mirror of
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synced 2025-12-02 21:01:12 +08:00
09_RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射
This commit is contained in:
weidongshan
390
IMX6ULL/doc_pic/10_PCI_PCIe/09_RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射.md
Normal file
390
IMX6ULL/doc_pic/10_PCI_PCIe/09_RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射.md
Normal file
@@ -0,0 +1,390 @@
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## RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射
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参考资料：
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* 《PCI Express Technology 3.0》，Mike Jackson, Ravi Budruk; MindShare, Inc.
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* [《PCIe扫盲系列博文》](http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053251)，作者Felix，这是对《PCI Express Technology》的理解与翻译
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* 《PCI EXPRESS体系结构导读 (王齐)》
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* 《PCI Express_ Base Specification Revision 4.0 Version 0.3 ( PDFDrive )》
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* 《NCB-PCI_Express_Base_5.0r1.0-2019-05-22》
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* [SOC中AXI总线是如何连接的](https://zhuanlan.zhihu.com/p/157137488)
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* [AXI总线整理总结](https://blog.csdn.net/tristan_tian/article/details/89393045)
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* [PCIe中MSI和MSI-X中断机制](https://blog.csdn.net/pieces_thinking/article/details/119431791)
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开发板资料：
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* https://wiki.t-firefly.com/zh_CN/ROC-RK3399-PC-PLUS/
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本课程分析的文件：
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* `linux-4.4_rk3399\drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`
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### 1. PCI驱动框架
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### 2. Host驱动程序速览
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怎么找到驱动？
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* 在内核目录下根据芯片名字找到文件：`drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`
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* 看到如下代码：
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```c
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static const struct of_device_id rockchip_pcie_of_match[] = {
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{ .compatible = "rockchip,rk3399-pcie", },
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{}
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};
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```
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* 在内核`arch/arm64/boot/dts`下搜：`grep "rockchip,rk3399-pcie" * -nr`
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* 找到设备树文件：`arch/arm64/boot/dts/rk3399.dtsi`，代码如下：
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```shell
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pcie0: pcie@f8000000 {
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compatible = "rockchip,rk3399-pcie";
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#address-cells = <3>;
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#size-cells = <2>;
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aspm-no-l0s;
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clocks = <&cru ACLK_PCIE>, <&cru ACLK_PERF_PCIE>,
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<&cru PCLK_PCIE>, <&cru SCLK_PCIE_PM>;
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clock-names = "aclk", "aclk-perf",
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"hclk", "pm";
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bus-range = <0x0 0x1f>;
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max-link-speed = <1>;
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linux,pci-domain = <0>;
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msi-map = <0x0 &its 0x0 0x1000>;
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interrupts = <GIC_SPI 49 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
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<GIC_SPI 50 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
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<GIC_SPI 51 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>;
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interrupt-names = "sys", "legacy", "client";
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#interrupt-cells = <1>;
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interrupt-map-mask = <0 0 0 7>;
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interrupt-map = <0 0 0 1 &pcie0_intc 0>,
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<0 0 0 2 &pcie0_intc 1>,
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<0 0 0 3 &pcie0_intc 2>,
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<0 0 0 4 &pcie0_intc 3>;
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phys = <&pcie_phy>;
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phy-names = "pcie-phy";
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ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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reg = <0x0 0xf8000000 0x0 0x2000000>,
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<0x0 0xfd000000 0x0 0x1000000>;
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reg-names = "axi-base", "apb-base";
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resets = <&cru SRST_PCIE_CORE>, <&cru SRST_PCIE_MGMT>,
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<&cru SRST_PCIE_MGMT_STICKY>, <&cru SRST_PCIE_PIPE>,
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<&cru SRST_PCIE_PM>, <&cru SRST_P_PCIE>,
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<&cru SRST_A_PCIE>;
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reset-names = "core", "mgmt", "mgmt-sticky", "pipe",
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"pm", "pclk", "aclk";
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status = "disabled";
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pcie0_intc: interrupt-controller {
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interrupt-controller;
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#address-cells = <0>;
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#interrupt-cells = <1>;
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};
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};
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```
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所谓`Host`，就是PCIe控制器，它的驱动做什么？
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* 解析设备树，根据设备树确定：寄存器地址、CPU空间地址、PCI空间地址、中断信息
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* 记录资源：CPU空间地址、PCI空间地址
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* 初始化PCIe控制器本身，建立CPU地址和PCI地址的映射
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* 扫描识别当前PCIe控制器下面的PCIe设备
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驱动文件`drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`中注册了一个platform_driver，从它的probe函数开始分析：
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### 3. 设备树文件解析
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RK3399访问PCIe控制器时，CPU地址空间可以分为：
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* Client Register Set：地址范围 0xFD000000~0xFD7FFFFF，比如选择PCIe协议的版本(Gen1/Gen2)、电源控制等
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* Core Register Set ：地址范围 0xFD800000~0xFDFFFFFF，所谓核心寄存器就是用来进行设置地址映射的寄存器等
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* Region 0：0xF8000000~0xF9FFFFFF , 32MB，用于访问外接的PCIe设备的配置空间
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* Region 1：0xFA000000~0xFA0FFFFF，1MB，用于地址转换
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* Region 2：0xFA100000~0xFA1FFFFF，1MB，用于地址转换
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* ……
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* Region 32：0xFBF00000~0xFBFFFFFF，1MB，用于地址转换
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其中Region 0大小为32MB，Region1~31大小分别为1MB。
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在设备树里都有体现(下列代码中，其他信息省略了)：
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* reg属性里的0xf8000000：Region 0的地址
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* reg属性里的0xfd000000：PCIe控制器内部寄存器的地址
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* Client Register Set：地址范围 0xFD000000~0xFD7FFFFF
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* Core Register Set ：地址范围 0xFD800000~0xFDFFFFFF
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* ranges属性里
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* 第1个0xfa000000：Region1~30的CPU地址空间首地址，用于内存读写
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* 第2个0xfa000000：Region1~30的PCI地址空间首地址，用于内存读写
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* 第1个0xfbe00000：Region31的CPU地址空间首地址，用于IO读写
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* 第2个0xfbe00000：Region31的PCI地址空间首地址，用于IO读写
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* Region32呢？在.c文件里用作"消息TLP"
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```shell
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pcie0: pcie@f8000000 {
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compatible = "rockchip,rk3399-pcie";
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#address-cells = <3>;
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#size-cells = <2>;
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ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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reg = <0x0 0xf8000000 0x0 0x2000000>,
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<0x0 0xfd000000 0x0 0x1000000>;
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reg-names = "axi-base", "apb-base";
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};
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```
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### 4. 设备树相关驱动程序分析
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代码入口如下：
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#### 4.1 Region0和寄存器地址
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0xF8000000就是RK3399的Region0地址，用于 ECAM：[PCIe ECAM介绍](https://zhuanlan.zhihu.com/p/176988002)。
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即：只写读写0xF8000000这段空间，就可以只写读写PCIe设备的配置空间。
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0xFD000000即使RK3399 PCIe控制器本身的寄存器基地址。
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Region0用与读写配置空间，它对应的寄存器要设置用于产生对应的TLP，函数调用关系如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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err = rockchip_pcie_init_port(rockchip);
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```
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#### 4.2 确定CPU/PCI地址空间
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在PCIe设备树里有一个属性`ranges`，它里面含有多个range，每个range描述了：
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* flags：是内存还是IO
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* PCIe地址
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* CPU地址
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* 长度
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先提前说一下怎么解析这些range，函数为`for_each_of_pci_range`，解析过程如下：
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从probe函数开始分析，完整的代码流程如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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resource_size_t io_base;
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LIST_HEAD(res); // 资源链表
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// 解析设备树获得PCI host bridge的资源(CPU地址空间、PCI地址空间、大小)
