android 分区layout以及虚拟内存布局-小结

摘要

简述启动过程的内存分配，各个映像的烧写，加载，logo的刷新,文件系统mount。

DRAM：外部RAM；

ISRAM:内部RAM（128K），（PL会跑在ISRAM里面，去初始化DRAM，loadub映像到DRAM）；

目录

概述-分区layout以及虚拟内存布局

一概述

首先了解mt6573nand flash的16分区结构：如下

1.preloader:	下载和程序启动引导,初始化EMI和PLL...
2.DSP_BL	modem+dsp
3.NVRAM	是一个yaffs2的文件系统，保存硬件相关信息,如校准参数,MAC地址和IMEI--开机之后生成
4.SECCFG	保留安全平台配置参数
5.UBOOT	处理大多数硬件初始化和linux内核的调试-引导进入不同的开机模式（Meta,facorymode，normal,recover)
6.BOOTIMG	内核和ramdiskfile的根文件系统打包在一起了(还有factory/adb/meta)，是编译生成boot.img来烧录的
7.RECOVERY	是恢复模式镜像区，和boot类似。
8.SEC_RO	安全区域
9.MISC	保存设备配置信息:CID(Carrier or Region ID),USB和其它硬件设备配置信息
10.LOGO	开机logo区域
11.EXPDB	kernelpanic debug调试信息
12.ANDROID	是一个yaffs2的文件系统，这里有/system/bin和/system/sbin保存很多系统命令。它是由编译出来的system.img来烧入.system系统分区，启动后此镜像挂载在根目录下的system文件夹中，包含了所有主要的android系统文件。
13.CACHE	是一个yaffs2文件系统，它将挂载到/cache目录下,看一般解释，这里主要用升级的缓存，内容由运行而定.
14.USRDATA	是一个yaffs2文件系统，它将挂载到/data目录下,它是由编译出来的userdata.img来烧入是用户安装的软件以及各种数据，挂载为/data目录，用户自行安装的软件都在此。将会被挂接到/data下，包含了所有应用相关的配置文件，以及用户相关的数据nvram等参数.
15.BMTPOOL	坏块管理

EMMC分区信息：

1.preloader:	下载和程序启动引导,初始化EMI和PLL…; RAW
2.DSP_BL	modem+dsp---RAW
3.MBR	主引导记录;定义在mediatek/source/misc/
4.EBR1	：存放NVRAM，ub，RECOVERY，android等定义在mediatek/source/misc/
x.EBR2	：也可以存放其他映像，取决与分区需要，如：EBR1放raw类型的映像；EBR2放文件系统类型的映像。 定义在mediatek/source/misc/
5.NVRAM	是一个yaffs的文件系统，保存硬件相关信息,如校准参数,MAC地址和IMEI---开机之后生成
6.UBOOT	处理大多数硬件初始化和linux内核的调试-引导进入不同的开机模式（Meta,facorymode，normal,recover)
7.BOOTIMG	内核和ramdiskfile的根文件系统打包在一起了(还有factory/adb/meta)，是编译生成boot.img来烧录的
8.RECOVERY	是恢复模式镜像区，和boot类似。RAW
9.SEC_RO	安全区域--RAW
10.MISC	保存设备配置信息:CID(Carrier or Region ID),USB和其它硬件设备配置信息;RAW
11.LOGO	开机logo区域-RAW
12.EXPDB	kernelpanic debug调试信息
13.ANDROID	是一个ext4的文件系统，这里有/system/bin和/system/sbin保存很多系统命令。它是由编译出来的system.img来烧入.system系统分区，启动后此镜像挂载在根目录下的system文件夹中，包含了所有主要的android系统文件。
14.CACHE	是一个ext4文件系统，它将挂载到/cache目录下,看一般解释，这里主要用升级的缓存，内容由运行而定.
15.USRDATA	是一个ext4文件系统，它将挂载到/data目录下,它是由编译出来的userdata.img来烧入是用户安装的软件以及各种数据，挂载为/data目录，用户自行安装的软件都在此。将会被挂接到/data下，包含了所有应用相关的配置文件，以及用户相关的数据，nvram等.
16.BMTPOOL	坏块管理

