K230 内存优化指南
1.内存分析
请参考文档
2.内存优化
3.小核内存优化
3.1 Linux模块删除
根据内存占用分析指南中ksize.py的介绍可以删除不需要的模块或配置信息例如
- 删除CONFIG_IKCONFIG/CONFIG_IKCONFIG_PROC，内核内 .config 支持，也称为IKCONFIG，允许系统管理员将内核构建时使用的配置的副本构建到内核本身中。这允许在内核运行时检查内核的配置，而不必担心编译后是否更改或清理了内核源目录。
- 删除CONFIG_KPROBES
- 删除CONFIG_ACORN_*，Acorn 是一个应用程序打包和部署框架，可简化在 Kubernetes 上运行应用程序的过程。
- 删除CONFIG_SGI_PARTITION
- 删除CONFIG_ULTRIX_PARTITION
- 删除CONFIG_IPV6
- 删除CONFIG_IP_PNP，该选项使能在内核启动时，根据内核命令行提供的信息或根据BOOTP/DHCP/RARP等协议，来自动配置设备的IP地址和路由表。
- 删除CONFIG_NET_9P，CONFIG_NET_9P是Linux内核配置选项之一，用于启用9P协议的网络文件系统支持。
- 删除CONFIG_VIRITO_NET，删除虚拟网络支持
- 删除不需要的文件系统驱动，例如使用flash ubfis时可以删除ext2、ext4、nfs、jfss、9pfs等文件系统的支持
- 删除CONFIG_FTRACE 删除FTRACE调试选项
- CONFIG_SCTION_ALIGN_4KB=y，将内核的段对齐大小改为4KB该选项可有效避免内核静态大小因段对齐占用过多的内存
- 删除SWIOTLB，该选项用来处理DMA控制器访问地址区间不足的能力，K230不需要该选项。需要在arch/riscv/Kconfig中删除
select SWIOTLB if MMU
在当前linux代码中，可参考如下已裁剪的defconfig文件，文件所在路径：k230_sdk/src/little/linux/arch/riscv/configs
k230_evb_fastboot_defconfig #常规快启配置文件
k230_evb_doorlock_defconfig #适用于门锁的配置文件，门锁默认是经过了内存优化的配置
3.2 lvgl显示内存优化
该项主要介绍针对lvgl如何减少程序对于显示内存的使用，以门锁poc为例，代码参考 src/little/buildroot-ext/package/door_lock/src/ui/
使用ARGB4444或RGB565参考门锁POClvgl_port/k230/lv_port_disp.cpp中的如下代码
static int disp_init(void)
{
if (drm_dev_setup(&drm_dev, DRM_DEV_NAME_DEFAULT))
return -1;
drm_get_resolution(&drm_dev, &screen_width, &screen_height);
input_map_set(0);
for (int i = DRM_UI_BUF_SRART_IDX; i < DRM_UI_BUF_END_IDX; i++) {
drm_bufs[i].width = ALIGNED_UP_POWER_OF_TWO(display_width, 3);
drm_bufs[i].height = ALIGNED_DOWN_POWER_OF_TWO(display_height, 0);
drm_bufs[i].offset_x = (screen_width - display_width) / 2;
drm_bufs[i].offset_y = (screen_height - display_height);
drm_bufs[i].fourcc = DRM_FORMAT_ARGB4444;
drm_bufs[i].bpp = 16;
buf_mgt_reader_put(&ui_buf_mgt, (void *)i);
}
}
减少DRM的buffer为2，修改门锁POClvgl_port/k230/lv_port_disp.cpp中的如下代码
#define DRM_UI_BUF_COUNT 2
4.大核内存优化
4.1 内存复用
当前基于k230异构系统的sdk，多媒体业务一般被放在大核上，在大核应用程序完全启动之前，可以让大核的elf应用程序通过romfs的方式被加载到mmz的地址区间内，此方法的缺点为程序只能运行一次，当前只支持spinor flash的启动方式
在k230_sdk目录下使用 make menuconfig 命令配置sdk的内存分布区间，输入命令后选择Memory configuration--->spi nor cfg part configuration来配置。
可以参考门锁POC的配置文件k230_sdk/configs/k230_evb_doorlock_defconfig
CONFIG_MEM_MMZ_BASE=0x5c00000
CONFIG_MEM_MMZ_SIZE=0x2000000
CONFIG_MEM_RTAPP_BASE=0x5c00000 #复用mmz的地址空间
CONFIG_MEM_RTAPP_SIZE=0x2000000
4.2 多媒体内存优化
在满足程序本身的需求下，尽量减少vb的个数，优化方式为程序启动运行后，在msh命令行输入cat /proc/umap/vb查看vb的使用信息。可通过每个pool池的MinFree属性来判断vb数量的可优化上限
-----VB PUB CONFIG--------------------------------------------------------------
MaxPoolCnt
10
-----VB SUPPLEMENT ATTR---------------------------------------------------------
Config Size VbCnt
1 204 21
-----COMMON POOL CONFIG---------------------------------------------------------
PoolConfId BlkSize Count RemapMode
0 8294400 5 CACHED
1 8192 3 NONE
2 4096 5 NOCACHE
