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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:
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:
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。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。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。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。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。
reg = <0x80000000 0x10000000>; // 256MB @ 0x80000000),那么内核自然只使用这部分内存。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。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:
检查并确认内核启动信息:
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。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)。检查并修改 MA35D1 的 U-Boot 配置:
include/configs/ma35d1.h 或 configs/ma35d1_xxx_defconfig)。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。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。检查并修改设备树(DTS/DTSI):
/memory。它应该类似:memory {
device_type = "memory";
reg = <0x80000000 0x40000000>; // 例如 1GB: 0x40000000 = 1073741824 bytes
};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。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 */
};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。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。验证解决方案:
free -h 或 cat /proc/meminfo | grep MemTotal。dmesg | grep Memory: 的输出。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。
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