DMA和IOMMU概念理解_dma iommu

DMA

(Direct Memory Access，直接存储器访问)它允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依赖于CPU的大量中断负载。
DMA 传输将数据从一个地址空间复制到另外一个地址空间。当CPU 初始化这个传输动作，传输动作本身是由 DMA 控制器来实行和完成。
在实现DMA传输时，是由DMA控制器直接掌管总线，因此，存在着一个总线控制权转移问题。即DMA传输前，CPU要把总线控制权交给DMA控制器，而在结束DMA传输后，DMA控制器应立即把总线控制权再交回给CPU。一个完整的DMA传输过程必须经过DMA请求、DMA响应、DMA传输、DMA结束4个步骤。
DMA技术的出现，使得外围设备可以通过DMA控制器直接访问内存，与此同时，CPU可以继续执行程序。那么DMA控制器与CPU怎样分时使用内存呢?通常采用以下三种方法：(1)停止CPU访问内存；(2)周期挪用；(3)DMA与CPU交替访问内存。

IOMMU

（input/output memory management unit，输入输出内存管理单元）。这是一种硬件设备，提供DMA地址转换和设备隔离功能，因此只允许特定设备执行进出特定内存区域(由IOMMU指定)的DMA事务，而不能访问指定访问之外的系统内存地址空间。
由于IOMMU的参与，硬件使用的物理地址可能不是真实的物理地址，而是IOMMU分配给硬件的(完全任意的)输入输出虚拟地址(IOVA)。(I/O virtual address)
硬件不能识别用户空间虚拟地址;它使用的是IO地址——物理地址（PA）或IO虚拟地址（IOVA）。

IOMMU和MMU的区别

IOMMU，其主要功能链接DMA-capable I/O总线和系统内存。传统的内存管理单元MMU，是将CPU-visible的虚拟地址转换成物理地址，而IOMMU则是将Device-visible的虚拟地址转换成物理地址：

IOMMU地址转换原理

iommu_get_domain_for_dev()
https://blog.csdn.net/denglin12315/article/details/119734412

采用 IOMMU的好处

一、增强了安全性：1）增加了Device对地址空间的访问控制；2）创建I/O保护域；
二、增强了可靠性：1）Device之间是独立，互不干扰；2) 保护系统内存不被不明的Device读/写。

关闭IOMMU的方式

方式一：将iommu 给彻底给bypass掉，linux 提供了iommu.passthrough command line的选项，这个选项配置上后，dma 默认不会走iommu，而是走传统的swiotlb方式的dma；缺点是效率较低
https://blog.csdn.net/liuhangtiant/article/details/87825466 Linux swiotlb技术解析

方式二：smmu v3的驱动默认支持驱动参数配置，disable_bypass，在系统中是默认关闭bypass的，我们可以通过这个来将某个smmu给bypass掉；

方式三：acpi 或者dts中不配置相应的smmu节点，比较粗暴的办法。

原文链接：https://blog.csdn.net/Rong_Toa/article/details/108997226

参考链接:
https://blog.csdn.net/mathstar/article/details/24435097?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~CTRLIST~default-1.no_search_link&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~CTRLIST~default-1.no_search_link

https://blog.csdn.net/hotsolaris/article/details/1731870?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~CTRLIST~default-1.no_search_link&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~CTRLIST~default-1.no_search_link