轉自
https://blog.csdn.net/gaojy19881225/article/details/82585973
SMMUv3
https://blog.csdn.net/ytfy339784578/article/details/104254322
https://blog.csdn.net/ytfy339784578/article/details/104254338
https://kernelgo.org/armv8-virt-guide.html
了解SMMU產生背景之前，首先要了解DMA工作原理。因為SMMU的產生主要是為了解決虛擬化平台下的DMA重映射問題。
DMA，外設和內存的連接件，用於解放CPU。外設可以通過DMA，將搜集的數據批量傳輸到內存，然后再發送一個中斷通知CPU去內存取。這樣減少了CPU被中斷的次數，提高了系統的效率。DMA要能夠正常工作，首先要進行正確的配置（包括通道選擇、DMA源外設地址、DMA目的內存地址及尺寸等信息）；其次，一般需要連續的一段或多段物理內存。由於DMA不能像CPU一樣通過MMU操作虛擬地址，所以DMA需要的是連續的物理地址。
這對
Hypervisor+GuestOS的虛擬化系統來說必須解決一個問題：GuestOS看到的內存並非真實的物理內存，Guest OS的驅動無法正常地把連續的物理內存分配給硬件。於是，現代計算機設計了引入了IOMMU（ARM架構叫SMMU）架構，來對非CPU的外部設備，也提供一個MMU部件，對這些設備發出的地址請求進行翻譯。DMA設備是其中最重要的應用。
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虛擬化場景下，ARM和X86上的方案是類似的，都是采用兩階段地址翻譯實現GPA -> HPA的地址翻譯過程。 虛擬機運行在None-secure EL1&0，當虛擬機內的進程訪問GVA的時候MMU會將GVA翻譯成IPA（intermediate physical address，中間物理地址：GPA）， 這就是所謂的stage 1地址翻譯。然后MMU會再次將IPA翻譯成HPA，這就是所謂的stage 2地址翻譯。
(SMMU支持2階段地址翻譯，這和內存虛擬化場景下MMU支持2階段地址翻譯類似， 第一階段的地址翻譯被用做進程（software entity）之間的隔離或者OS內的DMA隔離， 第二階段的地址翻譯被用來做DMA重映射，即將Guest發起的DMA映射到Guest的地址空間內。)