齊。

即kernel放到內(nèi)存的最前面，opensbi放到后面：

例如kernel放到內(nèi)存的0x0地址處，opensbi放到內(nèi)存的0x10000000地址處。這樣kernel前面就不會有預留內(nèi)存，只不過這樣需要修改bootrom的地址，將地址從0x0修改為0x0x10000000。這種方案只適合芯片還沒出廠前，因為用戶無法修改bootrom的地址，芯片出廠后，bootrom地址是固定的，假設(shè)bootrom地址為0x0，那么芯片上電后，就會從0x0開始運行程序，所以opensbi必須放到0x0地址處，這樣必然kernel只能往后偏移2M。