附录 B：术语表

本术语表面向"从 MM 到 HMM"专栏阅读过程中的快速查阅。它不是内核 API 手册，而是把文章中反复出现的概念放到同一张地图上：先给出直观含义，再说明它在 Linux MM/HMM 语境里的作用。

建议阅读方式：

• 初读专栏时，把它当作"遇到缩写就查一下"的速查表；
• 读 HMM、迁移、DRM SVM 章节时，重点查 ZONE_DEVICE、dev_pagemap、mmu_interval_notifier、hmm_range、migrate_vma、device private entry；
• 做驱动接入时，重点查 dev_private_owner、drm_gpusvm_range、drm_pagemap、DMA mapping、invalidate、retry。

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1. 地址空间与 VMA

术语	英文/代码	简明解释
虚拟地址	Virtual Address / VA	进程看到的地址，不直接等于物理内存地址。CPU 通过页表把 VA 翻译成 PA。
物理地址	Physical Address / PA	CPU 物理地址空间中的地址，通常由内存控制器、平台固件、设备 BAR 等共同定义。
总线地址	Bus Address / DMA Address / IOVA	设备发起 DMA 时使用的地址。可能等于物理地址，也可能是 IOMMU 翻译后的 IOVA。
进程地址空间	Process Address Space	一个进程拥有的用户虚拟地址布局，包括代码、堆、栈、mmap 区域等。
mm_struct	struct mm_struct	描述进程用户地址空间的核心结构，保存 VMA、页表、锁和统计信息。
VMA	struct vm_area_struct	一段连续虚拟地址范围，带有权限、映射类型和文件/匿名页信息。
vm_flags	VMA flags	描述 VMA 权限和属性，如 VM_READ、VM_WRITE、VM_SHARED、VM_HUGETLB。
mmap_lock	mmap_read_lock() / mmap_write_lock()	保护 VMA 树和地址空间布局的读写锁。
Maple Tree	mm->mm_mt	现代 Linux 用于管理 VMA 的树结构，替代旧红黑树方案。
用户态映射	User Mapping	用户进程通过 mmap()、匿名分配、文件映射等建立的 VA 区间。
匿名映射	Anonymous Mapping	没有文件后端的内存，例如 heap、anonymous mmap。
文件映射	File-backed Mapping	VMA 背后有文件页缓存作为后端。
COW	Copy-On-Write	写时复制。多个映射共享同一页，第一次写入时复制新页。
mprotect()	Memory Protection Change	修改 VMA 权限，可能触发页表和 MMU notifier invalidation。
munmap()	Unmap User Range	删除用户虚拟地址范围，触发页表拆除和 notifier。
mremap()	Remap User Range	移动或扩展已有映射，改变 VA 结构。

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2. page、folio 与 PFN

术语	英文/代码	简明解释
页	Page	Linux 内存管理的基本物理单位，常见大小为 4 KiB。
struct page	Page Descriptor	内核描述一个物理页帧的元数据结构。
Folio	struct folio	一组物理连续、语义上一起管理的页，减少传统 struct page API 的歧义。
PFN	Page Frame Number	物理页帧号，通常是物理地址右移 PAGE_SHIFT。
pfn_to_page()	PFN to page	从 PFN 找到对应 struct page。
page_to_pfn()	page to PFN	从 struct page 反推 PFN。
memmap	vmemmap / memmap array	保存所有 struct page 的线性映射区域。
引用计数	Page Refcount	记录页面被多少对象引用，防止仍在使用时释放。
page flags	page->flags	描述页面状态，如 dirty、locked、LRU、zone、device page 类型等。
Page lock	Page/Folio Lock	保护单页或 folio 状态转换的锁。
compound page	Compound Page	多个 base page 组成的复合页，用于 THP、HugeTLB、较大设备页等。
order	Page Order	表示连续页数量为 2^order。
zero page	Zero Page	只读共享的全零页，常用于未写入的匿名映射。
LRU	Least Recently Used	Linux 页面回收链表体系，用于决定哪些页可回收。
Dirty page	Dirty Page	内容已被修改但尚未写回后端的页面。
Page cache	Page Cache	文件数据在内存中的缓存。
GUP	get_user_pages()	获取用户页引用的机制，常用于 RDMA、IO、长期 pin。
long-term pin	Long-term Page Pin	长时间固定页面，可能阻碍迁移、回收、COW。

