Introduction to PCIe Address Translation Services

本文來源： 

http://liujunming.top/2019/11/24/Introduction-to-PCIe-Address-Translation-Services/

本文將介紹下PCIe中的 ATS。

• Address Translation Services(ATS)

• Address Translation Cache (ATC)

• Translation Agent(TA)

1. 背景

讀者需要建立iommu的概念。其中，iotlb是iommu中的tlb映射項。

2. motivation

iotlb會被多個I/O設備同時訪問，因此，這種集中式的iotlb會影響系統的性能。爲此，ATS應運而生。

ATS defines a protocol between PCIe Device and Root Complex for faster DMA remapping.

ATS的思想是：每個PCI Express設備都擁有自己的ATC，這樣就無需去查詢iotlb，因而可以緩解iotlb的壓力，提高訪存性能。

3. detail

詳細描述請參見Address Translation Services, Revision 1.1p11 to p12。

當PCIe Device的ATC無法完成地址映射時，此刻就需要PCIe Device發送ATS Request給TA。TA完成地址映射後，會將結果返還給PCIe Device，這樣，PCIe Device中的ATC就有地址映射項了。

當TA中對內存地址更改之後，會發送ATS Invalidate Request給PCIe Device，Device會取消該映射項，並將結果返還給TA。

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參考資料：

1. Address Translation Services, Revision 1.1

2. IOMMU簡介

3. Rethinking the I/O Memory Management Unit

(END)

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