附录 A 术语表本附录汇总专栏中出现的主要术语按英文名称或缩写的字母顺序排列不区分大小写忽略空格、连字符、斜线与下划线。只有中文名称的概念按其通行的英文名称归入相应字母。同一术语在不同语境下含义不同时释义中分别说明。A术语释义ACEAXI Coherency ExtensionsArm AMBA 总线的一致性扩展协议其简化形式 ACE-Lite 用于只需侦听 CPU cache、自身不带一致性 cache 的 I/O 一致性主设备Acquire / Release获取 / 释放内存模型中的同步操作获取使本方此后的访问能看到他方已发布的数据释放使本方此前的写入对他方可见GPU 中由命令处理器在分派边界或屏障包中以 cache 失效与写回实现ACSAccess Control Services访问控制服务PCIe 交换结构中控制点对点事务转发的能力包括源验证SV、请求重定向RR、完成报文重定向CR与上游转发UF决定设备之间能否绕过 IOMMU 直接通信进而影响 IOMMU group 的划分AF_XDPLinux 的一种套接字类型网卡驱动经 XDP 把数据包直接放入用户态注册的共享内存区域Agent scope / System scope设备范围 / 系统范围HSA 内存模型中同步操作的作用范围设备范围只保证 GPU 内部可见系统范围还保证对 CPU 与其他设备可见AMD-ViAMD 平台的 IOMMU 实现以设备表、I/O 页表与命令缓冲区Command Buffer为主要结构AQLArchitected Queuing LanguageHSA 定义的用户态队列包格式分派包与屏障包均以该格式写入队列由命令处理器解析ATCAddress Translation Cache地址翻译缓存设备一侧缓存 ATS 翻译结果的结构内核中也称为设备 TLBATSAddress Translation Services地址翻译服务PCIe 定义的机制设备向 IOMMU 请求翻译并缓存结果之后发出标记为已翻译的请求以减少 IOMMU 的翻译开销Attach挂接在 IOMMU 中指把设备加入某个 domain使其按该 domain 的页表翻译在 dma-buf 中指导入方与缓冲区建立关联之后才能映射B术语释义BARBase Address Register基址寄存器PCIe 设备在配置空间中声明 MMIO 地址区间的寄存器GPU 的显存经 BAR 窗口暴露给 CPU 与其他设备BDFBus/Device/FunctionPCIe 设备的总线号、设备号与功能号作为请求者标识随事务发出IOMMU 据此选择翻译上下文Blit kernelROCm 中由计算单元执行的复制程序是 SDMA 之外的另一种数据复制方式BOBuffer Object缓冲区对象DRM 与 amdgpu 中管理显存与 GTT 内存的基本单位可在不同内存域之间迁移Bounce buffer反弹缓冲区设备无法直接访问原缓冲区时使用的中转缓冲区映射与同步时在两者之间复制数据Linux 中的实现为 SWIOTLBBuddy allocator伙伴系统内核按 2 的幂次管理物理页的分配器能够提供的物理连续内存受碎片程度限制Bus master总线主控能够主动发起总线事务的设备是设备自行执行 DMA 的前提Bus snooping总线侦听一致性互连监听其他主设备的访问并相应地提供、更新或失效 cache 行的机制C术语释义Cache linecache 行cache 与内存之间交换数据的最小单位常见为 64 字节DMA 缓冲区与其他数据共享 cache 行会导致数据损坏C-bitAMD SME 中物理地址的加密标志位位置由 CPUID 报告设备访问加密内存时 DMA 地址同样须带上该位寻址位宽不足的设备需经 SWIOTLB 中转CHICoherent Hub InterfaceArm AMBA 5 的一致性互连协议面向大规模多核系统CMAContiguous Memory Allocator连续内存分配器预留一段可供可移动页面临时使用的内存需要时迁出其中的页面以提供大块物理连续内存Coarse-grained / Fine-grained memory粗粒度 / 细粒度内存ROCm 中按一致性粒度区分的内存粗粒度内存只在分派边界等同步点保证一致细粒度内存在核函数执行期间即可与 CPU 或其他设备一致地访问二者由页表中的内存类型区分Coherent mapping一致性映射以dma_alloc_coherent()建立的映射CPU 与设备可随时访问而无须显式同步在不具备硬件一致性的平台上通常以不可缓存方式映射给 CPUCommand Queue命令队列IOMMU 接收软件命令的环形队列主要用于下发失效命令SMMUv3 称为命令队列AMD-Vi 称为命令缓冲区VT-d 中的对应结构为失效队列Invalidation QueueCompleter / Requester完成者 / 请求者PCIe 规范中事务的响应方与发起方Completion完成报文PCIe 中响应读请求、携带数据返回的 TLPContext cache上下文缓存VT-d 中缓存上下文表项的结构修改设备与 domain 