1.1NAND flash信息

MT6573_BIN文件，包括以下一些文件，如果没有，请打开ProjectConfig.mk里面对应的开关。

boot.img

DSP_BL

logo.bin 

MT6573_Android_scatter.txt

preloader_XXX_gb.bin

recovery.img

secro.img

system.img

uboot_XXX_gb.bin

userdata.img

命令：#cat/proc/mtd----->查看NAND分区大小等信息

或者：cat emmc

A1000

root@android:/proc# cat emmc

partno: start_sect nr_sects partition_name

emmc_p1:00000020 00000002 "ebr1"

emmc_p2:0000ac40 00002800 "sec_ro"

emmc_p3:00010740 000c0000 "android"

emmc_p4:000d0f40 000d6800 "cache"

emmc_p5:001a7f40 0018f800 "usrdata"

emmc_p6:00337f40 004039c0 "fat"

分区设备节点：

#cat /proc/partitions----->注意这里面显示的分区索引：与PartInfo定义的一致，所以看不到全部的分区信息

#ls /dev/block/ ----->mtdblock13-0

sys信息：

cd/sys/block/只是链接文件

#ls-l

mtdblock0-> ../devices/virtual/mtd/mtd0/mtdblock0----真正的文件位置

1.2虚拟内核内存布局

1）布局：查看log（A100P为例4Gb+2Gb）

log：（A100p）4Gb+2Gb（256MB）

[ 0.000000] Memory: 240348k/240348k available,10532k reserved,0K highmem:

[ 0.000000] Virtual kernel memory layout:

[ 0.000000] vector : 0xffff0000 - 0xffff1000 ( 4 kB)

[ 0.000000] fixmap : 0xfff00000 - 0xfffe0000 ( 896 kB)

[ 0.000000] DMA : 0xffc00000 - 0xffe00000 ( 2 MB)

[ 0.000000] vmalloc : 0xcf800000 - 0xf0000000 ( 520 MB)

[ 0.000000] lowmem : 0Xc0000000 - 0xcf500000 ( 245 MB)

[ 0.000000] modules : 0xbf000000 - 0xc0000000 ( 16 MB)

[ 0.000000] .init : 0xc0008000 - 0xc0034000 ( 176 kB)

[ 0.000000] .text : 0xc0034000 - 0xc05d1000 (5748 kB)

[ 0.000000] .data : 0xc05d2000 - 0xc06108c0 ( 251 kB)

内核空间	address	size	描述
机器映射	0xFfff8000-0xffffffff		copy_user_page/ clear_user_page use. ForSA11xx and Xscale, this is used to setupa minicache mapping。 使用，对于SA11XX和Xscal，它用于设置机器映射。
保留	0xFfff1000-0xffff7fff		Reserved.保留，ARM平台一定不使用这个区间。 Platformsmust not use this address range.
vector	0xffff0000- 0xffff1000	4kB	如果CPU支持向量重定向（控制寄存器的V位），则CPU中断向量被映射到这里。
fixmap	0xfff00000- 0xfffe0000	896kB	固定映射区，用来分配大页内存
DMA	0xffc00000- 0xffe00000	2MB	DMA内存映射区间。由dma_ammoc_xxx系列函数返回的内存会动态的映射到这里。（PS：最终还会到lowmem分配实际的物理内存）
DMAreserve	0xff000000--0xffbfffff		Reservedfor future expansion of DMA mapping region. 保留，用于以后的DMA扩展映射区间。 PS:用作PMEM+VMEMandroid+FB，实际映射了物理内存。
Platformreserver	0xf0000001-0xfeffffff		Free forplatform use, recommended.用作其他硬件IO映射 VMALLOC_ENDmust be aligned to a 2MB boundary. VMALLOC_END必须在2MB的边界上对齐。
vmalloc	0xcf800000- 0xf0000000	520MB	虚拟内存申请的地址范围，实际大小 VMALLOC_END=0xf0000000must be aligned to a 2MB boundary. VMALLOC_END必须在2MB的边界上对齐。
lowmem	0xC0000000- 0xcf500000	245MB	的映射关系。这里是245MB。大小=总物理内存大小减去其他分区总和。 0xC0000000也就是PAGE_OFFSET内核镜像起始虚拟地址。
modules	0xbf000000- 0xc0000000	16MB	内核模块空间，内核模块通过insmod命令加载，会动态的映射到这里。
.init	0xc0008000- 0xc0034000	176kB	内核映像(系统启动过程中以__init宏标识的函数占用的空间被vmlinux.lds标识为__init_begin__init_end启动init进程前被释放掉)init函数的init段，内核映像的虚拟起始地址：0xc0008000
.text	0xc0034000- 0xc05d1000	5748kB	内核映像(同上) text函数的代码段
.data	0xc05d2000- 0xc06108c0	251kB	内核映像(同上) data函数的数据段 内核映像的虚拟结束地址0xc06108c0大小：6175KB
用户空间	0x00001000-0x0xc0000000	3G	用户进程空间
	0x00000000 -0x00000fff		CPU向量表，NULL指针陷井 不支持向量重映射的CPU的向量表被映射到这里。用户空间和内核态的NULL指针引通过这个映射可以被捕获。