-----MODULE COMMON MOD POOL CONFIG of [2]---------------------------------------
PoolConfId BlkSize Count RemapMode
0 4096 5 CACHED
1 8192 3 NONE
-------------------------------------------------------------------------------------
PoolId PhysAddr VirtAddr IsComm Owner BlkSz BlkCnt Free MinFree
0 0x18001000 0xc00d1000 1 -1 8294400 5 2 2
BLK VI VENC VDEC VO USER AI AREC AENC ADEC AO V_VI V_VO DMA DPU
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Sum 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0
-------------------------------------------------------------------------------------
PoolId PhysAddr VirtAddr IsComm Owner BlkSz BlkCnt Free MinFree
1 0x1a78f000 0x0 1 -1 8192 3 3 3
-------------------------------------------------------------------------------------
PoolId PhysAddr VirtAddr IsComm Owner BlkSz BlkCnt Free MinFree
2 0x1a796000 0xc2860000 1 -1 4096 5 5 5
-------------------------------------------------------------------------------------
PoolId PhysAddr VirtAddr IsComm Owner BlkSz BlkCnt Free MinFree
3 0x1a79c000 0xc2866000 1 2 4096 5 5 5
-------------------------------------------------------------------------------------
PoolId PhysAddr VirtAddr IsComm Owner BlkSz BlkCnt Free MinFree
4 0x1a7a2000 0x0 1 2 8192 3 3 3
4.3 ISP内存占用优化
启用MCM的内存动态分配功能，在使用 kd_mpi_vicap_set_dev_attr配置vicap时，需要将dev_attr.pipe_ctrl.bits.dnr3_enable设置为0。
4.4 rt-smart系统内存优化
4.4.1 堆内存优化
在msh命令行使用free命令和list_page命令可以获取整个系统堆内存和page内存的最大占用情况，可根据得到的最大值调整堆内存和page内存的大小。在tools/menuconfig_to_code.sh中，当编译门锁POC的CONFIG选项时，会将rt-smart的堆内存大小配置为4M。
if [ "${CONFIG_BOARD_NAME}" = "k230_evb_doorlock" ]; then RT_HW_HEAP_END_SIZE="0x400000"; fi;
4.4.2 page内存优化
根据优化后的堆内存的大小，rt-smart镜像本身的静态占用大小以及list_page命令得到的最大值即可获得rt-smart系统整体需要的内存大小。这个大小可通过在k230_sdk下输入make menuconfig来配置
5.内存优化效果
经过以上的配置优化，k230门锁POC程序只需要使用128M物理内存即可运行。门锁POC各模块占用内存的情况可参考文件k230_sdk/configs/k230_evb_doorlock_defconfig
CONFIG_MEM_TOTAL_SIZE=0x8000000 #总内存使用128M
CONFIG_MEM_QUICK_BOOT_CFG_BASE=0x00000000 #uboot快启参数内存区间
CONFIG_MEM_QUICK_BOOT_CFG_SIZE=0x00040000
CONFIG_MEM_SENSOR_CFG_BASE=0x00040000 #sensor配置参数内存区间
CONFIG_MEM_SENSOR_CFG_SIZE=0x000c0000
CONFIG_MEM_IPCM_BASE=0x00100000 #核间通讯内存区间
CONFIG_MEM_IPCM_SIZE=0x00100000
CONFIG_MEM_RTT_SYS_BASE=0x0200000 #大核rt-smart使用的内存区间
CONFIG_MEM_RTT_SYS_SIZE=0x02000000
CONFIG_MEM_LINUX_SYS_BASE=0x2200000 #小核linux使用的内存区间
CONFIG_MEM_LINUX_SYS_SIZE=0x3a00000
CONFIG_MEM_AI_MODEL_BASE=0x7d00000 #AI模型使用的内存区间
CONFIG_MEM_AI_MODEL_SIZE=0x0200000
CONFIG_MEM_FACE_DATA_BASE=0x7c00000 #人脸数据使用的内存区间
CONFIG_MEM_FACE_DATA_SIZE=0x040000
CONFIG_MEM_SPECKLE_BASE=0x7c40000 #散斑数据使用的内存区间，仅OV9286使用
CONFIG_MEM_SPECKLE_SIZE=0x10000
CONFIG_MEM_MMZ_BASE=0x5c00000 #多媒体内存区间
CONFIG_MEM_MMZ_SIZE=0x2000000
CONFIG_MEM_RTAPP_BASE=0x5c00000 #rt-smart应用程序在romfs中占用的内存区间
CONFIG_MEM_RTAPP_SIZE=0x2000000