的关联之后需要失效CPCommand Processor命令处理器GPU 中解析命令流、分派任务并执行同步与 cache 维护操作的单元CQ / CQECompletion Queue / Completion Queue Entry完成队列 / 完成队列项设备或内核写入完成信息的队列及其条目NVMe、io_uring 与 RDMA 均采用这一结构CUCompute Unit计算单元GPU 中执行着色器程序的基本单元各自带有一级 cacheCXLCompute Express Link基于 PCIe 物理层的互连协议允许设备以一致的方式访问主机内存或使主机访问设备内存D术语释义DACDual Address Cycle双地址周期PCI 总线以两个地址周期传送 64 位地址的方式不支持该方式的设备只能访问低 4 GBDDIOData Direct I/OIntel 平台把设备写入的数据直接放入末级 cache 的机制Descriptor ring描述符环驱动与设备共享的环形描述符数组每个描述符给出一个缓冲区的 DMA 地址与长度Device page fault设备缺页设备访问未映射或无权限的地址时产生的故障在支持可重试缺页的设备上驱动补齐映射后访问可重新执行Directory目录记录各 cache 行由哪些 cache 持有的结构用于代替广播式侦听Dirty脏cache 行已被修改、尚未写回内存的状态DMADirect Memory Access直接内存访问设备在不需要 CPU 逐字搬运的情况下直接读写内存的机制DMA addressDMA 地址设备访问内存时发出的地址视平台不同可能等于物理地址也可能是带偏移或附加位的总线地址或者是 IOVADMA-BUFdma-buf内核中跨驱动、跨设备共享缓冲区的框架以文件描述符表示缓冲区由导出方提供各导入方分别映射DMACDMA ControllerDMA 控制器早期系统中独立于外设、代替外设执行数据搬运的第三方 DMA 控制器dma-direct设备不经 IOMMU 翻译时的映射实现DMA 地址由物理地址换算得到超出掩码时转入 SWIOTLBDMA directionDMA 方向映射时声明的数据流向取值为DMA_TO_DEVICE、DMA_FROM_DEVICE与DMA_BIDIRECTIONAL决定同步时执行的 cache 操作与反弹时的复制方向dma_fence / dma_resvdma-buf 的同步对象dma_fence表示一项异步操作的完成dma_resv汇集缓冲区上的读写 fenceDMA-FQIOMMU domain 的一种类型解除映射之后的 IOTLB 失效经刷新队列批量执行以较短的隔离窗口换取性能dma_map_ops由平台或总线为设备提供的映射操作集设备未提供时映射经直接映射路径处理DMA maskDMA 掩码驱动以dma_set_mask()等接口声明的设备可寻址范围超出范围的内存需经 IOMMU 或反弹缓冲区访问Doorbell门铃设备的 MMIO 寄存器驱动或应用写入它通知设备有新的任务待处理DPDKData Plane Development Kit用户态网络数据面框架经 VFIO 等接口驱动网卡以轮询方式收发DREQ / DACKISA 时代外设向 DMA 控制器请求传输、控制器应答的信号线DSI / PSIDomain / Page Selective InvalidationVT-d 中按 domain 整体失效与按页范围失效 IOTLB 的两种方式E术语释义EALEnvironment Abstraction Layer环境抽象层DPDK 中负责大页内存、设备与 IOVA 模式初始化的层Eviction驱逐显存不足时把缓冲区对象移出显存的操作被驱逐的共享缓冲区需要通知导入方重新映射Exporter / Importer导出方 / 导入方dma-buf 中提供缓冲区的驱动与使用缓冲区的驱动F术语释义FOLL_LONGTERM页面固定的标志表示固定的期限不确定用于 VFIO、RDMA 等由设备长期访问的场合Full coherency完全一致性设备与 CPU 相互侦听对方 cache 的一致性与只由设备侦听 CPU 的 I/O 一致性相对G术语释义GARTGraphics Address Remapping TableGPU 中把一段地址区间映射到系统内存页的页表amdgpu 中为 VMID 0 地址空间内的一段区间供内核使用的引擎访问系统内存GPUVMamdgpu 中 GPU 的多级页表机制每个进程拥有独立的 GPU 虚拟地址空间以 VMID 区分GroupIOMMU groupIOMMU 能够相互隔离的最小设备集合同一 group 中的设备必须属于同一个 domain交给 VFIO 时须整体交出GTTGraphics Translation Tableamdgpu 中经 GPU 页表映射、供 GPU 访问的系统内存域GUPget_user_pages内核获取用户虚拟地址所对应页面的接口族pin_user_pages()是其固定页面的变体H术语释义HDPHost Data Path主机数据路径AMD GPU 中处理主机经 BAR 