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3. 页表与 PTE 编码

术语	英文/代码	简明解释
页表	Page Table	VA 到 PA/PFN 的多级映射结构。
PGD/P4D/PUD/PMD/PTE	Page Table Levels	Linux 五级页表的各级 entry。
PTE	Page Table Entry	最底层页表项，通常映射一个 base page，也可编码特殊非 present entry。
present PTE	Present PTE	表示当前 VA 有有效物理页映射。
non-present PTE	Non-present PTE	PTE present 位不置位，但可能编码 swap、migration、device private 等状态。
writable PTE	Writable PTE	页表项允许写入。
young/accessed	Accessed Bit	硬件或内核标记页面近期被访问。
dirty bit	Dirty Bit	标记页面被写过。
swap entry	Swap PTE Encoding	非 present PTE 中编码 swap 类型和 offset 的格式。
migration entry	Migration Entry	页面迁移期间临时放入页表的非 present entry，指向正在迁移的页。
device private entry	Device Private Entry	表示页面数据在设备私有内存中，CPU 不能直接访问，需要 fault 回迁。
device exclusive entry	Device Exclusive Entry	表示设备临时独占访问某个页，CPU PTE 被替换成特殊 entry。
soft-dirty	Soft Dirty	Linux 追踪用户页写入的一类软件标志/机制。
page table walk	Page Walk	遍历页表层级读取或修改 entry 的过程。
walk_page_range()	Generic Page Walk API	内核通用页表遍历框架，调用 mm_walk_ops 回调。
mm_walk_ops	Page Walk Callbacks	页表遍历回调集合，如 pmd_entry、pte_entry、pte_hole。
PTE hole	Page Table Hole	某段 VA 没有页表或没有 PTE 映射。
HugeTLB	HugeTLB Pages	显式大页机制，使用 hugetlbfs 或特定 API 分配。
THP	Transparent Huge Page	透明大页，内核自动把连续小页合并为 PMD/PUD 级映射。
PMD 映射	PMD-sized Mapping	PMD 级别直接映射大页，常见大小 2 MiB。
TLB	Translation Lookaside Buffer	CPU/GPU 缓存地址翻译结果的硬件结构。
TLB shootdown	TLB Invalidation	页表变化后让 CPU/GPU 丢弃旧翻译缓存。

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4. 缺页、回收与迁移

术语	英文/代码	简明解释
缺页异常	Page Fault	CPU 访问 VA 时页表无法直接满足访问，引发异常进入内核处理。
handle_mm_fault()	MM Fault Handler	Linux 处理用户态缺页的核心入口。
minor fault	Minor Page Fault	不需要从磁盘读取，只需建立页表或分配页面的 fault。
major fault	Major Page Fault	需要从存储读取数据的 fault。
remote fault	FAULT_FLAG_REMOTE	不是当前 CPU 指令直接访问触发，而是由驱动/HMM 远程请求触发的 fault。
FAULT_FLAG_WRITE	Write Fault Flag	表示 fault 需要写权限。
页面回收	Page Reclaim	内存紧张时回收可释放页面。
kswapd	Kernel Swap Daemon	后台内存回收线程。
direct reclaim	Direct Reclaim	分配内存路径上同步执行回收。
swap out	Swap-out	把匿名页写到 swap，释放内存。
swap in	Swap-in	缺页时从 swap 读回页面。
页面迁移	Page Migration	把页面内容从一个物理页搬到另一个物理页，同时保持 VA 语义不变。
NUMA migration	NUMA Page Migration	为了靠近 CPU 或内存节点而迁移系统内存页。
自动 NUMA 均衡	AutoNUMA	内核自动根据访问模式迁移页面到合适 NUMA 节点。
migrate_pages()	Generic Page Migration	通用页面迁移接口，常用于 NUMA、内存规整等。
migrate_vma	VMA-based Migration	面向驱动的页面迁移框架，用于 CPU 内存和设备内存之间迁移。
migrate_vma_setup()	Migration Phase 1	收集并锁定源页，把 CPU PTE 替换成 migration entry。
migrate_vma_pages()	Migration Phase 2	提交页面元数据迁移，决定哪些页迁移成功。
migrate_vma_finalize()	Migration Phase 3	恢复或安装最终页表 entry，释放迁移临时状态。
MIGRATE_PFN_*	Migration PFN Flags	migrate_vma 的 src/dst PFN 数组标志，描述 valid、write、migrate 等状态。
回迁	Migrate Back to RAM	把 device private page 迁回系统内存。
eviction	Eviction	从设备内存驱逐数据，通常迁回系统内存以释放设备内存。