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err = of_pci_get_host_bridge_resources(dev->of_node, 0, 0xff, &res, &io_base);
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// 解析 bus-range
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// 设备树里: bus-range = <0x0 0x1f>;
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// 解析得到: bus_range->start= 0 ,
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// bus_range->end = 0x1f,
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// bus_range->flags = IORESOURCE_BUS;
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// 放入前面的链表"LIST_HEAD(res)"
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err = of_pci_parse_bus_range(dev, bus_range);
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pci_add_resource(resources, bus_range);
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// 解析 ranges
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// 设备树里:
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// ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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// 0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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of_pci_range_parser_init
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parser->range = of_get_property(node, "ranges", &rlen);
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for_each_of_pci_range(&parser, &range) {// 解析range
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// 把range转换为resource
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// 第0个range
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// range->pci_space = 0x83000000,
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// range->flags = IORESOURCE_MEM,
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// range->pci_addr = 0xfa000000,
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// range->cpu_addr = 0xfa000000,
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// range->size = 0x1e00000,
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// 转换得到第0个res：
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// res->flags = range->flags = IORESOURCE_MEM;
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// res->start = range->cpu_addr = 0xfa000000;
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// res->end = res->start + range->size - 1 = (0xfa000000+0x1e00000-1);
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// ---------------------------------------------------------------
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// 第1个range
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// range->pci_space = 0x81000000,
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// range->flags = IORESOURCE_IO,
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// range->pci_addr = 0xfbe00000,
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// range->cpu_addr = 0xfbe00000,
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// range->size = 0x100000,
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// 转换得到第1个res：
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// res->flags = range->flags = IORESOURCE_MEM;
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// res->start = range->cpu_addr = 0xfbe00000;
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// res->end = res->start + range->size - 1 = (0xfbe00000+0x100000-1);
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err = of_pci_range_to_resource(&range, dev, res);
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// 在链表中增加resource
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// 第0个resource：
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// 注意第3个参数: offset = cpu_addr - pci_addr = 0xfa000000 - 0xfa000000 = 0
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// 第1个resouce
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// 注意第3个参数: offset = cpu_addr - pci_addr = 0xfbe00000 - 0xfbe00000 = 0
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pci_add_resource_offset(resources, res, res->start - range.pci_addr);
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}
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/* Get the I/O and memory ranges from DT */
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resource_list_for_each_entry(win, &res) {
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rockchip->io_bus_addr = io->start - win->offset; // 0xfbe00000, cpu addr
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rockchip->mem_bus_addr = mem->start - win->offset; // 0xfba00000, cpu addr
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rockchip->root_bus_nr = win->res->start; // 0
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}
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bus = pci_scan_root_bus(&pdev->dev, 0, &rockchip_pcie_ops, rockchip, &res);
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pci_bus_add_devices(bus);
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```
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#### 4.3 建立CPU/PCI地址空间的映射
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调用关系如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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err = rockchip_cfg_atu(rockchip);
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/* MEM映射: Region1~30 */
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->mem_size >> 20); reg_no++) {
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err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1,
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AXI_WRAPPER_MEM_WRITE,
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20 - 1,
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rockchip->mem_bus_addr +
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(reg_no << 20),
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0);
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if (err) {
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dev_err(dev, "program RC mem outbound ATU failed\n");
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return err;
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}
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}
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/* IO映射: Region31 */
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offset = rockchip->mem_size >> 20;
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->io_size >> 20); reg_no++) {
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err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip,
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reg_no + 1 + offset,
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AXI_WRAPPER_IO_WRITE,
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20 - 1,
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rockchip->io_bus_addr +
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(reg_no << 20),
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0);
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if (err) {
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dev_err(dev, "program RC io outbound ATU failed\n");
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return err;
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}
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}
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/* 用于消息传输: Region32 */
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rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1 + offset,
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AXI_WRAPPER_NOR_MSG,
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20 - 1, 0, 0);
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rockchip->msg_bus_addr = rockchip->mem_bus_addr +
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((reg_no + offset) << 20);
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```
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MEM空间映射：
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```c
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// rockchip->mem_bus_addr = 0xfa000000
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// rockchip->mem_size = 0x1e00000
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// 设置Region1、2、……30的映射关系
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->mem_size >> 20); reg_no++) {
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err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1,
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|
AXI_WRAPPER_MEM_WRITE,
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20 - 1,
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|
rockchip->mem_bus_addr +
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(reg_no << 20),
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0);
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```
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IO空间映射：
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```c
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// rockchip->io_bus_addr = 0xfbe00000
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// rockchip->io_size = 0x100000
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// 设置Region31的映射关系
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offset = rockchip->mem_size >> 20;
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->io_size >> 20); reg_no++) {
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err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip,
|
||||||
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reg_no + 1 + offset,
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AXI_WRAPPER_IO_WRITE,
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20 - 1,
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rockchip->io_bus_addr +
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(reg_no << 20),
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0);
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if (err) {
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dev_err(dev, "program RC io outbound ATU failed\n");
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return err;
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}
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}
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```
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Message空间映射：
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```c
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/* Region32：assign message regions */
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rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1 + offset,
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AXI_WRAPPER_NOR_MSG,
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20 - 1, 0, 0);
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||||||
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rockchip->msg_bus_addr = rockchip->mem_bus_addr +
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((reg_no + offset) << 20);
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```
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任何一个Region，都有对应的寄存器：
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所谓建立CPU和PCI地址空间的映射，就是设置Region对应的寄存器，都是使用函数`rockchip_pcie_prog_ob_atu`：
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BIN
IMX6ULL/doc_pic/10_PCI_PCIe/09_RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射.tif
Normal file
BIN
IMX6ULL/doc_pic/10_PCI_PCIe/09_RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射.tif
Normal file
Binary file not shown.
@@ -1,324 +0,0 @@
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## PCI驱动程序框架
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参考资料：
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* 《PCI Express Technology 3.0》，Mike Jackson, Ravi Budruk; MindShare, Inc.