访问显存的通路带有缓存需要显式刷新与失效HMMHeterogeneous Memory Management内核中让设备镜像进程页表并在设备内存与系统内存之间迁移页面的框架Host bridge主桥连接 CPU 与 PCI 层次结构的桥负责 CPU 物理地址与总线地址之间的变换HSAHeterogeneous System Architecture定义用户态队列、AQL 包格式与内存模型的异构计算规范ROCm 以之为基础Hugepage大页大于基本页的页面如 2 MB 与 1 GB可减少 TLB 与 IOTLB 的缺失I术语释义IBIndirect Buffer间接缓冲区存放 GPU 命令的缓冲区环形缓冲区中只写入指向它的包IHInterrupt Handler中断处理单元AMD GPU 中收集中断与缺页信息、写入 IH 环的单元Infinity CacheMALLAMD GPU 在存储器控制器一侧设置的末级 cacheInterrupt remapping中断重映射IOMMU 对设备发出的 MSI 进行校验与转换的功能防止设备伪造中断是用户态驱动安全性的必要条件I/O coherencyI/O 一致性设备的访问侦听 CPU cache、而 CPU 不侦听设备 cache 的单向一致性IOMMUI/O Memory Management Unit位于设备与内存之间、对设备发出的地址进行翻译与权限检查的硬件iommu-dmadma-mapping 中经 IOMMU 映射的实现负责 IOVA 分配、I/O 页表的建立与 IOTLB 失效IOMMUFD以独立字符设备管理 I/O 地址空间与设备挂接的用户态接口是 VFIO container 的后继IOTLBIOMMU 中缓存 IOVA 翻译结果的结构解除映射之后必须失效相应条目io_uringLinux 的异步 I/O 接口以内核与应用共享的提交队列与完成队列交换请求支持注册缓冲区与零拷贝收发IOVAI/O Virtual AddressI/O 虚拟地址启用 IOMMU 翻译时设备使用的地址由 IOMMU 翻译为物理地址K术语释义KFDKernel Fusion Driveramdgpu 中面向计算的内核接口管理用户态队列、SVM 范围与设备缺页的处理L术语释义lkey / rkey本地键 / 远端键RDMA 内存注册时生成的键本地工作请求以 lkey 引用内存远端以 rkey 访问内存rkey 的分发即访问授权LLCLast Level Cache末级 cache多个 CPU 核心共享的最后一级 cacheM术语释义memseg内存段DPDK 中描述一段大页内存及其 IOVA 的结构MESI以 Modified、Exclusive、Shared、Invalid 四种状态描述 cache 行的一致性协议migrate_vma内核在系统内存与设备私有内存之间迁移页面的接口MMIOMemory-Mapped I/O内存映射 I/O把设备寄存器与设备内存映射到 CPU 物理地址空间以普通的读写指令访问mmu_interval_notifier进程页表发生变化时通知设备驱动的机制驱动在回调中同步失效设备页表MPSMax Payload Size最大载荷长度PCIe 单个 TLP 可携带的最大数据量常见为 256 字节MRMemory Region内存区域RDMA 中注册给网卡访问的一段内存MSIMessage Signaled Interrupt设备以内存写事务发出的中断MTYPEAMD GPU 页表项中的内存类型字段决定访问在各级 cache 中的缓存方式与一致性行为MWMemory Window内存窗口RDMA 中在已注册内存区域内动态授予远端访问某一子区间的对象O术语释义ODPOn-Demand Paging按需分页RDMA 中不固定页面、由网卡缺页触发映射的内存注册方式Ownership所有权流式映射中缓冲区在某一时刻由 CPU 或设备访问的约定交接通过dma_sync_*完成P术语释义P2PPeer-to-Peer点对点两个 PCIe 设备之间直接进行的 DMA数据不经系统内存中转内核以 P2PDMA 框架判断其可行性并建立映射page_pool网络驱动的页面池复用已映射的页面避免每次收包都映射与解除映射PASIDProcess Address Space IDPCIe 请求中携带的地址空间标识使 IOMMU 能够按进程选择页表Passthrough直通IOMMU 不翻译设备地址、DMA 地址等于物理地址的模式在内核中对应 identity 类型的 domainPDProtection Domain保护域RDMA 中把队列对与内存区域等对象归入同一隔离范围的对象Pinning页面固定增加页面的固定计数使其在设备访问期间不被换出或迁移从而保持物理地址不变PIOProgrammed I/O程序化 I/O由 CPU 逐字读写设备寄存器完成数据传输的方式PMDPoll Mode Driver轮询模式驱动DPDK 中以轮询代替中断的用户态网卡驱动PoCPoint of Coherency一致性点Arm 架构中所有观察者看到同一份数据的位置面向 DMA 的 cache 维护操作以 PoC 为目标PRIPage