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5. MMU Notifier 与同步协议

术语	英文/代码	简明解释
MMU notifier	mmu_notifier	当 CPU 页表变化时通知外部页表拥有者，如 KVM、GPU、RDMA。
interval notifier	mmu_interval_notifier	针对某个 VA 区间的 notifier，配合序列号读/重试协议。
invalidate	Invalidation	CPU 页表变化时，通知外部映射失效。
mmu_notifier_range	Invalidation Range	描述失效事件的地址范围、事件类型、owner、是否 blockable 等。
MMU_NOTIFY_UNMAP	Unmap Event	表示 VA 被解除映射。GPU/设备映射通常必须销毁。
MMU_NOTIFY_MIGRATE	Migration Event	表示页面迁移事件。驱动可通过 owner 判断是否是自己发起。
blockable	mmu_notifier_range_blockable()	表示 notifier 回调是否允许阻塞睡眠。
mmu_interval_read_begin()	Read Begin	读取 interval notifier 当前序列号，开始一次受保护的页表快照。
mmu_interval_read_retry()	Read Retry Check	在驱动锁下检查读取期间是否发生 invalidation。
mmu_interval_set_seq()	Set Invalidate Sequence	notifier invalidate 回调中更新序列号，使并发 reader 重试。
notifier seq	Invalidation Sequence	用于判断 HMM PFN 快照是否过期的序列号。
driver update lock	Driver Page Table Lock	驱动保护设备页表更新的锁，和 notifier retry 配合使用。
retry loop	Retry Loop	页表变化、迁移、invalidation 竞态下反复重新获取状态的模式。
stale mapping	Stale Device Mapping	设备页表或 DMA mapping 指向已经失效的 CPU 页表状态。

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6. ZONE_DEVICE 与 dev_pagemap

术语	英文/代码	简明解释
ZONE_DEVICE	Device Memory Zone	Linux 为设备内存建立 struct page 的内存 zone。
dev_pagemap	struct dev_pagemap	描述一段设备内存 PFN 范围、类型、owner 和回调的控制结构。
memremap_pages()	Register Device Pages	把设备物理地址范围注册为拥有 struct page 的 ZONE_DEVICE 页面。
pgmap->owner	Device Page Owner	标识设备页属于哪个驱动/设备实例。
dev_pagemap_ops	Device Page Operations	设备页生命周期回调集合，如 migrate_to_ram、folio_free。
migrate_to_ram	Device Page Fault Back	CPU 访问 device private page 时，把它迁回系统内存的回调。
folio_free	Device Folio Free	设备页释放时的回调。
MEMORY_DEVICE_PRIVATE	Device Private Memory	设备私有内存，CPU 通常不能直接访问，需要迁移回 RAM。
MEMORY_DEVICE_COHERENT	Device Coherent Memory	设备内存与 CPU coherent，CPU 可直接访问，但仍属于 ZONE_DEVICE。
MEMORY_DEVICE_FS_DAX	FS DAX Device Memory	文件系统 DAX 使用的设备内存类型。
device page	Device-backed struct page	代表设备内存 PFN 的 struct page。
system page	System RAM Page	普通系统内存页面。
backing page	Fake Backing Store	test_hmm 用普通系统页模拟设备私有内存内容的技巧。
zone_device_data	Device Page Private Data	struct page 中供设备页保存私有数据的字段。
device private owner	dev_private_owner	HMM range 中用于识别"本设备 device private page"的 owner。

