SMMU软件指南SMMU编程之全局错误和最小配置

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一、全局错误

二、最小配置

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一、全局错误

与编程接口相关的全局错误会报告到适当的 SMMU_(*_)GERROR 寄存器，而不是通过基于内存的事件队列。这些错误通常是严重的，例如导致 SMMU 停止向前推进。例如，访问某个配置数据结构时发生的外部中止。以下是所有全局错误的列表：
• 命令队列错误
• 事件队列访问中止（abort），当标记为中止时，事件队列中的传输停止
• PRI 队列访问中止（abort），当标记为中止时，PRI 队列中的传输停止
• CMD_SYNC 消息信号中断（MSI）写入中止（abort）
• 事件队列 MSI 写入中止（abort）
• PRI 队列 MSI 写入中止（abort）（仅限非安全 GERROR）
• GERROR MSI 写入中止（abort）
• SMMU 进入服务失败模式

SMMU_(*_)GERROR 为每个全局错误提供一个位标志。当触发错误条件时，通过切换 GERROR 中相应的标志来激活错误。在某些情况下，当错误处于激活状态时，SMMU 的行为会发生变化。例如，当命令队列错误激活时，命令队列中的命令不会被消费。

当 SMMU_(*_)IRQ_CTRL.GERROR_IRQEN == 1 时，当 SMMU 激活一个不是 GERROR MSI 写入中止的错误时，会触发 GERROR 中断。

二、最小配置

以下序列展示了 SMMU 初始化的最小配置：

1. 分配流表（Stream Table）
   • 为流表分配内存。
   • 通过写入 SMMU_STRTAB_BASE_CFG 配置流表的格式和大小。
   • 通过写入 SMMU_STRTAB_BASE 配置流表的基地址。
   • 通过将每个 STE 的 STE.V 设置为 0，防止未初始化的内存被解释为有效配置，从而将其标记为无效。
   • 通过执行 DSB 操作，确保写入的数据对 SMMU 可见。
   ◦ 如果 SMMU_IDR0.COHACC = 0，表示系统不支持 SMMU 的内存一致性访问。在这种情况下，可能需要额外的步骤，包括数据缓存维护，以确保 SMMU 能观察到写入的数据。

2. 分配命令队列和事件队列
   • 为命令队列和事件队列分配内存。
   • 通过配置 SMMU_CMDQ_BASE、SMMU_CMDQ_PROD、SMMU_CMDQ_CONS、SMMU_EVENTQ_BASE、SMMU_EVENTQ_PROD 和 SMMU_EVENTQ_CONS 来指定基地址、大小、生产者指针和消费者指针。

3. 设置访问流表、命令队列和事件队列的内存属性
   • 配置 SMMU_CR1。

4. 启用事件队列的 IRQ和 GERROR
   • 配置 SMMU_IRQ_CTRL。

5. 启用命令队列和事件队列
   • 通过将 SMMU_CR0.CMDQEN 位设置为 1 来启用命令队列。
   • 通过轮询 SMMU_CR0ACK，直到 CMDQEN 读取为 1，检查启用操作是否完成。
   • 通过将 SMMU_CR0.EVENTQEN 位设置为 1 来启用事件队列。
   • 通过轮询 SMMU_CR0ACK，直到 EVENTQEN 读取为 1，检查启用操作是否完成。

6. 使 TLB 和配置缓存结构无效
   • 向命令队列发出命令
   ◦ 要使 TLB 条目无效，确保软件为翻译上下文发出适当的命令。例如，要使非安全 EL1 上下文的 TLB 条目无效，发出 CMD_TLBI_NSNH_ALL 命令；对于 EL2 上下文，发出 CMD_TLBI_EL2_ALL 命令。
   ◦ 要使 SMMU 配置缓存无效，发出 CMD_CFGI_ALL 命令。
   ◦ 要强制所有先前的命令完成，发出 CMD_SYNC 命令。
   • 另外，安全软件可以通过一次写操作使所有 TLB 和缓存无效。
   ◦ 将 SMMU_S_INIT.INV_ALL 设置为 1。
   ◦ 轮询 SMMU_S_INIT.INV_ALL，直到其设置为 0，再继续进行 SMMU 配置。

7. 启用翻译
   • 将 SMMU_CR0.SMMUEN 位设置为 1。
   • 通过轮询 SMMU_CR0ACK，直到 SMMUEN 读取为 1，检查启用操作是否完成。

【注意】此序列展示了当 SMMU 不实现 RME 扩展，或 GPC 未启用时的非安全 SMMU 编程。安全或领域 SMMU 编程类似。如果 SMMU 实现了 RME 扩展，并且启用了 GPC，根世界运行的软件需要首先初始化 GPT。