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||||||
* [《PCIe扫盲系列博文》](http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053251)，作者Felix，这是对《PCI Express Technology》的理解与翻译
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||||||
* 《PCI EXPRESS体系结构导读 (王齐)》
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||||||
* 《PCI Express_ Base Specification Revision 4.0 Version 0.3 ( PDFDrive )》
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||||||
* 《NCB-PCI_Express_Base_5.0r1.0-2019-05-22》
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||||||
* [SOC中AXI总线是如何连接的](https://zhuanlan.zhihu.com/p/157137488)
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||||||
* [AXI总线整理总结](https://blog.csdn.net/tristan_tian/article/details/89393045)
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* [PCIe中MSI和MSI-X中断机制](https://blog.csdn.net/pieces_thinking/article/details/119431791)
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开发板资料：
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* https://wiki.t-firefly.com/zh_CN/ROC-RK3399-PC-PLUS/
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### 1. PCI驱动框架
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### 2. RK3399驱动
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怎么找到驱动？
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* 在内核目录下根据芯片名字找到文件：`drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`
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* 看到如下代码：
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```c
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static const struct of_device_id rockchip_pcie_of_match[] = {
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||||||
{ .compatible = "rockchip,rk3399-pcie", },
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||||||
{}
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||||||
};
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||||||
```
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||||||
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||||||
* 在内核`arch/arm64/boot/dts`下搜：`grep "rockchip,rk3399-pcie" * -nr`
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* 找到设备树文件：`arch/arm64/boot/dts/rk3399.dtsi`，代码如下：
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||||||
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||||||
```shell
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||||||
pcie0: pcie@f8000000 {
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|
||||||
compatible = "rockchip,rk3399-pcie";
|
|
||||||
#address-cells = <3>;
|
|
||||||
#size-cells = <2>;
|
|
||||||
aspm-no-l0s;
|
|
||||||
clocks = <&cru ACLK_PCIE>, <&cru ACLK_PERF_PCIE>,
|
|
||||||
<&cru PCLK_PCIE>, <&cru SCLK_PCIE_PM>;
|
|
||||||
clock-names = "aclk", "aclk-perf",
|
|
||||||
"hclk", "pm";
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|
||||||
bus-range = <0x0 0x1f>;
|
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||||||
max-link-speed = <1>;
|
|
||||||
linux,pci-domain = <0>;
|
|
||||||
msi-map = <0x0 &its 0x0 0x1000>;
|
|
||||||
interrupts = <GIC_SPI 49 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
|
|
||||||
<GIC_SPI 50 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
|
|
||||||
<GIC_SPI 51 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>;
|
|
||||||
interrupt-names = "sys", "legacy", "client";
|
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||||||
#interrupt-cells = <1>;
|
|
||||||
interrupt-map-mask = <0 0 0 7>;
|
|
||||||
interrupt-map = <0 0 0 1 &pcie0_intc 0>,
|
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||||||
<0 0 0 2 &pcie0_intc 1>,
|
|
||||||
<0 0 0 3 &pcie0_intc 2>,
|
|
||||||
<0 0 0 4 &pcie0_intc 3>;
|
|
||||||
phys = <&pcie_phy>;
|
|
||||||
phy-names = "pcie-phy";
|
|
||||||
ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
|
|
||||||
0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
|
|
||||||
reg = <0x0 0xf8000000 0x0 0x2000000>,
|
|
||||||
<0x0 0xfd000000 0x0 0x1000000>;
|
|
||||||
reg-names = "axi-base", "apb-base";
|
|
||||||
resets = <&cru SRST_PCIE_CORE>, <&cru SRST_PCIE_MGMT>,
|
|
||||||
<&cru SRST_PCIE_MGMT_STICKY>, <&cru SRST_PCIE_PIPE>,
|
|
||||||
<&cru SRST_PCIE_PM>, <&cru SRST_P_PCIE>,
|
|
||||||
<&cru SRST_A_PCIE>;
|
|
||||||
reset-names = "core", "mgmt", "mgmt-sticky", "pipe",
|
|
||||||
"pm", "pclk", "aclk";
|
|
||||||
status = "disabled";
|
|
||||||
pcie0_intc: interrupt-controller {
|
|
||||||
interrupt-controller;
|
|
||||||
#address-cells = <0>;
|
|
||||||
#interrupt-cells = <1>;
|
|
||||||
};
|
|
||||||
};
|
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||||||
```
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#### 2.1 设备树解析过程
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##### 2.1.1 地址解析
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寄存器地址：
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```c
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||||||
regs = platform_get_resource_byname(pdev,
|
|
||||||
IORESOURCE_MEM,
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||||||
"apb-base"); // 0xfd000000
|
|
||||||
rockchip->apb_base = devm_ioremap_resource(dev, regs);
|
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||||||
```
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||||||
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||||||
ECAM地址：[PCIe ECAM介绍](https://zhuanlan.zhihu.com/p/176988002)
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||||||
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||||||
```c
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|
||||||
regs = platform_get_resource_byname(pdev,
|
|
||||||
IORESOURCE_MEM,
|
|
||||||
"axi-base"); // 0xf8000000
|
|
||||||
rockchip->reg_base = devm_ioremap_resource(dev, regs);
|
|
||||||
```
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```c
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||||||
rockchip_pcie_probe
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||||||
resource_size_t io_base;
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||||||
LIST_HEAD(res); // 资源链表
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||||||
|
|
||||||
// 解析设备树获得PCI host bridge的资源(CPU地址空间、PCI地址空间、大小)
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||||||
err = of_pci_get_host_bridge_resources(dev->of_node, 0, 0xff, &res, &io_base);
|
|
||||||
// 解析 bus-range
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|
||||||
err = of_pci_parse_bus_range(dev, bus_range);
|
|
||||||
pci_add_resource(resources, bus_range);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 解析 ranges
|
|
||||||
of_pci_range_parser_init
|
|
||||||
parser->range = of_get_property(node, "ranges", &rlen);
|
|
||||||
for_each_of_pci_range(&parser, &range) {// 解析range
|
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||||||
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|
||||||
// 把range转换为resource
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||||||
// res->flags = range->flags;
|
|
||||||
// res->start = range->cpu_addr;
|
|
||||||
// res->end = res->start + range->size - 1;
|
|
||||||
err = of_pci_range_to_resource(&range, dev, res);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 在链表中增加一项
|
|
||||||
// 注意第3个参数: offset = cpu_addr - pci_addr
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|
||||||
pci_add_resource_offset(resources, res, res->start - range.pci_addr);
|
|
||||||
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Get the I/O and memory ranges from DT */
|
|
||||||
resource_list_for_each_entry(win, &res) {
|
|
||||||
rockchip->io_bus_addr = io->start - win->offset; // 0xfbe00000,pci addr
|
|
||||||
rockchip->mem_bus_addr = mem->start - win->offset; // 0xfba00000, pci addr
|
|
||||||
rockchip->root_bus_nr = win->res->start; // 0
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
bus = pci_scan_root_bus(&pdev->dev, 0, &rockchip_pcie_ops, rockchip, &res);
|
|
||||||
|
|
||||||
pci_bus_add_devices(bus);
|
|
||||||
```
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||||||
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||||||
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`for_each_of_pci_range`解析设备树过程：
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||||||
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##### 2.1.2 地址映射
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||||||
MEM空间映射：
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```c
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||||||
// rockchip->mem_bus_addr = 0xfa000000
|
|
||||||
// rockchip->mem_size = 0x1e00000
|
|
||||||
// 设置Region1、2、……的映射关系
|
|
||||||
for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->mem_size >> 20); reg_no++) {
|
|
||||||
err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1,
|
|
||||||
AXI_WRAPPER_MEM_WRITE,
|
|
||||||
20 - 1,
|
|
||||||
rockchip->mem_bus_addr +
|
|
||||||
(reg_no << 20),
|
|
||||||
0);
|
|
||||||
```
|
|
||||||
|
|
||||||
IO空间映射：
|
|
||||||
|
|
||||||
```c
|
|
||||||
offset = rockchip->mem_size >> 20;
|
|
||||||
for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->io_size >> 20); reg_no++) {
|
|
||||||
err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip,
|
|
||||||
reg_no + 1 + offset,
|
|
||||||
AXI_WRAPPER_IO_WRITE,
|
|
||||||
20 - 1,
|
|
||||||
rockchip->io_bus_addr +
|
|
||||||
(reg_no << 20),
|
|
||||||
0);
|
|
||||||
if (err) {
|
|
||||||
dev_err(dev, "program RC io outbound ATU failed\n");
|
|
||||||
return err;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
```
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
Message空间映射：
|
|
||||||
|
|
||||||
```c
|
|
||||||
/* assign message regions */
|
|
||||||
rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1 + offset,
|
|
||||||
AXI_WRAPPER_NOR_MSG,
|
|
||||||
20 - 1, 0, 0);
|
|
||||||
|
|
||||||
rockchip->msg_bus_addr = rockchip->mem_bus_addr +
|
|
||||||
((reg_no + offset) << 20);
|
|
||||||
```
|
|
||||||
|
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||||||
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||||||
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||||||
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||||||
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||||||
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||||||
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||||||
```c
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||||||
|
