ARM SMMU Data structure之Context Descriptors

STE 包含每個(gè)stream的配置，指示：

? 是否啟用來自device的流量。

? 是否進(jìn)行stage 1 translation，獲取stage 1 translation tables的配置。

? 是否進(jìn)行stage 2 translation以及相關(guān)的stage 2 translation tables和VMID。

如果啟用了stage 1，則STE中的S1ContextPtr字段包含一個(gè)或多個(gè)cd的基址。CD將StreamID與stage 1 translation table基指針(將VA轉(zhuǎn)換為IPA)、per-stream配置和ASID關(guān)聯(lián)起來。

如果多個(gè)devices與一個(gè)特定的虛擬機(jī)相關(guān)聯(lián)，這意味著它們共享stage 2 translation tables，也就是說多個(gè)ste可能會(huì)映射到一個(gè)stage 2 translation table。

通常來說，Stream table和stage 2 translation table由hypervisor管理，而與devices相關(guān)的cd和stage 1 translation tables由guest OS管理。此外，hypervisor可以使用單獨(dú)的hypervisor stage 1 translations。

在不使用hypervisor的情況下，裸機(jī)操作系統(tǒng)管理Streamtable和CDs。

當(dāng)輸入事務(wù)啟用SubstreamID時(shí)，SubstreamID索引CDs以選擇 stage 1 translation context。如果沒有提供SubstreamID，行為取決于ST.S1DSS:

當(dāng)STE.S1DSS == 0b00，所有流量都有SubstreamID，不帶有SubstreamID的輸入事務(wù)則被中止并記錄一個(gè)事件。

當(dāng)STE.S1DSS == 0b01，沒有SubstreamID的事務(wù)視為配置stage 1-bypass。

當(dāng)STE.S1DSS == 0b10，沒有SubstreamID的事務(wù)使用Substream=0的CD。在此配置下，SubstreamID=0的事務(wù)將被中止，并記錄一個(gè)事件。

當(dāng)stage 1被啟用時(shí)，STE.S1ContextPtr字段給出了以下地址之一(由配置STE.S1Fmt和STE.S1CDMax）確定:

一張CD。

single-level table of CDs的起始地址。

L1CDs的起始地址，L1CD.L2Ptr都指向一個(gè)L2CDs的起始地址。L1CDs由SubstreamID的高位索引，L2CDs由SubstreamID的較低位索引。用于L1CDs和L2CDs索引的SubstreamID位由STE.S1Fmt配置。

當(dāng)同時(shí)使用stage 1和stage 2時(shí)，S1ContextPtr和L2Ptr地址為IPA，僅使用stage1時(shí)為PA。

由CD和STE提供的ASID和VMID值是TLB tag的一部分，用于區(qū)分不同之間的地址空間，或者在接收到TLB invalidation操作時(shí)匹配無效的TLB。

Configuration structure example

上圖顯示了一個(gè)示例配置，其中StreamID從linear Stream table中選擇一個(gè)Ste，Ste指向stage2的translation table，并指向單個(gè)stage1的CD配置， 然后CD指向stage1的translation tables。

上圖顯示了一個(gè)配置，其中一個(gè)STE指向包含多個(gè)cd的數(shù)組。SubstreamID選擇其中一個(gè)cd，最終確認(rèn)要用的stage1頁表。

Multi-level Stream and CD tables

上圖顯示了一個(gè)更復(fù)雜的布局，其中使用了一個(gè)multi-level Stream table。其中兩個(gè)STE指向一張CD或一個(gè)CD數(shù)組，而第三個(gè)STE指向一個(gè)multi-level CD table 。

審核編輯：劉清