Request Interface页请求接口PCIe 定义的机制设备在 ATS 翻译失败时请求系统建立映射PRIMEDRM 中基于 dma-buf 的缓冲区共享机制Q术语释义QPQueue Pair队列对RDMA 的通信端点由发送队列与接收队列组成R术语释义RDMARemote Direct Memory Access网卡直接读写远端主机已注册内存的技术数据路径不经两端 CPU 的复制Resizable BAR可调整 BAR允许在枚举时调整设备 BAR 的大小使 CPU 与其他设备能够访问整个显存S术语释义Scalable mode可扩展模式VT-d 中支持按 PASID 选择翻译结构的模式Scatter-gather分散 / 聚集SG设备以多个地址与长度对描述一次传输使物理上分散的内存能够在一次 DMA 中访问scatterlist / sg_table内核描述分散内存的数据结构sg_table由若干scatterlist条目组成映射之后每个条目另行记录 DMA 地址与长度SDMASystem DMAAMD GPU 中的 DMA 引擎负责主机内存与显存之间以及显存内部的复制与填充SMESecure Memory Encryption安全内存加密AMD 平台以物理地址中的 C-bit 控制的内存加密功能SMMUSystem MMUArm 平台的 IOMMUSMMUv3 以 StreamID 标识设备以命令队列下发失效Snoop filter侦听过滤器记录哪些 cache 可能持有某一行的结构用于减少不必要的侦听SQ / SQESubmission Queue / Submission Queue Entry提交队列 / 提交队列项驱动或应用写入请求的队列及其条目Streaming mapping流式映射以dma_map_single()、dma_map_sg()等接口建立的映射CPU 与设备之间通过dma_sync_*交接所有权Strict mode严格模式IOMMU 在每次解除映射时立即失效 IOTLB 的模式与批量失效DMA-FQ相对SVAShared Virtual Addressing共享虚拟寻址设备经 PASID 与 IOMMU 直接使用进程页表访问内存的机制SVMShared Virtual Memory共享虚拟内存CPU 与 GPU 以同一虚拟地址访问同一数据的编程模型amdgpu 中由 KFD 的 SVM 范围管理实现SWIOTLBSoftware I/O TLB内核的反弹缓冲区实现在设备可寻址范围内预留缓冲池映射与同步时在原缓冲区与缓冲池之间复制数据T术语释义TLPTransaction Layer Packet事务层包PCIe 事务层传送的数据包DMA 读写以存储器读写请求 TLP 进行TTMTranslation Table MapsDRM 中管理缓冲区在显存与系统内存之间放置与迁移的内存管理器U术语释义UCUncached不可缓存CPU 访问不经过 cache 的内存类型Arm 架构中对应 Normal-NC 等属性userptramdgpu 把用户态普通内存映射给 GPU 访问的方式UTCL2AMD GPU 内部承担地址翻译的二级翻译缓存翻译失败时向 IH 环报告缺页V术语释义VFIOVirtual Function I/O内核把设备安全地交给用户态的框架以 IOMMU 隔离设备的 DMAVFIO containerVFIO 传统接口中代表一个 I/O 地址空间的对象可容纳多个 groupVMIDAMD GPU 中区分各 GPU 虚拟地址空间的标识VMID 0 供内核使用VT-dVirtualization Technology for Directed I/OIntel 平台的 IOMMU 实现W术语释义WB / WTWrite-back / Write-through写回 / 写直通cache 的两种写策略写回只在 cache 行被替换或显式写回时更新内存写直通在每次写入时同时更新内存WCWrite-Combining写合并CPU 把多次写入合并为较大事务发出的内存类型常用于设备的 BAR 区间WQEWork Queue Element工作请求RDMA 中写入发送队列或接收队列的请求条目X术语释义XDPeXpress Data Path网卡驱动在分配套接字缓冲区之前运行 eBPF 程序处理数据包的机制XNACKAMD GPU 从缺页中恢复的能力启用时翻译失败的访存请求被否定应答发出请求的 wavefront 暂停并在驱动处理之后重试Z术语释义zcrxio_uring 的零拷贝接收Linux 6.15 引入网卡把数据直接写入应用提供的内存区域Zero-copy零拷贝数据在设备与最终使用者之间传递时不经 CPU 复制的传输方式Zone内存区域内核按物理地址划分的内存区域如ZONE_DMA、ZONE_DMA32与ZONE_NORMAL分配时以 GFP 标志选择ZONE_DEVICE描述设备内存的特殊区域设备私有内存MEMORY_DEVICE_PRIVATE以此纳入页面管理供 HMM 迁移使用系列导航上一篇[《第 25 篇 性能与可移植性检查清单》]审核中…下一篇《附录 B DMA 接口汇总表》