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||||||
static int rockchip_pcie_prog_ob_atu(struct rockchip_pcie *rockchip,
|
|
||||||
int region_no, int type, u8 num_pass_bits,
|
|
||||||
u32 lower_addr, u32 upper_addr)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
u32 ob_addr_0;
|
|
||||||
u32 ob_addr_1;
|
|
||||||
u32 ob_desc_0;
|
|
||||||
u32 aw_offset;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (region_no >= MAX_AXI_WRAPPER_REGION_NUM)
|
|
||||||
return -EINVAL;
|
|
||||||
if (num_pass_bits + 1 < 8)
|
|
||||||
return -EINVAL;
|
|
||||||
if (num_pass_bits > 63)
|
|
||||||
return -EINVAL;
|
|
||||||
if (region_no == 0) {
|
|
||||||
if (AXI_REGION_0_SIZE < (2ULL << num_pass_bits))
|
|
||||||
return -EINVAL;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (region_no != 0) {
|
|
||||||
if (AXI_REGION_SIZE < (2ULL << num_pass_bits))
|
|
||||||
return -EINVAL;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
aw_offset = (region_no << OB_REG_SIZE_SHIFT);
|
|
||||||
|
|
||||||
ob_addr_0 = num_pass_bits & PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR0_NUM_BITS;
|
|
||||||
ob_addr_0 |= lower_addr & PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR0_LO_ADDR;
|
|
||||||
ob_addr_1 = upper_addr;
|
|
||||||
ob_desc_0 = (1 << 23 | type);
|
|
||||||
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, ob_addr_0,
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR0 + aw_offset);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, ob_addr_1,
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR1 + aw_offset);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, ob_desc_0,
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_DESC0 + aw_offset);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, 0,
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_DESC1 + aw_offset);
|
|
||||||
|
|
||||||
return 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
```
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
##### 2.1.3 配置
|
|
||||||
|
|
||||||
Region 0：
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|
||||||
|
|
||||||
```c
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip,
|
|
||||||
(RC_REGION_0_ADDR_TRANS_L + RC_REGION_0_PASS_BITS),
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR0);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, RC_REGION_0_ADDR_TRANS_H,
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR1);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, 0x0080000a, PCIE_CORE_OB_REGION_DESC0);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, 0x0, PCIE_CORE_OB_REGION_DESC1);
|
|
||||||
|
|
||||||
```
|
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||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
读写配置空间：
|
|
||||||
|
|
||||||
```c
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|
||||||
busdev = PCIE_ECAM_ADDR(bus->number, PCI_SLOT(devfn),
|
|
||||||
PCI_FUNC(devfn), where);
|
|
||||||
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|
||||||
```
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|
||||||
|
|
||||||
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||||||
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||||||
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||||||
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|
||||||
#### 2.2 扫描总线过程
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||||||
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||||||
```c
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||||||
rockchip_pcie_probe
|
|
||||||
bus = pci_scan_root_bus(&pdev->dev, 0, &rockchip_pcie_ops, rockchip, &res);
|
|
||||||
pci_scan_root_bus_msi
|
|
||||||
pci_scan_child_bus
|
|
||||||
pci_scan_slot
|
|
||||||
dev = pci_scan_single_device(bus, devfn);
|
|
||||||
dev = pci_scan_device(bus, devfn);
|
|
||||||
pci_setup_device
|
|
||||||
pci_read_bases(dev, 6, PCI_ROM_ADDRESS);
|
|
||||||
pci_device_add(dev, bus);
|
|
||||||
|
|
||||||
pci_bus_size_bridges(bus);
|
|
||||||
pci_bus_assign_resources(bus);
|
|
||||||
list_for_each_entry(child, &bus->children, node)
|
|
||||||
pcie_bus_configure_settings(child);
|
|
||||||
|
|
||||||
pci_bus_add_devices(bus);
|
|
||||||
|
|
||||||
```
|
|
||||||
|
|
||||||
438
IMX6ULL/doc_pic/10_PCI_PCIe/10_RK3399_PCIe_Host驱动分析_设备枚举.md
Normal file
438
IMX6ULL/doc_pic/10_PCI_PCIe/10_RK3399_PCIe_Host驱动分析_设备枚举.md
Normal file
@@ -0,0 +1,438 @@
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## PCI驱动程序框架
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参考资料：
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* 《PCI Express Technology 3.0》，Mike Jackson, Ravi Budruk; MindShare, Inc.
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|
* [《PCIe扫盲系列博文》](http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053251)，作者Felix，这是对《PCI Express Technology》的理解与翻译
|
||||||
|
* 《PCI EXPRESS体系结构导读 (王齐)》
|
||||||
|
* 《PCI Express_ Base Specification Revision 4.0 Version 0.3 ( PDFDrive )》
|
||||||
|
* 《NCB-PCI_Express_Base_5.0r1.0-2019-05-22》
|
||||||
|
* [SOC中AXI总线是如何连接的](https://zhuanlan.zhihu.com/p/157137488)
|
||||||
|
* [AXI总线整理总结](https://blog.csdn.net/tristan_tian/article/details/89393045)
|
||||||
|
* [PCIe中MSI和MSI-X中断机制](https://blog.csdn.net/pieces_thinking/article/details/119431791)
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|
开发板资料：
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|
* https://wiki.t-firefly.com/zh_CN/ROC-RK3399-PC-PLUS/
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本课程分析的文件：
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* `linux-4.4_rk3399\drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`
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### 1. PCI驱动框架
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### 2. Host驱动程序速览
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怎么找到驱动？
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* 在内核目录下根据芯片名字找到文件：`drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`
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* 看到如下代码：
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```c
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static const struct of_device_id rockchip_pcie_of_match[] = {
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{ .compatible = "rockchip,rk3399-pcie", },
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{}
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};
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```
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* 在内核`arch/arm64/boot/dts`下搜：`grep "rockchip,rk3399-pcie" * -nr`
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* 找到设备树文件：`arch/arm64/boot/dts/rk3399.dtsi`，代码如下：
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```shell
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pcie0: pcie@f8000000 {
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compatible = "rockchip,rk3399-pcie";
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#address-cells = <3>;
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#size-cells = <2>;
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aspm-no-l0s;
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clocks = <&cru ACLK_PCIE>, <&cru ACLK_PERF_PCIE>,
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<&cru PCLK_PCIE>, <&cru SCLK_PCIE_PM>;
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clock-names = "aclk", "aclk-perf",
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"hclk", "pm";
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bus-range = <0x0 0x1f>;
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max-link-speed = <1>;
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linux,pci-domain = <0>;
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msi-map = <0x0 &its 0x0 0x1000>;
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interrupts = <GIC_SPI 49 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
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<GIC_SPI 50 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
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<GIC_SPI 51 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>;
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interrupt-names = "sys", "legacy", "client";
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#interrupt-cells = <1>;
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interrupt-map-mask = <0 0 0 7>;
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interrupt-map = <0 0 0 1 &pcie0_intc 0>,
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<0 0 0 2 &pcie0_intc 1>,
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<0 0 0 3 &pcie0_intc 2>,
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<0 0 0 4 &pcie0_intc 3>;
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phys = <&pcie_phy>;
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phy-names = "pcie-phy";
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ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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reg = <0x0 0xf8000000 0x0 0x2000000>,
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<0x0 0xfd000000 0x0 0x1000000>;
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reg-names = "axi-base", "apb-base";
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resets = <&cru SRST_PCIE_CORE>, <&cru SRST_PCIE_MGMT>,
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<&cru SRST_PCIE_MGMT_STICKY>, <&cru SRST_PCIE_PIPE>,
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<&cru SRST_PCIE_PM>, <&cru SRST_P_PCIE>,
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<&cru SRST_A_PCIE>;
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reset-names = "core", "mgmt", "mgmt-sticky", "pipe",
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"pm", "pclk", "aclk";
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status = "disabled";
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pcie0_intc: interrupt-controller {
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interrupt-controller;
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#address-cells = <0>;
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#interrupt-cells = <1>;
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};
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};
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```
