Linux之arm SMMUv3 驱动重要宏和函数解析（11）

1.ARM_LPAE_LVL_SHIFT

ARM_LPAE_LVL_SHIFT宏计算第l级页表在虚拟地址中的偏移。如果页表大小为4KB，采用4级页表，具体如下：

• 级别3（最低级）：(4-3)*9 + 3 = 12 比特偏移
• 级别2：(4-2)*9 + 3 = 21 比特偏移
• 级别1：(4-1)*9 + 3 = 30 比特偏移
• 级别0（根级）：(4-0)*9 + 3 = 39 比特偏移

[drivers/iommu/io-pgtable-arm.c]
#define ARM_LPAE_MAX_ADDR_BITS             52
#define ARM_LPAE_S2_MAX_CONCAT_PAGES       16
#define ARM_LPAE_MAX_LEVELS                4
/* 4KB : bits_per_level == 9,* 16KB: bits_per_level == 11,* 64KB: bits_per_level == 13,* ilog2(sizeof(arm_lpae_iopte)) == 3*/
#define ARM_LPAE_LVL_SHIFT(l,d)                                 \(((ARM_LPAE_MAX_LEVELS - (l)) * (d)->bits_per_level) +  \ilog2(sizeof(arm_lpae_iopte)))

2.ARM_LPAE_GRANULE

ARM_LPAE_GRANULE宏用于计算页表（除了根页表大小）大小。

[drivers/iommu/io-pgtable-arm.c]
// 4KB = (0x8 << 9), 16KB = (0x8 << 11), 64KB = (0x8 << 13), 
#define ARM_LPAE_GRANULE(d)                   \(sizeof(arm_lpae_iopte) << (d)->bits_per_level)

3.ARM_LPAE_PGD_SIZE

ARM_LPAE_PGD_SIZE宏用于计算根页表大小，通常情况下，根页表和其他页表大小相等。由于根页表访问频率较高，有些系统中会进行优化，根页表大小可能会大于其他页表。

[drivers/iommu/io-pgtable-arm.c]
// 4KB = (0x8 << 9)
#define ARM_LPAE_PGD_SIZE(d)                      \(sizeof(arm_lpae_iopte) << (d)->pgd_bits)

4.ARM_LPAE_PTES_PER_TABLE

ARM_LPAE_PTES_PER_TABLE用于计算每个页表包含的页表项数量。

1. 4KB粒度，8字节页表项
   1. ARM_LPAE_GRANULE(d) = 4096（4KB）
   2. sizeof(arm_lpae_iopte) = 8（字节）
   3. ilog2(8) = 3（因为2^3=8）
   4. 计算：4096 >> 3 = 4096 ÷ 8 = 512个页表项
2. 16KB粒度，8字节页表项
   1. ARM_LPAE_GRANULE(d) = 16384（16KB）
   2. sizeof(arm_lpae_iopte) = 8
   3. ilog2(8) = 3
   4. 计算：16384 >> 3 = 16384 ÷ 8 = 2048个页表项
3. 64KB粒度，8字节页表项