Linux 中的FAQ_MA35D1_RAM大小与硬件不同是怎么回事？

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这个问题的核心在于 U-Boot 配置或设备树（Device Tree）中对内存的描述与物理硬件配置不匹配，导致 Linux 内核启动时只识别了部分内存，通常表现为 Linux 报告的 Total RAM 远小于实际安装的 RAM（例如，物理装了 512MB 或 1GB，Linux 只显示 256MB 或更少）。

为什么会出现这种情况？

这通常是由以下原因造成的：

1. 
   

   U-Boot 加载位置与内存映射限制冲突： MA35D1 芯片的物理地址空间起始于 0x8000_0000，并且默认情况下，它的 DDR 内存控制器映射了整个 1GB 的空间（0x8000_0000 到 0xC000_0000）。然而：

   
   
   
   
   • XIP（Execute-In-Place）内核加载： MA35D1 默认推荐使用 XIP 方式启动 Linux 内核，即直接将压缩的内核镜像（uImage) 加载到 DDR 内存中由 CONFIG_SYS_LOAD_ADDR 定义的位置（例如 0x8000_8000 或 0x8020_0000）并解压执行。
   
   
   • 限制： MA35D1 的 DDR 内存控制器初始设置有一个默认值 DRAM_SIZE = 0x10000000（即 256MB）。这意味着，在 U-Boot 初始阶段，硬件只认为有 256MB 物理地址空间（0x8000_0000 到 0x9000_0000）是有效的。 即使物理上安装了更大的 RAM（如 512MB、1GB），这个初始化大小也不会自动改变。
   
   
   • 问题发生： 如果 U-Boot 尝试将 Linux 内核加载到 0x8000_0000 + 256MB (0x9000_0000) 之后的地址（比如 0xA000_0000），而此时硬件初始化只认前 256MB，那么内核加载就会失败。U-Boot 会退而求其次，把内核加载到当前有效内存范围之内的另一个地址（例如 0x8800_0000 或 0x8020_0000），这个地址是安全的。
   
   
   • 传递给内核的错误信息： U-Boot 启动内核时，会将一块连续的内存范围通过 bootargs 中的 mem= 参数传递给内核（例如 mem=256M）。这是因为 U-Boot 在加载内核时就“认为”只有加载地址以下的内存是安全的（即它自己初始化时的 256MB），而加载地址之上的内存（超过 256MB 的部分）被它认为是尚未验证或未初始化的潜在危险区域。内核只能接受并运行在这个受限的范围内。
   
   
   
   


2. 
   

   设备树内存节点描述不完整： 设备树中的 /memory 节点精确地告诉 Linux 内核系统中有多少、哪些内存区域是可用的。

   
   
   
   
   • 如果设备树中只定义了一个较小的内存范围（例如 reg = <0x80000000 0x10000000>; // 256MB @ 0x80000000），那么内核自然只使用这部分内存。
   
   
   • 对于物理上包含多个 DRAM bank 的系统（比如 bank0 512MB @ 0x80000000, bank1 512MB @ 0xA0000000），如果设备树只描述了 bank0，或者 bank1 的地址超出了 MA35D1 DDR 控制器的默认 1GB 映射范围而没有正确描述整个映射，那么内核就无法访问 bank1 的内存。
   
   
   
   


3. 
   

   内存保留区过大/位置不正确： 设备树中的 reserved-memory 节点可能会保留大块内存给特定功能（如 CMA, VPU, GPU, 安全 TA 等）。如果保留区域定义得过大，或者错误地覆盖了大部分内存区域，也会导致内核可用的有效内存减少。

   
   

如何解决这个问题？

解决方案集中在正确配置 U-Boot 和 设备树，确保它们能识别并传递完整的内存信息给 Linux：

1. 
   

   检查并确认内核启动信息：

   
   
   
   
   • 在系统启动的早期，查看 U-Boot 传递给内核的命令行参数（bootargs），特别注意是否有 mem= 参数限制了大小。控制台输出通常包含类似 "Kernel command line: ..." 的信息。
   
   
   • 在 Linux 启动日志（dmesg）中，寻找包含 "Memory:" 的行，这会显示内核解析到的内存节点信息。例如：Memory: 255868K/262144K available ...。这能明确看到内核认为的总内存和 U-Boot 传递的限制（如果有）。
   
   
   
   


2. 
   