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所谓`Host`，就是PCIe控制器，它的驱动做什么？
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* 解析设备树，根据设备树确定：寄存器地址、CPU空间地址、PCI空间地址、中断信息
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* 记录资源：CPU空间地址、PCI空间地址
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* 初始化PCIe控制器本身，建立CPU地址和PCI地址的映射
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* 扫描识别当前PCIe控制器下面的PCIe设备
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驱动文件`drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`中注册了一个platform_driver，从它的probe函数开始分析：
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### 2. 解析设备树
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#### 2.1 设备树文件解析
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RK3399访问PCIe控制器时，CPU地址空间可以分为：
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* Client Register Set：地址范围 0xFD000000~0xFD7FFFFF，比如选择PCIe协议的版本(Gen1/Gen2)、电源控制等
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* Core Register Set ：地址范围 0xFD800000~0xFDFFFFFF，所谓核心寄存器就是用来进行设置地址映射的寄存器等
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* Region 0：0xF8000000~0xF9FFFFFF , 32MB，用于访问外接的PCIe设备的配置空间
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* Region 1：0xFA000000~0xFA0FFFFF，1MB，用于地址转换
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* Region 2：0xFA100000~0xFA1FFFFF，1MB，用于地址转换
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* ……
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* Region 32：0xFBF00000~0xFBFFFFFF，1MB，用于地址转换
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其中Region 0大小为32MB，Region1~31大小分别为1MB。
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在设备树里都有体现(下列代码中，其他信息省略了)：
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* reg属性里的0xf8000000：Region 0的地址
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* reg属性里的0xfd000000：PCIe控制器内部寄存器的地址
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* Client Register Set：地址范围 0xFD000000~0xFD7FFFFF
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* Core Register Set ：地址范围 0xFD800000~0xFDFFFFFF
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* ranges属性里
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* 第1个0xfa000000：Region1~30的CPU地址空间首地址，用于内存读写
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* 第2个0xfa000000：Region1~30的PCI地址空间首地址，用于内存读写
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* 第1个0xfbe00000：Region31的CPU地址空间首地址，用于IO读写
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* 第2个0xfbe00000：Region31的PCI地址空间首地址，用于IO读写
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* Region32呢？在.c文件里用作"消息TLP"
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```shell
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pcie0: pcie@f8000000 {
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compatible = "rockchip,rk3399-pcie";
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#address-cells = <3>;
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#size-cells = <2>;
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ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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reg = <0x0 0xf8000000 0x0 0x2000000>,
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||||||
|
<0x0 0xfd000000 0x0 0x1000000>;
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||||||
|
reg-names = "axi-base", "apb-base";
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};
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```
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#### 2.2 设备树相关驱动程序分析
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代码入口如下：
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##### 2.2.1 Region0和寄存器地址
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0xF8000000就是RK3399的Region0地址，用于 ECAM：[PCIe ECAM介绍](https://zhuanlan.zhihu.com/p/176988002)。
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即：只写读写0xF8000000这段空间，就可以只写读写PCIe设备的配置空间。
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0xFD000000即使RK3399 PCIe控制器本身的寄存器基地址。
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Region0用与读写配置空间，它对应的寄存器要设置用于产生对应的TLP，函数调用关系如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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err = rockchip_pcie_init_port(rockchip);
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```
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##### 2.2.2 确定CPU/PCI地址空间
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在PCIe设备树里有一个属性`ranges`，它里面含有多个range，每个range描述了：
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* flags：是内存还是IO
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* PCIe地址
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* CPU地址
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* 长度
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先提前说一下怎么解析这些range，函数为`for_each_of_pci_range`，解析过程如下：
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从probe函数开始分析，完整的代码流程如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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resource_size_t io_base;
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LIST_HEAD(res); // 资源链表
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// 解析设备树获得PCI host bridge的资源(CPU地址空间、PCI地址空间、大小)
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err = of_pci_get_host_bridge_resources(dev->of_node, 0, 0xff, &res, &io_base);
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// 解析 bus-range
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// 设备树里: bus-range = <0x0 0x1f>;
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// 解析得到: bus_range->start= 0 ,
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// bus_range->end = 0x1f,
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// bus_range->flags = IORESOURCE_BUS;
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// 放入前面的链表"LIST_HEAD(res)"
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err = of_pci_parse_bus_range(dev, bus_range);
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pci_add_resource(resources, bus_range);
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// 解析 ranges
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// 设备树里:
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// ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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// 0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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of_pci_range_parser_init
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parser->range = of_get_property(node, "ranges", &rlen);
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for_each_of_pci_range(&parser, &range) {// 解析range
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// 把range转换为resource
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// 第0个range
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// range->pci_space = 0x83000000,
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// range->flags = IORESOURCE_MEM,
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// range->pci_addr = 0xfa000000,
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// range->cpu_addr = 0xfa000000,
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// range->size = 0x1e00000,
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// 转换得到第0个res：
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// res->flags = range->flags = IORESOURCE_MEM;
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// res->start = range->cpu_addr = 0xfa000000;
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||||||
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// res->end = res->start + range->size - 1 = (0xfa000000+0x1e00000-1);
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// ---------------------------------------------------------------
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// 第1个range
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// range->pci_space = 0x81000000,
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// range->flags = IORESOURCE_IO,
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// range->pci_addr = 0xfbe00000,
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||||||
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// range->cpu_addr = 0xfbe00000,
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// range->size = 0x100000,
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// 转换得到第1个res：
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// res->flags = range->flags = IORESOURCE_MEM;
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// res->start = range->cpu_addr = 0xfbe00000;
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// res->end = res->start + range->size - 1 = (0xfbe00000+0x100000-1);
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err = of_pci_range_to_resource(&range, dev, res);
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// 在链表中增加resource
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// 第0个resource：
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// 注意第3个参数: offset = cpu_addr - pci_addr = 0xfa000000 - 0xfa000000 = 0
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// 第1个resouce
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// 注意第3个参数: offset = cpu_addr - pci_addr = 0xfbe00000 - 0xfbe00000 = 0
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pci_add_resource_offset(resources, res, res->start - range.pci_addr);
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}
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/* Get the I/O and memory ranges from DT */
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resource_list_for_each_entry(win, &res) {
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rockchip->io_bus_addr = io->start - win->offset; // 0xfbe00000, cpu addr
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||||||
|
rockchip->mem_bus_addr = mem->start - win->offset; // 0xfba00000, cpu addr
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|
rockchip->root_bus_nr = win->res->start; // 0
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}
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bus = pci_scan_root_bus(&pdev->dev, 0, &rockchip_pcie_ops, rockchip, &res);
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pci_bus_add_devices(bus);
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```
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##### 2.1.2 建立CPU/PCI地址空间的映射
