linux内核内存管理的三个阶段分析（1）

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硬件：E500v2内核PowerPC ,linux版本:2.6.35
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linux内核的内存管理分三个阶段。
1. 启动---->bootmem初始化完成为第一阶段。此阶段只能使用memblock_reserve函数分配内存。
   此阶段结束标志为：init_bootmem_done = 1.
2. bootmem初始化完--->buddy完成前。结束标志为mem_init_done = 1.
3. 全部内存初始化完毕，可以用cache和buddy分配内存。

本文先分析第1阶段。
1. 初始化：head_fsl_booke.S->machine_init->early_init_devtree:

mm/memblock.c
108 void __init memblock_init(void)
109 {
110     /* Create a dummy zero size MEMBLOCK which will get coalesced away later.
111      * This simplifies the memblock_add() code below...
112      */
113     memblock.memory.region[0].base = 0;
114     memblock.memory.region[0].size = 0;
115     memblock.memory.cnt = 1;
116
117     /* Ditto. */
118     memblock.reserved.region[0].base = 0;
119     memblock.reserved.region[0].size = 0;
120     memblock.reserved.cnt = 1;
121 }

2. 内存原始数据由u-boot传入，在初始化完memblock_init后，用memblock_add_region加入原始内存数据，我的板子上配了2G内存，即：0x0000 0000->0x80000000,加完后的配置如下：
MEMBLOCK configuration:
 rmo_size    = 0x80000000
 memory.size = 0x0
 memory.cnt  = 0x1
 memory[0x0]    0x0000000000000000 - 0x000000007fffffff, 0x80000000 bytes
 reserved.cnt  = 0x1
 reserved[0x0]  0x0000000000000000 - 0xffffffffffffffff, 0x0 bytes

3. memblock_reserve用来分配内存页。
以分配内核本身占用的内存为例：
/* Reserve MEMBLOCK regions used by kernel, initrd, dt, etc... */
memblock_reserve(PHYSICAL_START, __pa(klimit) - PHYSICAL_START);
分配完之后的内存配置为：
MEMBLOCK configuration:
 rmo_size    = 0x80000000
 memory.size = 0x0
 memory.cnt  = 0x1
 memory[0x0]    0x0000000000000000 - 0x000000007fffffff, 0x80000000 bytes
 reserved.cnt  = 0x1
 reserved[0x0]  0x0000000000000000 - 0x00000000006b0fff, 0x6b1000 bytes
如果分配有连续则进行合并。
几次分配后的配置如下：
MEMBLOCK configuration:
 rmo_size    = 0x80000000
 memory.size = 0x80000000
 memory.cnt  = 0x1
 memory[0x0]    0x0000000000000000 - 0x000000007fffffff, 0x80000000 bytes
 reserved.cnt  = 0x6
 reserved[0x0]  0x0000000000000000 - 0x00000000006b0fff, 0x6b1000 bytes
 reserved[0x1]  0x0000000000ffa000 - 0x0000000000ffcfff, 0x3000 bytes
 reserved[0x2]  0x000000002fbc4000 - 0x000000002fbdefff, 0x1b000 bytes
 reserved[0x3]  0x000000002fbdfa88 - 0x000000002ffff4cc, 0x41fa45 bytes
 reserved[0x4]  0x000000002fbe4000 - 0x000000002ffff4cd, 0x41b4ce bytes
 reserved[0x5]  0x000000007ffff000 - 0x000000007fffffff, 0x1000 bytes