海思平台开发小技巧：OS和MMZ内存分配_专栏

前言：

OS内存和MMZ内存分配，是海思平台开发过程中经常会遇到的操作，许多新手对这个配置会感到困惑，不知道这些参数是怎么计算的，以下以SS928平台为例，对内存分配进行解析，同时对load脚本进行优化，更便于开发。文章最后会附上SS928、Hi3519DV500、SS528平台优化后的load脚本，可按需下载使用。

文章目录

一、内存组成
二、load脚本解析
三、load脚本优化
- 1.修改驱动文件路径
- 2.修改自动计算MMZ内存
  - ①.uboot中添加总内存total_mem
  - ②.load脚本修改
四、其他海思平台配置参考
五、附件下载

一、内存组成

海思平台内存主要由OS内存和MMZ内存组成，不同平台有细微差异，例如SS928平台有DSP和RISCV核，也会分配内存给这些核，所有的内存都是基于硬件DDR分配的，不能超出硬件范围。

其中OS内存，即Linux系统所使用的内存，由uboot参数中的mem参数决定如图1-1，MMZ内存则由load脚本中的mmz_size参数决定，如图1-2。

什么时候需要修改内存分配？简单的来说就是当OS内存不够用时，从MMZ内存中分配内存给OS，反之则从OS内存中分配内存给MMZ。

如何判断是否能从OS/MMZ中分配内存？在所有应用和MPP模块相关业务都运行起来的前提下，OS内存使用情况可以通过free命令查看，如图1-3，MMZ内存使用情况可以通过/proc/umap/media-mem查看，如图1-4。

如果OS内存和MMZ内存都不够用时，应用程序需调整内存分配相关代码，MPP部分则考虑开启内存节省功能，例如在线模式和卷绕模式，以及优化相关业务流程以节省MMZ内存开销。

图1-1 uboot OS内存

图1-2 MMZ内存

图1-3 OS内存使用情况

图1-4 剩余MMZ内存

二、load脚本解析

以SS928平台load脚本为例，如图2-1，内存分配主要由以下几部分组成：

mem_total：硬件DDR总内存，由板子贴的DDR决定。
mem_start：硬件DDR起始地址，从芯片手册可知，如图2-2。
ipcm_mem_size：核间通信共享内存，SS928有ARM/DSP/RISCV多个核，这些核之间进行通信的共享内存。
dsp_mem_size：DSP内存，DSP核的内存。
mcu_mem_size：MCU内存,RISCV核的内存。
os_mem_size：OS内存，即Linux系统使用的内存。

mmz_start：媒体内存MMZ起始地址，由MPP媒体处理平台管理，分配给各个模块使用。
mmz_size：媒体内存MMZ内存大小

reserve_mem_size：保留内存，无具体使用用途。

如何计算mmz_start地址：

mmz_size=mem_total-ipcm_mem_size-dsp_mem_size-mcu_mem_size-os_mem_size
        =4096-2-64-192-512
        =3328
mmz_start=mem_start+(ipcm_mem_size+dsp_mem_size+mcu_mem_size+os_mem_size)x1024x1024
         =0x40000000+(2+64+192+512)x1024x1024
         =0x40000000+768x1024x1024
         =0x40000000+0x30000000
         =0x70000000

图2-1 SS928平台load脚本

图2-2 SS928平台DDR内存起始地址

三、load脚本优化

在实际使用场景中，可以对load脚本做些优化，提高便利性，以下为一些优化建议：

注意：load脚本优化之后，执行时不再需要带内存参数。

1.修改驱动文件路径

默认load脚本中，是以相对路径加载驱动，可以优化成以绝对路径加载驱动，如图3-1所示。

①.新增变量ko_path
ko_path=/ko

②.替换脚本中加载驱动命令
'    insmod ' -> '    insmod $ko_path/'

#以'    insmod '去替换可以避免修改脚本中非加载驱动的部分insmod字段。

图3-1 优化ko路径

2.修改自动计算MMZ内存

在实际开发过程中，如果需要修改OS和MMZ分配，得同时修改uboot参数和load脚本参数才能达到目的。如果在load脚本中添加从uboot参数中解析OS内存操作，那就可以简化内存分配操作，只需要修改uboot参数即可，以下为操作过程：

①.uboot中添加总内存total_mem

添加total_mem主要是为了适配不同DDR的板子时，只需要修改uboot的这个参数即可修改总内存大小而不需要修改load脚本，如果没有total_mem参数，则默认采有load脚本中的mem_total参数。