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调用关系如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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err = rockchip_cfg_atu(rockchip);
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/* MEM映射: Region1~30 */
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->mem_size >> 20); reg_no++) {
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||||||
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err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1,
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||||||
|
AXI_WRAPPER_MEM_WRITE,
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||||||
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20 - 1,
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||||||
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rockchip->mem_bus_addr +
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||||||
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(reg_no << 20),
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||||||
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0);
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||||||
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if (err) {
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dev_err(dev, "program RC mem outbound ATU failed\n");
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return err;
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}
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|
}
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||||||
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||||||
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/* IO映射: Region31 */
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offset = rockchip->mem_size >> 20;
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->io_size >> 20); reg_no++) {
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||||||
|
err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip,
|
||||||
|
reg_no + 1 + offset,
|
||||||
|
AXI_WRAPPER_IO_WRITE,
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||||||
|
20 - 1,
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||||||
|
rockchip->io_bus_addr +
|
||||||
|
(reg_no << 20),
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||||||
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0);
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||||||
|
if (err) {
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||||||
|
dev_err(dev, "program RC io outbound ATU failed\n");
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||||||
|
return err;
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|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
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/* 用于消息传输: Region32 */
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rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1 + offset,
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|
AXI_WRAPPER_NOR_MSG,
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20 - 1, 0, 0);
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|
rockchip->msg_bus_addr = rockchip->mem_bus_addr +
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|
((reg_no + offset) << 20);
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```
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MEM空间映射：
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```c
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// rockchip->mem_bus_addr = 0xfa000000
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// rockchip->mem_size = 0x1e00000
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// 设置Region1、2、……30的映射关系
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->mem_size >> 20); reg_no++) {
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||||||
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err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1,
|
||||||
|
AXI_WRAPPER_MEM_WRITE,
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||||||
|
20 - 1,
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||||||
|
rockchip->mem_bus_addr +
|
||||||
|
(reg_no << 20),
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0);
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```
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IO空间映射：
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```c
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// rockchip->io_bus_addr = 0xfbe00000
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|
// rockchip->io_size = 0x100000
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// 设置Region31的映射关系
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offset = rockchip->mem_size >> 20;
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->io_size >> 20); reg_no++) {
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||||||
|
err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip,
|
||||||
|
reg_no + 1 + offset,
|
||||||
|
AXI_WRAPPER_IO_WRITE,
|
||||||
|
20 - 1,
|
||||||
|
rockchip->io_bus_addr +
|
||||||
|
(reg_no << 20),
|
||||||
|
0);
|
||||||
|
if (err) {
|
||||||
|
dev_err(dev, "program RC io outbound ATU failed\n");
|
||||||
|
return err;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
```
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||||||
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||||||
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Message空间映射：
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```c
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|
/* Region32：assign message regions */
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||||||
|
rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1 + offset,
|
||||||
|
AXI_WRAPPER_NOR_MSG,
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|
20 - 1, 0, 0);
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||||||
|
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||||||
|
rockchip->msg_bus_addr = rockchip->mem_bus_addr +
|
||||||
|
((reg_no + offset) << 20);
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|
```
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任何一个Region，都有对应的寄存器：
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所谓建立CPU和PCI地址空间的映射，就是设置Region对应的寄存器，都是使用函数`rockchip_pcie_prog_ob_atu`：
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##### 2.1.3 配置
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Region 0：
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```c
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```
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读写配置空间：
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```c
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||||||
|
busdev = PCIE_ECAM_ADDR(bus->number, PCI_SLOT(devfn),
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||||||
|
PCI_FUNC(devfn), where);
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```
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#### 2.2 扫描总线过程
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```c
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rockchip_pcie_probe
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bus = pci_scan_root_bus(&pdev->dev, 0, &rockchip_pcie_ops, rockchip, &res);
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pci_scan_root_bus_msi
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pci_scan_child_bus
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pci_scan_slot
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dev = pci_scan_single_device(bus, devfn);
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dev = pci_scan_device(bus, devfn);
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pci_setup_device
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pci_read_bases(dev, 6, PCI_ROM_ADDRESS);
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pci_device_add(dev, bus);
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pci_bus_size_bridges(bus);
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pci_bus_assign_resources(bus);
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list_for_each_entry(child, &bus->children, node)
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pcie_bus_configure_settings(child);
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pci_bus_add_devices(bus);
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```
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Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 32 KiB |
Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 66 KiB |
BIN
IMX6ULL/doc_pic/10_PCI_PCIe/pic/10_PCI_PCIe/71_region0_apb.png
Normal file
BIN
IMX6ULL/doc_pic/10_PCI_PCIe/pic/10_PCI_PCIe/71_region0_apb.png
Normal file
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 293 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 96 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 30 KiB |
@@ -436,7 +436,11 @@ git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git
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```shell
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```shell
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08_RK3399_PCIe芯片手册解读
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08_RK3399_PCIe芯片手册解读
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```
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```
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* 2022.01.02 发布"PCI和PCIe子系统"
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```shell
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09_RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射
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```
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## 6. 联系方式
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## 6. 联系方式
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390
STM32MP157/doc_pic/10_PCI_PCIe/09_RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射.md
Normal file
390
STM32MP157/doc_pic/10_PCI_PCIe/09_RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射.md
Normal file
@@ -0,0 +1,390 @@
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## RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射
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参考资料：
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* 《PCI Express Technology 3.0》，Mike Jackson, Ravi Budruk; MindShare, Inc.