   检查并修改 MA35D1 的 U-Boot 配置：

   
   
   
   
   • 这是最常见和关键的解决方法。你需要修改 U-Boot 源代码中针对 MA35D1 的配置文件（通常是 include/configs/ma35d1.h 或 configs/ma35d1_xxx_defconfig）。
   
   
   • 关键参数：
     
     
     
     • CONFIG_SYS_SDRAM_BASE: 物理内存起始地址，通常是 0x80000000。
     
     
     • CONFIG_SYS_SDRAM_SIZE: 必须设置为物理安装的实际 RAM 总大小（以字节为单位）。例如，对于 512MB，设置为 0x20000000；对于 1GB，设置为 0x40000000。这是告诉 U-Boot 硬件实际有多少内存的核心设置。
     
     
     • CONFIG_SYS_LOAD_ADDR: (可选但推荐) 检查此值，确保内核加载地址 (CONFIG_SYS_LOAD_ADDR) 位于 CONFIG_SYS_SDRAM_BASE 到 CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + CONFIG_SYS_SDRAM_SIZE 范围内一个合理的位置（例如 0x80200000）。如果之前使用的是超过 256MB 的地址导致加载失败回退，正确设置总大小后，默认加载地址通常就能正常工作。避免手动设置过高的地址。
     
     
   
   
   • 修改 RAMDISK_START 和 KERNEL_START： 在 ma35d1.h 中，找到定义 RAMDISK_START 和 KERNEL_START 的地方。RAMDISK_START 的值需要大于内核结束地址。KERNEL_START 应该等于 CONFIG_SYS_LOAD_ADDR。它们的差值 (RAMDISK_START - KERNEL_START) 至少需要足够存放解压后的内核镜像。
   
   
   • 重新编译和部署 U-Boot： 修改后，重新编译 U-Boot 并将新的 U-Boot 镜像烧录到设备上。
   
   
   
   


3. 
   

   检查并修改设备树（DTS/DTSI）：

   
   
   
   
   • 找到内存节点 /memory。它应该类似：
     

     memory {
     
         device_type = "memory";
     
         reg = <0x80000000 0x40000000>; // 例如 1GB: 0x40000000 = 1073741824 bytes
     
     };

     
     
     
     
     • 确认 reg 属性的第二个值（size）是否等于或大于物理安装的总内存大小。
     
     
   
   
   • 检查 reserved-memory 节点：
     

     reserved-memory {
     
         #address-cells = <1>;
     
         #size-cells = <1>;
     
         ranges;
     
         /* Example reserved region */
     
         cma_reserved: linux,cma {
     
             compatible = "shared-dma-pool";
     
             reusable;
     
             size = <0x2000000>; // 32MB
     
             alignment = <0x1000>;
     
             linux,cma-default;
     
         };
     
         /* Check other reservations (vpu, gpu, sec, etc.) if applicable */
     
     };

     
     
     
     
     • 计算所有 reserved-memory 区域的总和，确保它们没有过度侵占可用的物理内存空间。
     
     
     • 如果内存不连续（多个 bank），确保设备树包含了所有有效的 bank 范围。MA35D1 DDR 最大支持 2GB (0x80000000 - 0xC0000000 和 0x100000000 - 0x140000000)，但需要驱动程序支持。单个物理地址空间描述通常是连续的。
     
     
   
   
   
   


4. 
   

   验证解决方案：

   
   
   
   
   • 更新 U-Boot 和设备树后，重新启动系统。
   
   
   • 在 Linux 命令行运行 free -h 或 cat /proc/meminfo | grep MemTotal。
   
   
   • 检查 dmesg | grep Memory: 的输出。
   
   
   • 这些命令报告的总内存 (MemTotal) 应该非常接近物理安装的 RAM 大小（会略少一些，因为内核本身、保留区、页表等会占用少量空间）。
   
   
   
   

总结：

FAQ_MA35D1_RAM 大小不符的问题，几乎总是由于 U-Boot 配置中 CONFIG_SYS_SDRAM_SIZE 未设置为实际硬件大小 导致的。该设置不正确会使 U-Boot 在启动内核时传递错误的内存限制参数或使用错误的加载地址。同时，确保设备树中的 /memory 节点正确描述了完整且连续的物理内存范围，并检查预留内存是否合理。按照上述步骤检查和修改 U-Boot 和设备树配置，几乎总能解决此问题。