网站开发人员工具种类,云南建设学校网站登陆,建设网站的市场机会,常德网站建设开发公司在x86体系架构中#xff0c;主机CPU访问PCIe设备内存空间和PCIe设备访问主机内存空间的过程涉及多个层次的地址映射和转换。以下是详细的解释#xff1a;
主机CPU访问PCIe设备内存空间
1. CPU生成虚拟地址#xff08;Virtual Address, VA#xff09;:
在x86架构中#…在x86体系架构中主机CPU访问PCIe设备内存空间和PCIe设备访问主机内存空间的过程涉及多个层次的地址映射和转换。以下是详细的解释
主机CPU访问PCIe设备内存空间
1. CPU生成虚拟地址Virtual Address, VA:
在x86架构中应用程序或操作系统通过虚拟地址访问内存。
2. 虚拟地址到物理地址的转换VA - PA:
通过内存管理单元MMU使用页表Page Table将虚拟地址转换为物理地址Physical Address, PA。这一步涉及页表查找可能会涉及多级页表。
3. 物理地址到PCIe地址的转换PA - PCIe Address:
操作系统或BIOS在初始化时通过配置PCIe设备的Base Address Registers (BARs) 来映射设备内存到主机的物理地址空间。物理地址空间的一部分被保留用于PCIe设备的内存映射I/OMMIO。当CPU生成的物理地址在这些保留范围内时地址会被映射到相应的PCIe设备。
4. PCIe总线传输:
转换后的地址通过PCIe控制器发送到PCIe总线。PCIe控制器根据地址范围将请求路由到正确的PCIe设备。
PCIe设备访问主机内存空间
1. PCIe设备生成地址请求:
PCIe设备通过DMADirect Memory Access来访问主机内存。设备生成一个目标地址该地址是主机内存的物理地址。
2. PCIe地址到物理地址的转换PCIe Address - PA:
设备生成的地址是目标主机内存的物理地址不需要进一步转换。设备直接通过PCIe总线发送地址和数据传输请求。
3. 物理地址到虚拟地址的转换PA - VA:
主机的DMA控制器或IOMMUInput-Output Memory Management Unit负责将设备请求的物理地址转换为合适的虚拟地址如果需要。使用IOMMU时设备生成的地址可能是设备虚拟地址Device Virtual Address, DVAIOMMU将其转换为主机的物理地址。
4. 内存访问:
转换完成后数据被直接传输到主机内存的物理地址空间中。
地址映射和转换总结
- 主机CPU到PCIe设备:
虚拟地址VA - 物理地址PA通过MMU和页表转换。物理地址PA - PCIe地址通过PCIe BARs映射。通过PCIe总线传输到设备。
- PCIe设备到主机内存
设备生成PCIe地址通常是主机物理地址。直接通过PCIe总线传输。可选通过IOMMU进行地址转换设备地址 - 物理地址。访问主机内存。
这种双向通信机制使得主机CPU和PCIe设备能够高效地共享内存资源实现高速数据传输和处理。