为简化脚本解析，uboot的mem和total_mem参数必须以M/G结尾，同时total_mem参数必须在mem之后。

修改uboot参数在进入uboot后，先执行printenv查看当前参数，然后在原有参数基础上修改后用setenv设置新的参数，再执行saveenv保存参数，最后再执行printenv查看下参数是否正确修改，如图3-2所示。如果uboot参数是由单独的分区烧录，则对应修改生成分区前的文件即可在固件烧录时完成配置。

图3-2 修改uboot参数

②.load脚本修改

在load脚本中添加以下两个函数即可从uboot参数中提取OS内存和总内存。

function get_mem_size_from_cmdline() {
    input="$1"
    default_size="$2"
    number=$(echo "$input" | sed 's/\([0-9]\+\).*/\1/')
    suffix=$(echo "$input" | sed 's/[^MG]//g')

    if [ -z "$suffix" ]; then
        echo "$default_size"
        return
    fi

    if [ -z "$number" ]; then
        echo "$default_size"
        return
    fi

    if [ "$suffix" = "M" ]; then
        echo "$number"
    elif [ "$suffix" = "G" ]; then
        result=$(($number * 1024))
        echo "$result"
    else
        echo "Invalid suffix: $suffix"
        return 1
    fi
}

function extract_and_update_mem_sizes() {
    # 从 /proc/cmdline 提取 mem 和 total_mem 参数
    cmd_mem_size=$(cat /proc/cmdline | grep -oE 'mem=[0-9]+[MG]' | head -n 1 | sed 's/mem=//')
    cmd_total_mem_size=$(cat /proc/cmdline | grep -oE 'total_mem=[0-9]+[MG]' | head -n 1 | sed 's/total_mem=//')

    # 如果 cmd_mem_size 为空，则使用默认值
    if [ -z "$cmd_mem_size" ]; then
        os_mem_size=$(get_mem_size_from_cmdline "" "$os_mem_size")
    else
        os_mem_size=$(get_mem_size_from_cmdline "$cmd_mem_size" "$os_mem_size")
    fi

    # 如果 cmd_total_mem_size 为空，则使用默认值
    if [ -z "$cmd_total_mem_size" ]; then
        mem_total=$(get_mem_size_from_cmdline "" "$mem_total")
    else
        mem_total=$(get_mem_size_from_cmdline "$cmd_total_mem_size" "$mem_total")
    fi

    echo "os_mem_size: $os_mem_size"
    echo "mem_total: $mem_total"
}

在得到OS内存和总内存之后，以下函数可以计算mmz_start和mmz_size参数，注意，SS928平台有比较多的内存参数，如果是其他平台，对应修改计算公式。

function calc_mmz_info()
{
    mmz_start=`echo "$mem_start $os_mem_size $mcu_mem_size $dsp_mem_size $ipcm_mem_size" |
    awk 'BEGIN { temp = 0; }
    {
            temp = $1/1024/1024 + $2 + $3 + $4 + $5;
    }
    END { printf("0x%x00000\n", temp); }'`

    mmz_size=`echo "$mem_total $os_mem_size $mcu_mem_size $dsp_mem_size $ipcm_mem_size $reserve_mem_size" |
    awk 'BEGIN { temp = 0; }
    {
            temp = $1 - $2 - $3 - $4 - $5 - $6;
    }
    END { printf("%dM\n", temp); }'`
    echo "mmz_start: $mmz_start, mmz_size: $mmz_size"
}

在添加以上函数之后，需增加函数执行代码，主要需要加到加载ko动作之前，如图3-3所示。

extract_and_update_mem_sizes;
calc_mmz_info;

图3-3 添加函数执行

四、其他海思平台配置参考

1.SS524/SS528/SS626芯片参考

SS524/SS528/SS626这些平台内存分区相对较少，如图4-1，可以简化函数中的相关操作，附件提供修改后的SS528平台的load脚本参考。

图4-1 SS528平台参考

2.Hi3519DV500/Hi3516DV500/Hi3516CV610芯片参考

Hi3519DV500/Hi3516DV500/Hi3516CV610这些平台简化了参数，需要修改脚本添加参数，以Hi3519DV500平台为例，如图3-2 所示，附件提供修改后的Hi3519DV500平台的load脚本参考。

图4-2 Hi3519DV500平台参考

3.其他老芯片参考

其他比较老的海思芯片，例如Hi3559AV100/Hi3516DV300/Hi3521DV100等经典型号，均可以参考以上操作自行修改。

优化后的load脚本附件：

五、附件下载

通过网盘分享的文件：load脚本优化
链接: https://pan.baidu.com/s/1yZnnAIRL7B9Hdq15F9tvlw?pwd=fy93 提取码: fy93 
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海思平台开发小技巧：OS和MMZ内存分配