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7. HMM 核心术语

术语	英文/代码	简明解释
HMM	Heterogeneous Memory Management	Linux 支持 CPU 与设备共享虚拟地址和页面迁移的一组机制。
SVM	Shared Virtual Memory	CPU 和设备共享同一虚拟地址语义的编程模型。
mirror	Address Space Mirror	设备侧维护一份 CPU 地址空间映射的镜像。
HMM mirror	HMM_MIRROR	HMM 依赖的配置/能力，用于驱动镜像用户地址空间。
hmm_range	struct hmm_range	HMM 获取一段 VA 对应 PFN 状态的输入/输出对象。
hmm_range_fault()	HMM Range Fault	遍历 CPU 页表并按策略 fault 页面，输出 hmm_pfns[]。
hmm_pfns[]	HMM PFN Array	HMM 输出数组，每项包含 PFN 和 HMM_PFN_* flags。
HMM_PFN_VALID	Valid HMM PFN	表示对应 VA 有可用 PFN。
HMM_PFN_WRITE	Writable HMM PFN	表示该 PFN 对请求者可写。
HMM_PFN_ERROR	Error HMM PFN	表示该地址 fault/解析出错。
HMM_PFN_REQ_FAULT	Request Fault	请求 HMM 对无效/未驻留页面触发 fault。
HMM_PFN_REQ_WRITE	Request Write	请求 HMM 获取可写权限，必要时触发写 fault/COW。
HMM_PFN_DMA_MAPPED	DMA Mapped Flag	表示 PFN 已有 DMA 映射状态的标记。
HMM_PFN_P2PDMA	P2PDMA Flag	表示页面可用于 PCI peer-to-peer DMA。
HMM_PFN_P2PDMA_BUS	P2PDMA Bus Flag	表示 P2PDMA 使用 bus address 语义。
map_order	HMM Mapping Order	HMM PFN 中编码的页表映射粒度。
hmm_pfn_to_page()	HMM PFN to Page	从 HMM PFN 项取得 struct page。
hmm_pfn_to_phys()	HMM PFN to Physical Address	从 HMM PFN 项取得物理地址。
hmm_pfn_to_map_order()	HMM PFN to Mapping Order	读取 HMM PFN 中的映射阶数。
default_flags	HMM Default Request Flags	对整个 range 默认使用的 HMM 请求标志。
pfn_flags_mask	HMM PFN Flags Mask	限制 HMM 输出哪些 flag 的掩码。
notifier_seq	HMM Range Sequence	hmm_range 保存的 interval notifier 序列号。
non-resident	Non-resident Page	页面数据不在普通 CPU present PTE 中，可能在 swap、migration、device memory。
fault strategy	HMM Fault Policy	HMM 遇到 hole、swap、device entry 时是触发 fault、等待、还是返回 invalid。

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8. DMA、IOMMU 与 P2P

术语	英文/代码	简明解释
DMA	Direct Memory Access	设备不经过 CPU load/store，直接访问内存。
DMA mapping	dma_map_page() 等	把 CPU 侧页面转换成设备可访问 DMA 地址，并处理 cache/IOMMU。
dma_map_page()	Map One Page for DMA	把单页或连续页映射给设备访问。
dma_unmap_page()	Unmap DMA Page	撤销 DMA mapping，释放 IOMMU/cache 相关状态。
IOMMU	I/O Memory Management Unit	为设备 DMA 地址提供地址转换和隔离的硬件。
IOVA	I/O Virtual Address	IOMMU 暴露给设备的虚拟 DMA 地址。
DMA direction	DMA_TO_DEVICE / DMA_BIDIRECTIONAL	DMA 方向，影响 cache 同步和权限。
scatter-gather	SG List	描述多个不连续内存段的 DMA 列表。
P2PDMA	PCI Peer-to-Peer DMA	PCIe 设备之间直接访问彼此内存，绕过系统内存路径。
PCI BAR	Base Address Register	PCI 设备暴露 MMIO 或内存窗口的地址资源。
cache coherence	Cache Coherence	CPU cache 与设备访问同一内存时的一致性关系。
coherent memory	Coherent Device Memory	CPU 和设备能保持一致访问的设备内存。
bus address	Bus-visible Address	设备在总线上发起事务时使用的地址。

