Применимость к ArmSoM и источник
Справочный материал для адаптации ArmSoM, переведённый с китайского V1.1.0. Область исходника: RK3588 / RK3568 / RK3399 / RK3288 / RK3368 / RV1126 / PX30, Linux 4.4 / 4.19 / 5.10. Английский PDF отсутствует; английская, русская и немецкая версии полностью переведены с китайского. Немецкая использует те же изображения, что английская статья. Конкретные платы ArmSoM, SDK/BSP и сочетания драйверов не подтверждены и аппаратно не проверены. Сверьте SoC, карту памяти платы, SDK/BSP, конфигурацию ядра и реализацию драйвера. Код, адреса, журналы и числа — примеры исходника, а не результаты тестов ArmSoM.
Редакционные примечания · ArmSoM Docs · Rockchip Linux
Единственная схема взята со страницы 4 китайского PDF; английского оригинала нет.
| SoC исходника | Ядро исходника |
|---|---|
| RK3588 / RK3568 / RK3399 / RK3288 / RK3368 / RV1126 / PX30 | Linux 4.4 / 4.19 / 5.10 |
1. Структура драйвера CMA
Структура драйвера CMA (китайский PDF, страница 4)
Драйвер CMA состоит из трёх основных частей:
size@address
Параметры передаются тремя способами. Приоритет в исходном BSP: DTS > CMDLINE > DEFCONFIG. Если в DTS есть допустимый узел, применяется его конфигурация; иначе проверяется cma=size@base в cmdline, затем четыре определения макросов defconfig, упомянутые в исходнике.
reserved cma_areas[]
Через DTS можно настроить несколько узлов CMA; cmdline и defconfig задают только узел default. Все зарезервированные области хранятся в глобальном cma_areas[].
active cma_area
Разбор параметров и резервирование памяти выполняются на этапе setup_arch. Активация вызывается через core_initcall до всех драйверов: создаётся bitmap области CMA, а страницы CMA добавляются в buddy system.
2. Выделение резервируемой памяти
2.1 Способ 1: резервирование 16MByte через menuconfig
CONFIG_DMA_CMA=y
CONFIG_CMA_SIZE_MBYTES=16
CONFIG_CMA_SIZE_SEL_MBYTES=y
2.2 Способ 2: узел reserved-memory в DTS
См. Documentation/devicetree/bindings/reserved-memory/reserved-memory.txt.
reserved-memory {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
ranges;
/* global autoconfigured region for contiguous allocations */
linux,cma {
compatible = "shared-dma-pool";
reusable;
size = <0x1000000>;
alignment = <0x2000>;
linux,cma-default;
};
};
3. Выделение памяти отдельному устройству
Описанные выше способы создают общий системный блок. Повторные выделения и освобождения разными устройствами приводят к фрагментации. Некоторым периферийным устройствам нужны большие непрерывные блоки CMA; фрагментация может нарушить их работу. Для них следует выделять отдельный блок.
3.1 Способ 1: отдельный блок, который может заимствовать система
reserved-memory {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
ranges;
cma_region: region@88000000 {
compatible = "shared-dma-pool";
reusable;
reg = <0x88000000 0x1800000>;
};
};
Область назначается устройству через of_reserved_mem_device_init.
#include <linux/of_reserved_mem.h>
static inline int of_reserved_mem_device_init(struct device *dev)
{
return of_reserved_mem_device_init_by_idx(dev, dev->of_node, 0);
}
3.2 Способ 2: блок memblock
reserved-memory {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
ranges;
display_reserved: framebuffer@78000000 {
reg = <0x78000000 0x800000>;
};
};
Результат выделения доступен в /sys/kernel/debug/memblock/reserved.
Показанные диапазоны memblock объединены и упорядочены.
Такие блоки не управляются подсистемой страниц ядра. В исходнике сказано при необходимости создать «page scale list»; термин сохранён до уточнения.
console:/sys/kernel/debug/cma # cat /sys/kernel/debug/memblock/reserved
0: 0x60004000..0x60007fff
1: 0x60100000..0x61404a07
2: 0x62e00000..0x62eeffff
3: 0x68300000..0x6830d07f
...
