zImage内核与ramdisk及bmem及vmalloc关系的研究探索

问题的初衷：

将zImage的内核读入一段内存后，能否将rootfs（ramdisk方式运行）加载到紧挨着kernel之后？

担心的问题：由于zImage内核的特殊性，在跳转至内核执行入口之后，内核会自己解压缩自己，解压缩时是否占用额外内存？如过占用kernel之后的内存做为解压缩缓冲，那么就会和rootfs地址发生冲突。

测试：

给定不带rootfs的kernel vmlinuz-7260a（SDK17.1），rootfs.squashfs（大小是0x31E108）

test01:

load -raw -addr=0x100000 usbdisk0:vmlinuz-7260a0;load -raw -addr=0x41E108  usbdisk0:rootfs.squashfs;go 0x100000 'initrd=0x41E108,10M'

fail

分析：挂载rootfs失败的原因很可能是rootfs起始地址不对齐导致的，结合下文，其实不是地址不对齐问题

test02:将rootfs紧挨kernel，但做一个地址对齐：

load -raw -addr=0x100000 usbdisk0:vmlinuz-7260a0;load -raw -addr=0x420000  usbdisk0:rootfs.squashfs;go 0x100000 'initrd=0x420000,10M'

fail

test03:将rootfs远离kernel，做一个地址对齐：

load -raw -addr=0x100000 usbdisk0:vmlinuz-7260a0;load -raw -addr=0x820000  usbdisk0:rootfs.squashfs;go 0x100000 'initrd=0x820000,10M'

fail

分析：结合test01-03，最终发现无法挂载的原因是，go命令无法传递bootargs。

改为利用dram0（bolt中设定的dram0起始地址为0x100000）来启动内核：

load -raw -addr=0x100000 usbdisk0:vmlinuz-7260a0;load -raw -addr=0x41E108  usbdisk0:rootfs.squashfs;boot DRAM0: 'initrd=0x41E108,10M'

fail：此时加载失败是显而易见的，因为kernel解压缩之后的尺寸会远大于原来尺寸。

load -raw -addr=0x100000 usbdisk0:vmlinuz-7260a0;load -raw -addr=0x800000  usbdisk0:rootfs.squashfs;boot DRAM0 'root=/dev/ram0 rootwait rw rootfstype=squashfs initrd=0x800000,10M'

fail

load -raw -addr=0x100000 usbdisk0:vmlinuz-7260a0;load -raw -addr=0x2000000  usbdisk0:rootfs.squashfs;boot DRAM0: 'initrd=0x2000000,10M'

ok，由此可以看出，rootfs的起始地址不能太靠前

load -raw -addr=0x100000 usbdisk0:vmlinuz-7260a0;load -raw -addr=0xB00000  usbdisk0:rootfs.squashfs;boot DRAM0: 'initrd=0xB00000,10M'

fail

load -raw -addr=0x100000 usbdisk0:vmlinuz-7260a0;load -raw -addr=0xBE0000  usbdisk0:rootfs.squashfs;boot DRAM0: 'initrd=0xBE0000,10M'

fail

load -raw -addr=0x100000 usbdisk0:vmlinuz-7260a0;load -raw -addr=0xBF0000  usbdisk0:rootfs.squashfs;boot DRAM0: 'initrd=0xBF0000,10M'

ok

load -raw -addr=0x100000 usbdisk0:vmlinuz-7260a0;load -raw -addr=0xC00000  usbdisk0:rootfs.squashfs;boot DRAM0: 'initrd=0xC00000,10M'

ok

load -raw -addr=0x100000 usbdisk0:vmlinuz-7260a0;load -raw -addr=0x1000000  usbdisk0:rootfs.squashfs;boot DRAM0: 'initrd=0x1000000,5586944'

ok

内核启动时的内存布局：

[    0.000000] Memory: 227868K/1048576K available (6145K kernel code, 268K rwdata, 2172K rodata, 312K init, 188K bss, 804324K reserved, 16384K cma-reserved, 0K highmem)

[    0.000000] Virtual kernel memory layout:

[    0.000000]     vector  : 0xffff0000 - 0xffff1000   (   4 kB)

[    0.000000]     fixmap  : 0xffc00000 - 0xfff00000   (3072 kB)

[    0.000000]     vmalloc : 0xd0800000 - 0xff000000   ( 744 MB)

[    0.000000]     lowmem  : 0xc0000000 - 0xd0000000   ( 256 MB)

[    0.000000]     pkmap   : 0xbfe00000 - 0xc0000000   (   2 MB)

[    0.000000]     modules : 0xbf000000 - 0xbfe00000   (  14 MB)

[    0.000000]       .text : 0xc0008000 - 0xc0827a7c   (8319 kB)

[    0.000000]       .init : 0xc0828000 - 0xc0876000   ( 312 kB)

[    0.000000]       .data : 0xc0876000 - 0xc08b9268   ( 269 kB)

[    0.000000]        .bss : 0xc08bc000 - 0xc08eb1e0   ( 189 kB)

分析：rootfs即使放在bss之后，如果间隔不算大也不能挂载成功。

其它测试：

load -raw -addr=0