Linux IOMMU支持

Linux IOMMU

架构规范可以从以下位置获得。

vt-directed-io-spec.pdf

本指南提供了一个快速备忘单，以便进行一些基本的了解。

一些关键词：

• DMAR - DMA重映射
• DRHD - DMA重映射硬件​​单元定义
• RMRR - 预留内存区域报告结构
• ZLR - 从PCI设备读取零长度
• IOVA - IO虚拟地址。

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基本的东西

ACPI枚举并列出平台中的不同DMA引擎，以及PCI设备与DMA引擎控制它们之间的设备范围关系。

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什么是RMRR？

BIOS控制一些设备，例如USB设备执行PS2仿真。用于这些设备的存储区域在e820映射中标记为保留。当我们打开DMA转换时，DMA到这些区域将失败。因此，BIOS使用RMRR指定这些区域以及需要访问这些区域的设备。 OS希望为这些区域设置单位映射，以便这些设备访问这些区域。

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IOVA是如何产生的？

表现良好的驱动程序在向需要执行DMA的设备发送命令之前调用pci_map _ *（）调用。完成DMA并且不再需要映射后，设备将执行pci_unmap _ *（）调用以取消映射该区域。

Intel IOMMU驱动程序为每个域分配一个虚拟地址。每个PCIE设备都有自己的域（因此保护）。 p2p网桥下的设备与p2p网桥下的所有设备共享虚拟地址（due to transaction id aliasing for p2p bridges）。

IOVA生成非常通用。我们使用与vmalloc（）相同的技术，但这些不是全局地址空间，而是针对每个域分开。不同的DMA引擎可以支持不同数量的域。

我们还为每个映射分配了保护页面，因此我们可以尝试捕获可能发生的任何溢出。

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图形问题？

如果您遇到图形设备问题，可以尝试添加选项intel_iommu = igfx_off以关闭集成图形引擎。如果这样可以解决问题，请确保您提交报告问题的错误。

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IOVA的一些例外情况

中断范围不是地址转换的，（0xfee00000 - 0xfeefffff）。（The same is true for peer to peer transactions. ）因此，我们保留PCI MMIO范围的地址，因此它们不会分配给IOVA地址。

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故障报告

报告错误时，DMA引擎通过中断发出信号。导致故障原因的故障原因和设备打印在控制台上。

见下面的样本。

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启动消息示例

这样的东西被打印出来，表明ACPI中存在DMAR表。

ACPI：DMAR（v001 A M I OEMDMAR 0x00000001 MSFT 0x00000097）@ 0x000000007f5b5ef0

当ACPI处理和初始化DMAR时，打印DMAR位置和任何已处理的RMRR

ACPI DMAR:Host address width 36
ACPI DMAR:DRHD (flags: 0x00000000)base: 0x00000000fed90000
ACPI DMAR:DRHD (flags: 0x00000000)base: 0x00000000fed91000
ACPI DMAR:DRHD (flags: 0x00000001)base: 0x00000000fed93000
ACPI DMAR:RMRR base: 0x00000000000ed000 end: 0x00000000000effff
ACPI DMAR:RMRR base: 0x000000007f600000 end: 0x000000007fffffff

启用DMAR后，您会注意到…

PCI-DMA: Using DMAR IOMMU

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故障报告

DMAR:[DMA Write] Request device [00:02.0] fault addr 6df084000
DMAR:[fault reason 05] PTE Write access is not set
DMAR:[DMA Write] Request device [00:02.0] fault addr 6df084000
DMAR:[fault reason 05] PTE Write access is not set

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待决定

• 对于兼容性测试，可以为所有设备使用统一映射域，只需为所有设备的单个域下的所有有用内存提供1-1。
• 用于为VMM人员抽象功能的paravirt ops的API。