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* [《PCIe扫盲系列博文》](http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053251)，作者Felix，这是对《PCI Express Technology》的理解与翻译
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|
* 《PCI EXPRESS体系结构导读 (王齐)》
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|
* 《PCI Express_ Base Specification Revision 4.0 Version 0.3 ( PDFDrive )》
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|
* 《NCB-PCI_Express_Base_5.0r1.0-2019-05-22》
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|
* [SOC中AXI总线是如何连接的](https://zhuanlan.zhihu.com/p/157137488)
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|
* [AXI总线整理总结](https://blog.csdn.net/tristan_tian/article/details/89393045)
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|
* [PCIe中MSI和MSI-X中断机制](https://blog.csdn.net/pieces_thinking/article/details/119431791)
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开发板资料：
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* https://wiki.t-firefly.com/zh_CN/ROC-RK3399-PC-PLUS/
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本课程分析的文件：
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* `linux-4.4_rk3399\drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`
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### 1. PCI驱动框架
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### 2. Host驱动程序速览
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怎么找到驱动？
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* 在内核目录下根据芯片名字找到文件：`drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`
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* 看到如下代码：
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```c
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static const struct of_device_id rockchip_pcie_of_match[] = {
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{ .compatible = "rockchip,rk3399-pcie", },
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{}
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};
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```
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* 在内核`arch/arm64/boot/dts`下搜：`grep "rockchip,rk3399-pcie" * -nr`
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* 找到设备树文件：`arch/arm64/boot/dts/rk3399.dtsi`，代码如下：
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```shell
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pcie0: pcie@f8000000 {
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compatible = "rockchip,rk3399-pcie";
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#address-cells = <3>;
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#size-cells = <2>;
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aspm-no-l0s;
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clocks = <&cru ACLK_PCIE>, <&cru ACLK_PERF_PCIE>,
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<&cru PCLK_PCIE>, <&cru SCLK_PCIE_PM>;
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clock-names = "aclk", "aclk-perf",
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"hclk", "pm";
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bus-range = <0x0 0x1f>;
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max-link-speed = <1>;
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linux,pci-domain = <0>;
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msi-map = <0x0 &its 0x0 0x1000>;
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interrupts = <GIC_SPI 49 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
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<GIC_SPI 50 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
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<GIC_SPI 51 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>;
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|
interrupt-names = "sys", "legacy", "client";
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#interrupt-cells = <1>;
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interrupt-map-mask = <0 0 0 7>;
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interrupt-map = <0 0 0 1 &pcie0_intc 0>,
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<0 0 0 2 &pcie0_intc 1>,
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<0 0 0 3 &pcie0_intc 2>,
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<0 0 0 4 &pcie0_intc 3>;
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phys = <&pcie_phy>;
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phy-names = "pcie-phy";
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ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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reg = <0x0 0xf8000000 0x0 0x2000000>,
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<0x0 0xfd000000 0x0 0x1000000>;
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reg-names = "axi-base", "apb-base";
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resets = <&cru SRST_PCIE_CORE>, <&cru SRST_PCIE_MGMT>,
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<&cru SRST_PCIE_MGMT_STICKY>, <&cru SRST_PCIE_PIPE>,
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<&cru SRST_PCIE_PM>, <&cru SRST_P_PCIE>,
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|
<&cru SRST_A_PCIE>;
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reset-names = "core", "mgmt", "mgmt-sticky", "pipe",
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|
"pm", "pclk", "aclk";
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status = "disabled";
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pcie0_intc: interrupt-controller {
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interrupt-controller;
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#address-cells = <0>;
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#interrupt-cells = <1>;
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};
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};
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```
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所谓`Host`，就是PCIe控制器，它的驱动做什么？
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* 解析设备树，根据设备树确定：寄存器地址、CPU空间地址、PCI空间地址、中断信息
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* 记录资源：CPU空间地址、PCI空间地址
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* 初始化PCIe控制器本身，建立CPU地址和PCI地址的映射
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* 扫描识别当前PCIe控制器下面的PCIe设备
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驱动文件`drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`中注册了一个platform_driver，从它的probe函数开始分析：
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### 3. 设备树文件解析
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RK3399访问PCIe控制器时，CPU地址空间可以分为：
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* Client Register Set：地址范围 0xFD000000~0xFD7FFFFF，比如选择PCIe协议的版本(Gen1/Gen2)、电源控制等
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* Core Register Set ：地址范围 0xFD800000~0xFDFFFFFF，所谓核心寄存器就是用来进行设置地址映射的寄存器等
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* Region 0：0xF8000000~0xF9FFFFFF , 32MB，用于访问外接的PCIe设备的配置空间
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* Region 1：0xFA000000~0xFA0FFFFF，1MB，用于地址转换
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* Region 2：0xFA100000~0xFA1FFFFF，1MB，用于地址转换
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* ……
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* Region 32：0xFBF00000~0xFBFFFFFF，1MB，用于地址转换
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其中Region 0大小为32MB，Region1~31大小分别为1MB。
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在设备树里都有体现(下列代码中，其他信息省略了)：
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* reg属性里的0xf8000000：Region 0的地址
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* reg属性里的0xfd000000：PCIe控制器内部寄存器的地址
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* Client Register Set：地址范围 0xFD000000~0xFD7FFFFF
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* Core Register Set ：地址范围 0xFD800000~0xFDFFFFFF
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* ranges属性里
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* 第1个0xfa000000：Region1~30的CPU地址空间首地址，用于内存读写
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* 第2个0xfa000000：Region1~30的PCI地址空间首地址，用于内存读写
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* 第1个0xfbe00000：Region31的CPU地址空间首地址，用于IO读写
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* 第2个0xfbe00000：Region31的PCI地址空间首地址，用于IO读写
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* Region32呢？在.c文件里用作"消息TLP"
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```shell
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pcie0: pcie@f8000000 {
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compatible = "rockchip,rk3399-pcie";
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#address-cells = <3>;
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#size-cells = <2>;
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ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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reg = <0x0 0xf8000000 0x0 0x2000000>,
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|
<0x0 0xfd000000 0x0 0x1000000>;
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||||||
|
reg-names = "axi-base", "apb-base";
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};
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```
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### 4. 设备树相关驱动程序分析
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代码入口如下：
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#### 4.1 Region0和寄存器地址
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0xF8000000就是RK3399的Region0地址，用于 ECAM：[PCIe ECAM介绍](https://zhuanlan.zhihu.com/p/176988002)。
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即：只写读写0xF8000000这段空间，就可以只写读写PCIe设备的配置空间。
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0xFD000000即使RK3399 PCIe控制器本身的寄存器基地址。
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Region0用与读写配置空间，它对应的寄存器要设置用于产生对应的TLP，函数调用关系如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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err = rockchip_pcie_init_port(rockchip);
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```
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#### 4.2 确定CPU/PCI地址空间
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在PCIe设备树里有一个属性`ranges`，它里面含有多个range，每个range描述了：
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* flags：是内存还是IO
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* PCIe地址
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* CPU地址
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* 长度
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先提前说一下怎么解析这些range，函数为`for_each_of_pci_range`，解析过程如下：
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从probe函数开始分析，完整的代码流程如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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resource_size_t io_base;
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LIST_HEAD(res); // 资源链表
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// 解析设备树获得PCI host bridge的资源(CPU地址空间、PCI地址空间、大小)
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err = of_pci_get_host_bridge_resources(dev->of_node, 0, 0xff, &res, &io_base);
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// 解析 bus-range
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// 设备树里: bus-range = <0x0 0x1f>;
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// 解析得到: bus_range->start= 0 ,
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// bus_range->end = 0x1f,
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// bus_range->flags = IORESOURCE_BUS;
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// 放入前面的链表"LIST_HEAD(res)"
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err = of_pci_parse_bus_range(dev, bus_range);
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pci_add_resource(resources, bus_range);
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// 解析 ranges
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// 设备树里:
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// ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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// 0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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of_pci_range_parser_init
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parser->range = of_get_property(node, "ranges", &rlen);
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for_each_of_pci_range(&parser, &range) {// 解析range