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9. DRM、GPU SVM 与驱动接入

术语	英文/代码	简明解释
DRM	Direct Rendering Manager	Linux 图形/GPU 驱动子系统。
GPUVM	drm_gpuvm	DRM 中管理 GPU 虚拟地址空间和 VM bind/unbind 的框架。
GPUSVM	drm_gpusvm	DRM 中封装 HMM/SVM 页获取、notifier、range、DMA/device mapping 的框架。
drm_gpusvm	struct drm_gpusvm	一个 DRM GPU SVM 实例，通常嵌在驱动 VM 对象中。
drm_gpusvm_notifier	GPUSVM Notifier	管理一段较大 VA 区间的 interval notifier，并挂载多个 range。
drm_gpusvm_range	GPUSVM Range	GPU fault 后建立的较小 VA 区间，保存 pages 和映射状态。
drm_gpusvm_pages	GPUSVM Pages	保存 dma_addr[]、dpagemap、notifier_seq 和 flags 的结构。
drm_gpusvm_ctx	GPUSVM Context	一次 GPUSVM 操作的策略参数，如 read-only、allow-mixed、devmem-only。
drm_gpusvm_ops	GPUSVM Driver Ops	驱动提供给通用层的回调，如 range 分配和 invalidate。
drm_gpusvm_range_find_or_insert()	Find/Create GPUSVM Range	GPU fault 时查找或创建 notifier/range。
drm_gpusvm_get_pages()	GPUSVM Page Acquisition	封装 HMM PFN 获取与 DMA/device address 映射。
drm_gpusvm_range_get_pages()	Range Get Pages	针对一个 GPUSVM range 调用 drm_gpusvm_get_pages()。
drm_gpusvm_range_pages_valid()	Range Valid Check	GPU binding 前检查 range pages 是否仍有效。
drm_gpusvm_range_unmap_pages()	Range Unmap Pages	notifier invalidate 中撤销 range 的 DMA/device mapping。
drm_gpusvm_range_set_unmapped()	Mark Range Unmapped	MMU_NOTIFY_UNMAP 时标记 range 已失效，并记录 partial unmap。
drm_gpusvm_range_evict()	Evict GPUSVM Range	借助 HMM fault 把 range 中的 device private page 拉回系统内存。
drm_gpusvm_scan_mm()	Scan Migration State	观察 range 当前是 system、device、mixed 还是 unpopulated。
drm_pagemap	DRM Device Memory Helper	DRM 对 dev_pagemap 和设备页映射的辅助封装。
drm_pagemap_addr	DRM Page Address	DRM 用于表示 system DMA address 或 device interconnect address 的编码。
VM bind	GPU VM Bind	把一段内存绑定到 GPU 虚拟地址空间。
GPU page fault	GPU Fault	GPU 访问缺失或无权限 VA 时产生的 fault。
GPU page table	GPU Page Table	GPU 自己的虚拟地址翻译结构。
GPU TLB invalidate	GPU TLB Flush	GPU 页表变化后撤销硬件缓存的翻译。
garbage collector	Driver GC	驱动延迟清理 unmapped range、unbind GPU 页表、释放 range 的机制。
userptr	User Pointer BO	GPU 驱动把用户进程已有内存作为 buffer 使用的机制。
BO	Buffer Object	DRM/TTM/GEM 中表示 GPU 可用内存对象的抽象。
TTM	Translation Table Maps	DRM 内存管理框架，常用于 BO、VRAM、GTT 管理。
VRAM	Video RAM	GPU 本地显存。
GTT	Graphics Translation Table	GPU 访问系统内存或显存的一类地址转换机制，具体含义依驱动而异。
fault queue	GPU Fault Queue	GPU/驱动记录 fault 事件并交给内核处理的队列。
fence	DMA Fence / GPU Fence	表示 GPU 异步任务完成状态的同步对象。
dma-resv	DMA Reservation Object	BO 共享同步对象，用于协调 fence 和访问。
PASID	Process Address Space ID	PCIe/设备侧区分进程地址空间的 ID。
ATS	Address Translation Service	PCIe 设备向 IOMMU/CPU 地址转换体系请求翻译的能力。
PRI	Page Request Interface	PCIe 设备请求主机处理缺页的机制。

