Linux arm64 IOMMU总结

一、DMA的引入

Non-DMA：CPU直接与设备进行数据交互，CPU的负载会随着数据的读写而增加；
DMA：CPU不参与数据的直接传输，DMA Controller负责Device与Memory之间的数据搬运，并以中断信号的形式通知CPU；
可以看出，DMA可以提高CPU的使用率。

二、IOMMU与DMA的关系

可以看出，IOMMU是DMA过程中的一环，也是实现DMA的一种手段。（当然DMA也可以不走IOMMU，但是有的安全隐患）

三、IOMMU的作用

1、IOMMU是设备访问物理地址的媒介， IOMMU使得设备无法直接访问物理地址，大大增加了设备进行DMA攻击的难度。（安全性）

2、部分设备的引脚数较少，导致其位数较低，无法寻址到整个物理内存空间。（成本原因？越多引脚意味着更大的寻址范围（越多的bit位））

以目前主流的32位设备为例，其在物理内存中直接寻址的范围是[0, 4GB)。但是，现代操作系统的内存往往大于4GB。如果设备申请DMA时，内核为设备分配的DMA buffer的地址高于4GB（以下简称为“high