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memory&chosen節(jié)點

根節(jié)點那一節(jié)我們說過，最簡單的設(shè)備樹也必須包含cpus節(jié)點和memory節(jié)點。memory節(jié)點用來描述硬件內(nèi)存布局的。如果有多塊內(nèi)存，既可以通過多個memory節(jié)點表示，也可以通過一個memory節(jié)點的reg屬性的多個元素支持。舉一個例子，假如某個64位的系統(tǒng)有兩塊內(nèi)存，分別是

• RAM: 起始地址 0x0, 長度 0x80000000 (2GB)
• RAM: 起始地址 0x100000000, 長度 0x100000000 (4GB)

對于64位的系統(tǒng)，根節(jié)點的#address-cells屬性和#size-cells屬性都設(shè)置成2。一個memory節(jié)點的形式如下(還記得前幾節(jié)說過節(jié)點地址必須和reg屬性第一個地址相同的事情吧)：
    memory@0 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x000000000 0x00000000 0x00000000 0x80000000
              0x000000001 0x00000000 0x00000001 0x00000000>;
    };

兩個memory節(jié)點的形式如下：
    memory@0 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x000000000 0x00000000 0x00000000 0x80000000>;
    };
    memory@100000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x000000001 0x00000000 0x00000001 0x00000000>;
    };

chosen節(jié)點也位于根節(jié)點下，該節(jié)點用來給內(nèi)核傳遞參數(shù)（不代表實際硬件）。對于Linux內(nèi)核，該節(jié)點下最有用的屬性是bootargs，該屬性的類型是字符串，用來向Linux內(nèi)核傳遞cmdline。規(guī)范中還定義了stdout-path和stdin-path兩個可選的、字符串類型的屬性，這兩個屬性的目的是用來指定標準輸入輸出設(shè)備的，在linux中，這兩個屬性基本不用。

memory和chosen節(jié)點在內(nèi)核初始化的代碼都位于 start_kernel()->setup_arch()->setup_machine_fdt()->early_init_dt_scan_nodes() 函數(shù)中（位于drivers/of/fdt.c），復制代碼如下(本節(jié)所有代碼都來自官方內(nèi)核4.4-rc7版本)：

1078 void __init early_init_dt_scan_nodes(void)
1079 {     
1080    /* Retrieve various information from the /chosen node */
1081    of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_chosen, boot_command_line);
1082
1083    /* Initialize {size,address}-cells info */
1084    of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_root, NULL);
1085
1086    /* Setup memory, calling early_init_dt_add_memory_arch */
1087    of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_memory, NULL);
1088 }

of_scan_flat_dt函數(shù)掃描整個設(shè)備樹，實際的動作是在回調(diào)函數(shù)中完成的。第1081行是對chosen節(jié)點操作，該行代碼的作用是將節(jié)點下的bootargs屬性的字符串拷貝到boot_command_line指向的內(nèi)存中。boot_command_line是內(nèi)核的一個全局變量，在內(nèi)核的多處都會用到。第1084行是根據(jù)根節(jié)點的#address-cells屬性和#size-cells屬性初始化全局變量 dt_root_size_cells和dt_root_addr_cells，還記得前邊說過如果沒有設(shè)置屬性的話就用默認值，這些都在 early_init_dt_scan_root函數(shù)中實現(xiàn)。第1087行是對內(nèi)存進行初始化，復制early_init_dt_scan_memory 部分代碼如下：

 893 /**
 894  * early_init_dt_scan_memory - Look for an parse memory nodes
 895  */
 896 int __init early_init_dt_scan_memory(unsigned long node, const char *uname,
 897                      int depth, void *data)
 898 {
 899    const char *type = of_get_flat_dt_prop(node, "device_type", NULL);
 900    const __be32 *reg, *endp;
 901    int l;
 902
 903    /* We are scanning "memory" nodes only */
 904    if (type == NULL) {
 905        /*
 906          * The longtrail doesn't have a device_type on the
 907          * /memory node, so look for the node called /memory@0.
 908          */
 909        if (!IS_ENABLED(CONFIG_PPC32) || depth != 1 || strcmp(uname, "memory@0") != 0)
 910            return 0;
 911    } else if (strcmp(type, "memory") != 0)
 912        return 0;
 913
 914    reg = of_get_flat_dt_prop(node, "linux,usable-memory", &l);
 915    if (reg == NULL)
 916        reg = of_get_flat_dt_prop(node, "reg", &l);
 917    if (reg == NULL)
 918        return 0;
 919
 920    endp = reg + (l / sizeof(__be32));
 921
 922    pr_debug("memory scan node %s, reg size %d,\n", uname, l);
 923
 924    while ((endp - reg) >= (dt_root_addr_cells + dt_root_size_cells)) {
 925        u64 base, size;
 926
 927        base = dt_mem_next_cell(dt_root_addr_cells, ®);
 928        size = dt_mem_next_cell(dt_root_size_cells, ®);
 929
 930        if (size == 0)
 931            continue;
 932        pr_debug(" - %llx ,  %llx\n", (unsigned long long)base,
 933            (unsigned long long)size);
 934
 935        early_init_dt_add_memory_arch(base, size);
 936    }
 937
 938    return 0;
 939 }

第914行可以看出linux內(nèi)核不僅支持reg屬性，也支持linux,usable-memory屬性。對于 dt_root_addr_cells和dt_root_size_cells的使用也能看出根節(jié)點的#address-cells屬性和#size- cells屬性都是用來描述內(nèi)存地址和大小的。得到每塊內(nèi)存的起始地址和大小后，在第935行調(diào)用 early_init_dt_add_memory_arch函數(shù)，復制代碼如下：
 
 983 void __init __weak early_init_dt_add_memory_arch(u64 base, u64 size)
 984 {
 985    const u64 phys_offset = __pa(PAGE_OFFSET);
 986
 987    if (!PAGE_ALIGNED(base)) {
 988        if (size < PAGE_SIZE - (base & ~PAGE_MASK)) {
 989            pr_warn("Ignoring memory block 0x%llx - 0x%llx\n",
 990                base, base + size);
 991            return;
 992        }
 993        size -= PAGE_SIZE - (base & ~PAGE_MASK);
 994        base = PAGE_ALIGN(base);
 995    }
 996    size &= PAGE_MASK;
 997
 998    if (base > MAX_MEMBLOCK_ADDR) {
 999        pr_warning("Ignoring memory block 0x%llx - 0x%llx\n",
1000                base, base + size);
1001        return;
1002    }
1003
1004    if (base + size - 1 > MAX_MEMBLOCK_ADDR) {
1005        pr_warning("Ignoring memory range 0x%llx - 0x%llx\n",
1006                ((u64)MAX_MEMBLOCK_ADDR) + 1, base + size);
1007        size = MAX_MEMBLOCK_ADDR - base + 1;
1008    }
1009
1010    if (base + size < phys_offset) {
1011        pr_warning("Ignoring memory block 0x%llx - 0x%llx\n",
1012                base, base + size);
1013        return;
1014    }
1015    if (base < phys_offset) {
1016        pr_warning("Ignoring memory range 0x%llx - 0x%llx\n",
1015    if (base < phys_offset) {
1016        pr_warning("Ignoring memory range 0x%llx - 0x%llx\n",
1017                base, phys_offset);
1018        size -= phys_offset - base;
1019        base = phys_offset;
1020    }
1021    memblock_add(base, size);
1022 }

從以上代碼可以看出內(nèi)核對地址和大小做了一系列判斷后，最后調(diào)用memblock_add將內(nèi)存塊加入內(nèi)核。