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11. 常见缩写速查

缩写	全称	中文含义
VA	Virtual Address	虚拟地址
PA	Physical Address	物理地址
PFN	Page Frame Number	物理页帧号
PTE	Page Table Entry	页表项
PMD	Page Middle Directory	页中间目录级页表项
PUD	Page Upper Directory	页上级目录级页表项
PGD	Page Global Directory	页全局目录级页表项
VMA	Virtual Memory Area	虚拟内存区域
MM	Memory Management	内存管理子系统
HMM	Heterogeneous Memory Management	异构内存管理
SVM	Shared Virtual Memory	共享虚拟内存
DMA	Direct Memory Access	直接内存访问
IOMMU	I/O Memory Management Unit	I/O 内存管理单元
IOVA	I/O Virtual Address	I/O 虚拟地址
DAX	Direct Access	持久内存/设备内存直接访问机制
THP	Transparent Huge Page	透明大页
TLB	Translation Lookaside Buffer	地址翻译缓存
COW	Copy-On-Write	写时复制
GUP	Get User Pages	获取用户页引用
LRU	Least Recently Used	最近最少使用回收链表
DRM	Direct Rendering Manager	Linux 图形/GPU 驱动子系统
BO	Buffer Object	缓冲对象
TTM	Translation Table Maps	DRM 内存管理框架
VRAM	Video RAM	显存
GTT	Graphics Translation Table	GPU 图形地址转换表
PASID	Process Address Space ID	进程地址空间 ID
ATS	Address Translation Service	地址转换服务
PRI	Page Request Interface	页面请求接口
P2P	Peer-to-Peer	设备间点对点访问

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12. 容易混淆的概念对照

12.1 PFN、物理地址、DMA 地址

概念	谁使用	是否一定相同	典型转换
PFN	内核 MM	不等于地址，只是页帧编号	page_to_pfn() / pfn_to_page()
物理地址	CPU 物理地址空间	可能和 DMA 地址不同	PFN << PAGE_SHIFT
DMA 地址	设备 DMA 引擎	有 IOMMU 时通常不同于物理地址	dma_map_page()

12.2 system page、device private page、device coherent page

类型	CPU 能否直接访问	是否有 struct page	典型用途
system page	可以	有	普通系统内存
device private page	通常不可以	有，来自 ZONE_DEVICE	GPU VRAM/设备私有内存，CPU fault 时回迁
device coherent page	可以	有，来自 ZONE_DEVICE	CXL/一致性设备内存，CPU 与设备共享访问

12.3 mmu_notifier 与 mmu_interval_notifier

机制	粒度	常见使用者	重点
mmu_notifier	整个 mm 或 broad callback	KVM、驱动基础同步	接收 CPU 页表变化通知
mmu_interval_notifier	指定 VA interval	HMM、device mirror、userptr	read begin/retry 序列号协议

12.4 migrate_pages() 与 migrate_vma

机制	面向对象	谁分配目标页	HMM 相关性
migrate_pages()	一组 folio/page	通用 MM/NUMA 路径	是历史基础
migrate_vma	某个 VMA 地址范围	驱动参与分配 device/system 目标页	HMM 设备迁移核心机制

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13. 一句话总结

• VMA 是"这段虚拟地址应该怎么用"。
• PTE 是"这一个虚拟页现在指向哪里"。
• PFN 是"物理页帧的编号"。
• struct page 是"内核认识这个物理页的身份证"。
• ZONE_DEVICE 是"让设备内存也拿到身份证"。
• dev_pagemap 是"这段设备内存的户口本和回调表"。
• device private entry 是"页在设备里，CPU 要访问请先回迁"。
• device exclusive entry 是"设备暂时独占，CPU 普通 PTE 先撤掉"。
• MMU notifier 是"CPU 页表变了，外部页表赶紧失效"。
• mmu_interval_notifier 是"只盯一段 VA，并用序列号判断快照是否过期"。
• HMM 是"让设备读懂 CPU 地址空间，并能参与页面迁移"。
• hmm_range_fault() 是"把一段用户 VA 翻译成 HMM PFN 数组"。
• migrate_vma 是"驱动参与的 CPU 内存和设备内存搬家流程"。
• DMA mapping 是"把 CPU/内核认识的页转换成设备能访问的地址"。
• test_hmm 是"HMM 协议的最小可运行样板"。
• drm_gpusvm 是"DRM 驱动接入 HMM/SVM 的通用骨架"。