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 |
|---|---|
| ACE（AXI Coherency Extensions） | Arm 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 |
| ACS（Access 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_XDP | Linux 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-Vi | AMD 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 |
| AQL（Architected Queuing Language） | HSA 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 |
| ATC（Address 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 TLB |
| ATS（Address 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 |
|---|---|
| BAR（Base 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 |
| BDF（Bus/Device/Function） | PCIe 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 kernel | ROCm 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 |
| BO（Buffer 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 SWIOTLB |
| Buddy 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 line（cache 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-bit | AMD 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 |
| CHI（Coherent Hub Interface） | Arm AMBA 5 的一致性互连协议，面向大规模多核系统 |
| CMA（Contiguous 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 CPU |
| Command 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 Queue） |
| Completer / 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 TLP |
| Context 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 |
| CP（Command 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 / CQE（Completion 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 |
| CU（Compute 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 cache |
| CXL（Compute 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 |
|---|---|
| DAC（Dual 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 GB |
| DDIO（Data Direct I/O） | Intel 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 |
| DMA（Direct 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 address（DMA 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 IOVA |
| DMA-BUF（dma-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 |
| DMAC（DMA Controller，DMA 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 SWIOTLB |
| DMA direction（DMA 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_resv | dma-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 fence |
| DMA-FQ | IOMMU 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 mask（DMA 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 |
| DPDK（Data 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 / DACK | ISA 时代外设向 DMA 控制器请求传输、控制器应答的信号线 |
| DSI / PSI（Domain / Page Selective Invalidation） | VT-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 |
|---|---|
| EAL（Environment 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 |
|---|---|
| GART（Graphics Address Remapping Table） | GPU 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 |
| GPUVM | amdgpu 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 |
| Group（IOMMU group） | IOMMU 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 |
| GTT（Graphics Translation Table） | amdgpu 中经 GPU 页表映射、供 GPU 访问的系统内存域 |
| GUP（get_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 |
|---|---|
| HDP（Host 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 |
| HMM（Heterogeneous 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 |
| HSA（Heterogeneous 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 |
|---|---|
| IB（Indirect 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 |
| IH（Interrupt 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 Cache（MALL） | AMD GPU 在存储器控制器一侧设置的末级 cache |
| Interrupt 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 coherency（I/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 |
| IOMMU（I/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-dma | dma-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 |
| IOTLB | IOMMU 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_uring | Linux 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 |
| IOVA（I/O Virtual Address，I/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 |
|---|---|
| KFD（Kernel Fusion Driver） | amdgpu 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 |
| LLC（Last Level Cache，末级 cache） | 多个 CPU 核心共享的最后一级 cache |
M
| 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 |
| MMIO（Memory-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 |
| MPS（Max 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 |
| MR（Memory Region，内存区域） | RDMA 中注册给网卡访问的一段内存 |
| MSI（Message Signaled Interrupt） | 设备以内存写事务发出的中断 |
| MTYPE | AMD 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 |
| MW（Memory 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 |
|---|---|
| ODP（On-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 |
|---|---|
| P2P（Peer-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 |
| PASID（Process Address Space ID） | PCIe 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 domain |
| PD（Protection 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 |
| PIO（Programmed 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 |
| PMD（Poll 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 |
| PoC（Point 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 |
| PRI（Page 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 |
| PRIME | DRM 中基于 dma-buf 的缓冲区共享机制 |
Q
| 术语 | 释义 |
|---|---|
| QP（Queue 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 |
|---|---|
| RDMA（Remote 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 |
| SDMA（System DMA） | AMD 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 |
| SME（Secure 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 |
| SMMU（System MMU） | Arm 平台的 IOMMU；SMMUv3 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 / SQE（Submission 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 |
| SVA（Shared 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 |
| SVM（Shared 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 |
| SWIOTLB（Software 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 |
|---|---|
| TLP（Transaction 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 |
| TTM（Translation Table Maps） | DRM 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 |
|---|---|
| UC（Uncached，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 |
| userptr | amdgpu 把用户态普通内存映射给 GPU 访问的方式 |
| UTCL2 | AMD 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 |
|---|---|
| VFIO（Virtual 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 DMA |
| VFIO container | VFIO 传统接口中代表一个 I/O 地址空间的对象，可容纳多个 group |
| VMID | AMD GPU 中区分各 GPU 虚拟地址空间的标识，VMID 0 供内核使用 |
| VT-d（Virtualization Technology for Directed I/O） | Intel 平台的 IOMMU 实现 |
W
| 术语 | 释义 |
|---|---|
| WB / WT（Write-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 |
| WC（Write-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 |
| WQE（Work 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 |
|---|---|
| XDP（eXpress 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 |
| XNACK | AMD 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 |
|---|---|
| zcrx | io_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 |
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