移植ZYNQMP设备树启动过程遇到的一些关于初始化MMU的问题

[liYony]

最近在移植zynqmp设备树启动的过程中遇到关于mmu初始化的一些问题。

1 硬件内存相关信息：

根据上图可知，内存的范围为0x00000000~0x7ff00000(2G-1M)

2 主要发现问题

1 rt_hw_mmu_map

void *rt_hw_mmu_map(rt_aspace_t aspace, void *v_addr, void *p_addr, size_t size,
                    size_t attr)

该函数会为内核页表创建映射关系，并且会根据vaddr和size是否2M对齐来选择使用_kernel_map_4K或者_kernel_map_2M来作为映射函数。

    if (((rt_ubase_t)v_addr & ARCH_SECTION_MASK) || (size & ARCH_SECTION_MASK))
    {
        /* legacy 4k mapping */
        npages = size >> ARCH_PAGE_SHIFT;
        stride = ARCH_PAGE_SIZE;
        mapper = _kernel_map_4K;
    }
    else
    {
        /* 2m huge page */
        npages = size >> ARCH_SECTION_SHIFT;
        stride = ARCH_SECTION_SIZE;
        mapper = _kernel_map_2M;
    }

以本次移植的zynqmp开发板来说，vaddr=0，size=0x7ff00000，这里size=2047M，不是2M对齐，所以创建映射的函数为_kernel_map_4K。该函数会涉及到rt_pages_alloc_ext去分配物理页面。

在映射过程中出现如下错误。

_kernel_map_4K函数会调用几十次rt_pages_alloc_ext函数去分配物理页。多次分配后导致分配到的页面无法访问(内存是支持该地址的，只是早期mmu初始化只映射了1G空间，未建立映射关系)。

尝试解决方案：

1. 修改系统entry_point.S中init_mmu_early函数，将早期mmu初始化的时候映射的内存变大(我这里修改为0x80000000(2G))，保证访问0x000000007feff000地址不会出问题，测试通过。

2. 修改setup.c中的platform_mem_region.start和platform_mem_region.end以2M方式进行对齐，这样就会使用_kernel_map_2M函数进行页表映射，该方式不会调用多次rt_pages_alloc_ext函数，所以不会分配到0x000000007feff000这个地址，测试通过。

2 _do_named_map

此函数中调用rt_hw_mmu_map函数部分返回值判断有一点问题。

void *rt_hw_mmu_map(rt_aspace_t aspace, void *v_addr, void *p_addr, size_t size,
                    size_t attr)

首先这个函数，如果map映射成功的话，返回值是等于v_addr的，但是如果v_addr本身就为0，那么无论成功或是失败，其返回值都为(0)RT_NULL。

这里做了如下修改：

但是只要v_addr传入的值为0，仍然无法启动内核。我故意做出如下修改，可以启动内核：

想知道是否v_addr传入值是有什么规则吗？？还是存在bug。

[polarvid]

首先这个函数，如果map映射成功的话，返回值是等于v_addr的，但是如果v_addr本身就为0，那么无论成功或是失败，其返回值都为(0)RT_NULL。

因为逻辑上 va 是不允许传 0 的，否则无法触发 NULL 异常。所以返回值为 0 无论任何情况下都视为错误。

[liYony]

首先这个函数，如果map映射成功的话，返回值是等于v_addr的，但是如果v_addr本身就为0，那么无论成功或是失败，其返回值都为(0)RT_NULL。

因为逻辑上 va 是不允许传 0 的，否则无法触发 NULL 异常。所以返回值为 0 无论任何情况下都视为错误。

那比如我这个开发板，DDR的起始地址就是0，那是不是得给它专门做一下2M的向上对齐呢？

[polarvid]

以本次移植的zynqmp开发板来说，vaddr=0，size=0x7ff00000，这里size=2047M，不是2M对齐，所以创建映射的函数为_kernel_map_4K。该函数会涉及到rt_pages_alloc_ext去分配物理页面。

rt_page_init 不要注册超过 1 G 范围的地址。一般就是拆成多段。等内核第二次页表切换完成后，通过 rt_page_install 装入剩余部分。

[liYony]

以本次移植的zynqmp开发板来说，vaddr=0，size=0x7ff00000，这里size=2047M，不是2M对齐，所以创建映射的函数为_kernel_map_4K。该函数会涉及到rt_pages_alloc_ext去分配物理页面。

rt_page_init 不要注册超过 1 G 范围的地址。一般就是拆成多段。等内核第二次页表切换完成后，通过 rt_page_install 装入剩余部分。

那看样子要修改一下setup.c里面的一些逻辑了

[polarvid]

这个 BSP 不使能用户态（RT_USING_SMART）的时候应该把 KERNEL_VADDR_START 定义为 0。否则无法正常完成 mapping。

[liYony]

这个 BSP 不使能用户态（RT_USING_SMART）的时候应该把 KERNEL_VADDR_START 定义为 0。否则无法正常完成 mapping。

在不开启用户态的时候，这个值来源于ARCH_TEXT_OFFSET，难道我必须强制这个值为0吗？