关于物理内存地址空间布局的问题

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多谢wangjianchangdx兄指点，俺理解错了。在网上找到一个插了4G内存的图：

1. BIOS-provided physical RAM map:
   
2. BIOS-e820: 0000000000000000 - 000000000009f000 (usable)
   
3. BIOS-e820: 000000000009f000 - 00000000000a0000 (reserved)
   
4. BIOS-e820: 00000000000f0000 - 0000000000100000 (reserved)
   
5. BIOS-e820: 0000000000100000 - 00000000bdc90000 (usable)
   
6. BIOS-e820: 00000000bdc90000 - 00000000bdce3000 (ACPI NVS)
   
7. BIOS-e820: 00000000bdce3000 - 00000000bdcf0000 (ACPI data)
   
8. BIOS-e820: 00000000bdcf0000 - 00000000bdd00000 (reserved)
   
9. BIOS-e820: 00000000e0000000 - 00000000f0000000 (reserved)
   
10. BIOS-e820: 00000000fec00000 - 0000000100000000 (reserved)
    
11. BIOS-e820: 0000000100000000 - 0000000140000000 (usable)

复制代码

可以计算出usable部分4G左右。而我的那个插了2G内存的图，usable2G左右。

至于中间夹杂的reserved等，在setup_memory函数中，调用reserve_bootmem函数保留的正是这些内存。设为保留后，在bootmem把RAM给buddy system接管的时候也没有交接这段地址。

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回复 10# wangjianchangdx


    但是此时看那个4G内存的CPU的E820图，最后一个usable 的范围将近CPU的地址范围5G了，那么这个怎么算，如果是32位的CPU，需要开PAE，还是不用？

wangjianchangdx

回复 12# embeddedlwp

大家共同交流学习；

我觉得，首先，这台机器的内存不止4G；

其次，E820只是BIOS报告给内核的物理内存的状态，与最后映射多少空间没关系，即使物理内存超出4G，也可以不开PAE，这样只使用4G，超出4G的不会被使用到；

wangjianchangdx

initial memory mapped : 0 - 00c00000
found SMP MP-table at [c00f6c90] f6c90
init_memory_mapping: 0000000000000000-0000000010000000
0000000000 - 0000400000 page 4k
0000400000 - 0010000000 page 2M
kernel direct mapping tables up to 10000000 @ 15000-19000
RAMDISK: 0b530000 - 0bf74000
ACPI: RSDP 000f6c20 00014 (v00 PTLTD )
ACPI: RSDT 0fefab5a 00030 (v01 PTLTD    RSDT   06040000  LTP 00000000)
ACPI: FACP 0fefef06 00074 (v01 INTEL  440BX    06040000 PTL  000F4240)
ACPI: DSDT 0fefab8a 0437C (v01 PTLTD  Custom   06040000 MSFT 0100000D)
ACPI: FACS 0fefffc0 00040
ACPI: APIC 0fefef7a 0005E (v01 PTLTD  ? APIC   06040000  LTP 00000000)
ACPI: BOOT 0fefefd8 00028 (v01 PTLTD  $SBFTBL$ 06040000  LTP 00000001)
ACPI: Local APIC address 0xfee00000
0MB HIGHMEM available.
256MB LOWMEM available.
  mapped low ram: 0 - 10000000
  low ram: 0 - 10000000
Zone PFN ranges:
  DMA      0x00000010 -> 0x00001000
  Normal   0x00001000 -> 0x00010000
  HighMem  empty
Movable zone start PFN for each node
early_node_map[3] active PFN ranges
    0: 0x00000010 -> 0x0000009f
    0: 0x00000100 -> 0x0000fef0
    0: 0x0000ff00 -> 0x00010000
On node 0 totalpages: 65407
free_area_init_node: node 0, pgdat c07ffd40, node_mem_map c1001200
  DMA zone: 32 pages used for memmap
  DMA zone: 0 pages reserved
  DMA zone: 3951 pages, LIFO batch:0
  Normal zone: 480 pages used for memmap
  Normal zone: 60944 pages, LIFO batch:15

这些是内存映射的信息

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回复 14# wangjianchangdx


1.你是怎样判断那个机器内存大于4G的？
2. 还有你的那个内存映射的信息：

1. ACPI: RSDP 000f6c20 00014 (v00 PTLTD )
   
2. ACPI: RSDT 0fefab5a 00030 (v01 PTLTD    RSDT   06040000  LTP 00000000)
   
3. ACPI: FACP 0fefef06 00074 (v01 INTEL  440BX    06040000 PTL  000F4240)
   
4. ACPI: DSDT 0fefab8a 0437C (v01 PTLTD  Custom   06040000 MSFT 0100000D)
   
5. ACPI: FACS 0fefffc0 00040
   
6. ACPI: APIC 0fefef7a 0005E (v01 PTLTD  ? APIC   06040000  LTP 00000000)
   
7. ACPI: BOOT 0fefefd8 00028 (v01 PTLTD  $SBFTBL$ 06040000  LTP 00000001)
   
8. ACPI: Local APIC address 0xfee00000

复制代码

这部分是上边那个reserved的部分？还是固定映射区映射的设备？

wangjianchangdx

那台机器的e820 map最高地址是0x140000000，可以看出是5G的内存

我虚拟机的打印信息，那只是设备映射的地址，跟设备有关，地址不一定。

1. BIOS-provided physical RAM map:
   
2. [    0.000000]  BIOS-e820: 0000000000000000 - 000000000009f800 (usable)
   
3. [    0.000000]  BIOS-e820: 000000000009f800 - 00000000000a0000 (reserved)
   
4. [    0.000000]  BIOS-e820: 00000000000ca000 - 00000000000cc000 (reserved)
   
5. [    0.000000]  BIOS-e820: 00000000000dc000 - 0000000000100000 (reserved)
   
6. [    0.000000]  BIOS-e820: 0000000000100000 - 000000000fef0000 (usable)
   
7. [    0.000000]  BIOS-e820: 000000000fef0000 - 000000000feff000 (ACPI data)
   
8. [    0.000000]  BIOS-e820: 000000000feff000 - 000000000ff00000 (ACPI NVS)
   
9. [    0.000000]  BIOS-e820: 000000000ff00000 - 0000000010000000 (usable)
   
10. [    0.000000]  BIOS-e820: 00000000fec00000 - 00000000fec10000 (reserved)
    
11. [    0.000000]  BIOS-e820: 00000000fee00000 - 00000000fee01000 (reserved)
    
12. [    0.000000]  BIOS-e820: 00000000fffe0000 - 0000000100000000 (reserved)

复制代码

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回复 16# wangjianchangdx


    15楼第二个问题，你怎么看？

wangjianchangdx

回复 17# embeddedlwp

16楼已回复，要看具体设备，不一定在哪个区域；就我这里的情况而言，有useable里的，也有ACPI data里的。

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回复 18# wangjianchangdx


    恩，不过给外设的地址能在usable(可用RAM的)，不解！

瀚海书香

回复 19# embeddedlwp
BIOS上报的reserved的地址是不能用的，即使内核访问这个地址空间，bios也会请求发送给占用该地址的硬件设备，而不是访问ram。

不过并不是说firmware占用的地址不能使用了，只要bios支持remap，就可以把这些地址remap掉，从而让内核看到更多的可用内存。