手把手教你学PCIE--基本概念：“虚拟模式”和“物理模式”的内存访问路径

目录

​​一、核心概念定义​​

​​1. 内存访问模式的两类本质区别​​

​​二、虚拟模式（Virtual Mode）详解​​

​​1. 核心机制：地址分层转换与隔离​​

​​2. 典型访问流程（以GPU虚拟化场景为例）​​

​​步骤1：引擎生成设备虚拟地址（DVA）​​

​​步骤2：设备MMU初步转换（可选）​​

​​步骤3：GART孔径或IOMMU地址重映射​​

​​步骤4：内存控制器访问HPA​​

​​3. 关键技术点​​

​​三、物理模式（Physical Mode）详解​​

​​1. 核心机制：直接物理地址访问​​

​​2. 典型访问流程（以宿主机直通设备为例）​​

​​步骤1：应用程序生成物理地址（PA）​​

​​步骤2：设备直通模式下的地址透传​​

​​步骤3：内存控制器直接响应​​

​​3. 关键技术点​​

​​四、两种模式的对比与协同​​

​​1. 核心差异对比表​​

​​2. 协同工作场景（混合模式）​​

​​五、总结：模式选择的核心原则​​

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在计算机系统（尤其是涉及虚拟化、GPU虚拟化或异构计算的场景）中，内存访问模式的设计直接影响地址转换效率、安全性及性能。针对“虚拟模式”和“物理模式”的内存访问路径，结合硬件架构（如CPU、GPU、IOMMU、GART）和应用场景（如SR-IOV、容器化计算），以下从定义、机制、流程、优缺点及典型场景展开详细解析：

​​一、核心概念定义​​