地址划分，定义在/arch/arm/include/asm/memory.h

------首先明确物理内存的起始地址：

Memory.h(trunk\mediatek\platform\mt6575\kernel\core\include\mach):

#definePHYS_OFFSET 0x00A00000 2G

#definePHYS_OFFSET 0x01600000 3G

------lowmem：就是linux最终可支配的物理内存大小。

2）为什么是可用RAM空间245MB？

PS：240348+10532k保留空间=245MB这个就是linux计算出来的总内存大小，尽管我们有256MB，剩余的11MB（11264KB）呢？

请看以下物理内存的分配（MTK默认配置，实际上请看代码里面的配置）：

log：（mt6575_dev.c）

[ 1.678067] PMEM start: 0xff00000 size: 0x0

[ 1.678925] android_pmem: probe of android_pmem.1 failed with error-1

[ 1.679754] VMEM start: 0xff00000 size: 0x0

组成:

-------FB：RESERVED_MEM_SIZE_FOR_FB 0x100000 =1MB

fbdev->fb_pa_base = 0xff00000, fbdev->fb_va_base = cfa00000

-------PMEM：RESERVED_MEM_SIZE_FOR_PMEM 0x0 =0MB

start:0xff00000 size: 0x0

-------modem:RESERVED_MEM_MODEM 0xa00000==10MB

FB+PMEM+modem=11MB

3）linux内存空间消耗分配情况简述，也就是说lowmem245MB(250880KB)又是如何分配的呢：

第一部分是：内核映像占据的空间，起始地址就为0xc0008000大小是6175KB。这里面内核本身不会被释放，也就是还占用。

第二部分是：其他映射区，（4+896）kB+2048KB（2MBDMA）=2948KB。

第三部分是：保留内存，大小：10532KB；作用：包括linux内核占用的代码数据段空间,initrd占用的空间以及一些平台相关的内存（boot的时候参数，系统管理内存的页表占用空间等等）。

系统启动完成之后，Freeinginit memory：Init.c(trunk\kernel\arch\arm\mm):void
free_initmem(void)

在这里会释放了176KB。

如A100P（4Gb（521MB）+4Gb（512MB））

1)查看整体内存使用情况

#cat/proc/meminfo

为何大于240348kB，多了764kB？如上面所言，系统启动完成之后，会从保留内存10532KB释放部分内存留给系统用。释放那些呢？

包括：.init，initrd（也就是根文件系统ramdisk.img=588KB）。

176+588=764kB

MemTotal: 241112 kB

MemFree: 24688 kB

Buffers: 0 kB

Cached: 67936 kB

SwapCached: 0 kB

Active: 116160 kB

Inactive: 51116 kB

Active(anon): 99384 kB

….

VmallocTotal: 532480 kB--------520Mb

VmallocUsed: 99508 kB

VmallocChunk: 413700 kB

2)查看IOMEM分配情况：

#cat/proc/iomem

3）查看vmallocinfo

#cat/proc/vmallocinfo

4）内存初始化

Init.c(trunk\kernel\arch\arm\mm):

mem_init（）----》