如何计算sylixos系统当前实际耗费内存大小

有时候为了确定硬件平台应该采购多大的DDR或者考虑小内存平台是否能跑起sylixos或单纯的就想知道开启了许多应用后的系统当前内存使用量，我们需要计算sylixos系统当前实际耗费内存大小。

本文以zynq7000为例进行说明。

硬件平台的内存排布

如上图是zynq7000的内存空间排布图，里面有SOC自带的OCM内存区，也有外接的DDR内存区。
其中OCM内存一般是给BOOT ROM和FSBL阶段使用，uboot阶段还会使用DDR内存前面一部分，剩下的一般都交给操作系统来使用。

zynq7000的DDR内存区有1GB的空间，前面1MB还和OCM空间重叠，不能被访问。实际系统的中的DDR也不一定是1GB，也可能是128MB/256MB/512MB等。

SylixOS 的内存排布

一个系统可能有多块内存，sylixos并不会全部使用，而是只用指定的那部分。sylixos 会把分配给它的内存分为4个区来处理，详见《SylixOS内存空间映射关系》。

• TEXT分区用来存放系统的镜像文件xxxx.bin，分区是要比这个文件大的，有时会大很多，多出的这些内存也不会被使用。
• DATA分区除去放置.data段和.bss段外，剩余空间都是作为内核堆来管理的。内核堆是动分配的，可能占用率很低。
• DMA和APP分区都是动态分配的，使用利率可以查到。
• 4个区的大小分配可以从bsp工程的配置文件中找到。
  
• 运行过程中通过free命令可以查看到一些重要的内存消耗状态。
  

• kersys就是系统堆，可以查到总大小、当前使用量和最大使用量。
• vmm physical zone列表中有两行，其中第一行就是DMA分区地址、大小和使用量。第二行是APP分区地址、大小和使用量。
• 再往下面看，分别是sylixos的总物理内存大小，VMM管理内存总大小（包括DMA和APP分区）和VMM管理内存空闲总大小。

计算方法

sylixos实际消耗的内存分两类，固定消耗类和动态消耗类。

TEXT分区中是固定消耗类，只包括系统镜像大小，一般就是uboot加载的xxx.bin文件的大小。但有时加载的是xxx.elf文件，则并不是该文件的大小，而是连接后实际占用TEXT分区的大小，这个不太容易计算。总之TEXT分区内部还是会有一些空间。即系统镜像大小为image_size，则text_size - image_size就是浪费的空间。

DATA分区中的.data和.bss段是固定消耗类，这由代码中定义的静态变量决定，会一直占用个点地址的空间。这部分记做data_size。DATA分区的剩余部分都作为系统堆，记做sysheap，则sysheap_size - sysheap_used_size就是空闲的内存。

DMA和APP分区都是动态消耗类，只能获取某一时刻的使用量。记做dma_size和app_size。这两个分区也可合称为VMM分区，大小和空闲可以直接中free命令获取。记做vmm_size和vmm_free。

这样sylixos的实际总内存消耗就是：
sylixos_size = image_size + data_size + sysheap_used_size + vmm_size - vmm_free。

计算举例

以前面收集的zynq7000信息为例，计算实际内存消耗。

• 系统镜像大小为3,334,228B，即3.3MB。而TEXT分区实际给了6MB空间。image_size = 3.3MB。
• DATA分区大小为128MB，内核堆大小为119.6MB，用了19%。
• 则data_size = 128 - 119.6 = 7.4MB，sysheap_used_size = 23.3MB。
• vmm_size = 894MB，vmm_free = 891MB

sylixos_size = image_size + data_size + sysheap_used_size + vmm_size - vmm_free
= 3.3 + 7.4 + 23.3 + 894 - 891
= 37MB