物理内存管理.md

本文档记录了x64架构、采用multiboot在qemu中运行的zircon中，建立物理内存管理的过程。

multiboot部分：

从前面的文档中我们可以知道，zircon的启动顺序为GRUB->multiboot->zircon。

在multiboot部分刚开始时，GRUB传入了一个指向multiboot info结构体的指针：

根据这个指针指向的结构体，可以获得最原始的内存信息。multiboot首先对这些信息进行了处理：在add_memory_info函数中，对现有的zbi文件，新建一个名为ZBI_TYPE_E820_TABLE的段，将物理内存分布的信息写入到这个段中。留待zircon内核进行进一步的利用。

multiboot首先从GRUB处得到zbi文件的所在位置，对zbi文件进行解析，检查其中是否有kernel存在，并确定kernel地址。然后解析收集硬件信息，将信息添加到zbi文件中，形成新的item，进入kernel之后，kernel通过分析zbi文件的其他内容，来获取需要的硬件信息，进行进一步初始化。

kernel中的初始化

zircon for x64的kernel既可能经过UEFI启动，也可能有multiboot启动。两种启动方式传入内存信息的方式类似，但解析过程有一点差异。

1.boot_alloc阶段

首先，在刚进入kernel的时候，堆尚未初始化，因此boot过程中使用到的内存分配需要由另一个较为简单的机制来进行。在zircon中采用类似双指针的做法，通过两个地址：boot_alloc_start、boot_alloc_start;来进行内存分配和标记。

这两个地址在start.S中被初始化为整个内核镜像的末地址_end:

这里需要注意的一点是，zircon中为了实现KASLR，将生成的fixup代码直接接到了kernel镜像之后，占用了本该作为bss段的位置，所以在刚进kernel的时候，将fixup代码复制到bss段之后，清空bss段。此时，_end之后是存在fixup代码的，但是这些代码将紧接着被调用，然后成为无用代码。并不妨碍之后这一片内存区域用于boot时期的内存分配。

在初始化完boot_alloc_start和boot_alloc_end之后，可以调用$zx/vm/bootalloc.c和$zx/vm/bootreserve.c中的某些函数来进行内存分配和保留。经过简单注释的代码在github上。

boot alloc时期一直持续到platform_early_init函数被调用之后，在pc_mem_init函数中，将

解析得到的内存信息用于初始化pmm（物理内存管理），然后将之前boot alloc时期分配的内存标记为已用。(boot_serve_wire)

这一调用过程发生在$zx/kernel/platform/pc/memory.cc中，想了解更多细节的话可以查看该文件。

同时，对内存硬件信息的获取是通过上图中的platform_save_bootloader_data函数进行的，主要内容为解析zbi文件，保存对应的信息到bootloader对象中。

pmm_add_arena函数作为第一个被调用的pmm相关函数，起到了初始化的作用。