4. Отладка резервирования памяти
4.1 Макросы отладки CMA
CONFIG_CMA_DEBUGFS=y #打开调试文件节点
CONFIG_CMA_DEBUG=y #打印CMA日志信息
CONFIG_CMA_DEBUGFS=y создаёт узлы отладки; CONFIG_CMA_DEBUG=y включает журнал CMA.
4.2 Узлы отладки CMA
console:/sys/kernel/debug/cma # ls
cma-region@8800 cma-reserved
console:/sys/kernel/debug/cma/cma-reserved # ls
alloc bitmap free order_per_bit used
base_pfn count maxchunk
alloc: выделяет память текущего блока CMA, единица — страницы.
bitmap: состояние каждой страницы CMA; 1 — выделена, 0 — не выделена.
free: освобождает память текущего блока CMA, единица — страницы.
order_per_bit: порядок числа страниц, представляемых одним битом.
used: число выделенных в данный момент страниц.
base_pfn: номер кадра первой страницы текущего блока CMA.
maxchunk: максимальное число непрерывных свободных страниц текущего блока CMA.
5. Сообщения резервирования при загрузке
[ 0.000000] Booting Linux on physical CPU 0xf00
[ 0.000000] CPU: ARMv7 Processor [410fc075] revision 5 (ARMv7), cr=10c5387d
[ 0.000000] CPU: div instructions available: patching division code
[ 0.000000] CPU: PIPT / VIPT nonaliasing data cache, VIPT aliasing instruction cache
[ 0.000000] OF: fdt: Machine model: Rockchip RK3126 bnd-d708 board
[ 0.000000] earlycon: uart8250 at MMIO32 0x20068000 (options '')
[ 0.000000] bootconsole [uart8250] enabled
[ 0.000000] Memory policy: Data cache writealloc
[ 0.000000] Reserved memory: created CMA memory pool at 0x88000000, size 24 MiB
[ 0.000000] OF: reserved mem: initialized node region@88000000, compatible id shared-dma-pool
[ 0.000000] cma: Reserved 16 MiB at 0x9f000000
[ 0.000000] On node 0 totalpages: 258560
[ 0.000000] Normal zone: 1728 pages used for memmap
[ 0.000000] Normal zone: 0 pages reserved
[ 0.000000] Normal zone: 193024 pages, LIFO batch:63
[ 0.000000] HighMem zone: 65536 pages, LIFO batch:15
[ 0.000000] psci: probing for conduit method from DT.
[ 0.000000] psci: PSCIv65535.65535 detected in firmware.
[ 0.000000] psci: Using standard PSCI v0.2 function IDs
[ 0.000000] psci: MIGRATE_INFO_TYPE not supported.
[ 0.000000] psci: SMC Calling Convention v1.0
[ 0.000000] percpu: Embedded 17 pages/cpu s38924 r8192 d22516 u69632
[ 0.000000] pcpu-alloc: s38924 r8192 d22516 u69632 alloc=17*4096
[ 0.000000] pcpu-alloc: [0] 0 [0] 1 [0] 2 [0] 3
[ 0.000000] Built 1 zonelists, mobility grouping on. Total pages: 256832
[ 0.000000] Dentry cache hash table entries: 131072 (order: 7, 524288 bytes)
[ 0.000000] Inode-cache hash table entries: 65536 (order: 6, 262144 bytes)
[ 0.000000] mem auto-init: stack:off, heap alloc:off, heap free:off
[ 0.000000] Memory: 960940K/1034240K available (11264K kernel code, 985K rwdata, 3180K rodata, 1024K init, 2104K bss, 32340K reserved, 40960K cma-reserved, 245024K highmem)
...
Успешное выделение первого блока CMA:
[ 0.000000] Reserved memory: created CMA memory pool at 0x88000000, size 24 MiB
[ 0.000000] OF: reserved mem: initialized node region@88000000, compatible id shared-dma-pool
Успешное выделение второго блока CMA (системного по умолчанию):
[ 0.000000] cma: Reserved 16 MiB at 0x9f000000