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// 把range转换为resource
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// 第0个range
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// range->pci_space = 0x83000000,
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// range->flags = IORESOURCE_MEM,
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// range->pci_addr = 0xfa000000,
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// range->cpu_addr = 0xfa000000,
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// range->size = 0x1e00000,
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// 转换得到第0个res：
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// res->flags = range->flags = IORESOURCE_MEM;
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// res->start = range->cpu_addr = 0xfa000000;
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// res->end = res->start + range->size - 1 = (0xfa000000+0x1e00000-1);
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// ---------------------------------------------------------------
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|
// 第1个range
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// range->pci_space = 0x81000000,
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// range->flags = IORESOURCE_IO,
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// range->pci_addr = 0xfbe00000,
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// range->cpu_addr = 0xfbe00000,
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// range->size = 0x100000,
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// 转换得到第1个res：
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// res->flags = range->flags = IORESOURCE_MEM;
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// res->start = range->cpu_addr = 0xfbe00000;
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// res->end = res->start + range->size - 1 = (0xfbe00000+0x100000-1);
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err = of_pci_range_to_resource(&range, dev, res);
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// 在链表中增加resource
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// 第0个resource：
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// 注意第3个参数: offset = cpu_addr - pci_addr = 0xfa000000 - 0xfa000000 = 0
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// 第1个resouce
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// 注意第3个参数: offset = cpu_addr - pci_addr = 0xfbe00000 - 0xfbe00000 = 0
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pci_add_resource_offset(resources, res, res->start - range.pci_addr);
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}
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/* Get the I/O and memory ranges from DT */
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|
resource_list_for_each_entry(win, &res) {
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rockchip->io_bus_addr = io->start - win->offset; // 0xfbe00000, cpu addr
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rockchip->mem_bus_addr = mem->start - win->offset; // 0xfba00000, cpu addr
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|
rockchip->root_bus_nr = win->res->start; // 0
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}
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bus = pci_scan_root_bus(&pdev->dev, 0, &rockchip_pcie_ops, rockchip, &res);
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pci_bus_add_devices(bus);
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```
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#### 4.3 建立CPU/PCI地址空间的映射
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调用关系如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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err = rockchip_cfg_atu(rockchip);
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|
/* MEM映射: Region1~30 */
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->mem_size >> 20); reg_no++) {
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err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1,
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||||||
|
AXI_WRAPPER_MEM_WRITE,
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||||||
|
20 - 1,
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|
rockchip->mem_bus_addr +
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|
(reg_no << 20),
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0);
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if (err) {
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dev_err(dev, "program RC mem outbound ATU failed\n");
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return err;
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|
}
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* IO映射: Region31 */
|
||||||
|
offset = rockchip->mem_size >> 20;
|
||||||
|
for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->io_size >> 20); reg_no++) {
|
||||||
|
err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip,
|
||||||
|
reg_no + 1 + offset,
|
||||||
|
AXI_WRAPPER_IO_WRITE,
|
||||||
|
20 - 1,
|
||||||
|
rockchip->io_bus_addr +
|
||||||
|
(reg_no << 20),
|
||||||
|
0);
|
||||||
|
if (err) {
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||||||
|
dev_err(dev, "program RC io outbound ATU failed\n");
|
||||||
|
return err;
|
||||||
|
}
|
||||||
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}
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||||||
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||||||
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/* 用于消息传输: Region32 */
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||||||
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rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1 + offset,
|
||||||
|
AXI_WRAPPER_NOR_MSG,
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||||||
|
20 - 1, 0, 0);
|
||||||
|
|
||||||
|
rockchip->msg_bus_addr = rockchip->mem_bus_addr +
|
||||||
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((reg_no + offset) << 20);
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||||||
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```
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MEM空间映射：
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```c
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// rockchip->mem_bus_addr = 0xfa000000
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// rockchip->mem_size = 0x1e00000
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||||||
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// 设置Region1、2、……30的映射关系
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->mem_size >> 20); reg_no++) {
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err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1,
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||||||
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AXI_WRAPPER_MEM_WRITE,
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20 - 1,
|
||||||
|
rockchip->mem_bus_addr +
|
||||||
|
(reg_no << 20),
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||||||
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0);
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```
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||||||
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IO空间映射：
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```c
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// rockchip->io_bus_addr = 0xfbe00000
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||||||
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// rockchip->io_size = 0x100000
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||||||
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// 设置Region31的映射关系
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offset = rockchip->mem_size >> 20;
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||||||
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->io_size >> 20); reg_no++) {
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||||||
|
err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip,
|
||||||
|
reg_no + 1 + offset,
|
||||||
|
AXI_WRAPPER_IO_WRITE,
|
||||||
|
20 - 1,
|
||||||
|
rockchip->io_bus_addr +
|
||||||
|
(reg_no << 20),
|
||||||
|
0);
|
||||||
|
if (err) {
|
||||||
|
dev_err(dev, "program RC io outbound ATU failed\n");
|
||||||
|
return err;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
```
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||||||
|
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||||||
|
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||||||
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Message空间映射：
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```c
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|
/* Region32：assign message regions */
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||||||
|
rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1 + offset,
|
||||||
|
AXI_WRAPPER_NOR_MSG,
|
||||||
|
20 - 1, 0, 0);
|
||||||
|
|
||||||
|
rockchip->msg_bus_addr = rockchip->mem_bus_addr +
|
||||||
|
((reg_no + offset) << 20);
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||||||
|
```
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任何一个Region，都有对应的寄存器：
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所谓建立CPU和PCI地址空间的映射，就是设置Region对应的寄存器，都是使用函数`rockchip_pcie_prog_ob_atu`：
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BIN
STM32MP157/doc_pic/10_PCI_PCIe/09_RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射.tif
Normal file
BIN
STM32MP157/doc_pic/10_PCI_PCIe/09_RK3399_PCIe_Host驱动分析_地址映射.tif
Normal file
Binary file not shown.
@@ -1,324 +0,0 @@
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|||||||
## PCI驱动程序框架
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参考资料：
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* 《PCI Express Technology 3.0》，Mike Jackson, Ravi Budruk; MindShare, Inc.
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||||||
* [《PCIe扫盲系列博文》](http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053251)，作者Felix，这是对《PCI Express Technology》的理解与翻译
|
|
||||||
* 《PCI EXPRESS体系结构导读 (王齐)》
|
|
||||||
* 《PCI Express_ Base Specification Revision 4.0 Version 0.3 ( PDFDrive )》
|
|
||||||
* 《NCB-PCI_Express_Base_5.0r1.0-2019-05-22》
|
|
||||||
* [SOC中AXI总线是如何连接的](https://zhuanlan.zhihu.com/p/157137488)
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|
||||||
* [AXI总线整理总结](https://blog.csdn.net/tristan_tian/article/details/89393045)
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||||||
* [PCIe中MSI和MSI-X中断机制](https://blog.csdn.net/pieces_thinking/article/details/119431791)
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开发板资料：
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* https://wiki.t-firefly.com/zh_CN/ROC-RK3399-PC-PLUS/
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### 1. PCI驱动框架
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### 2. RK3399驱动
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怎么找到驱动？
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* 在内核目录下根据芯片名字找到文件：`drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`
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* 看到如下代码：
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```c
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static const struct of_device_id rockchip_pcie_of_match[] = {
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||||||
{ .compatible = "rockchip,rk3399-pcie", },
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||||||
{}
|
|
||||||
};
|
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||||||
```
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||||||
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||||||
* 在内核`arch/arm64/boot/dts`下搜：`grep "rockchip,rk3399-pcie" * -nr`
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* 找到设备树文件：`arch/arm64/boot/dts/rk3399.dtsi`，代码如下：
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```shell
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||||||
pcie0: pcie@f8000000 {
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|
||||||
compatible = "rockchip,rk3399-pcie";
|
|
||||||
#address-cells = <3>;
|
|
||||||
#size-cells = <2>;
|
|
||||||
aspm-no-l0s;
|
|
||||||
clocks = <&cru ACLK_PCIE>, <&cru ACLK_PERF_PCIE>,
|
|
||||||
<&cru PCLK_PCIE>, <&cru SCLK_PCIE_PM>;
|
|
||||||
clock-names = "aclk", "aclk-perf",
|
|
||||||
"hclk", "pm";
|
|
||||||
bus-range = <0x0 0x1f>;
|
|
||||||
max-link-speed = <1>;
|
|
||||||
linux,pci-domain = <0>;
|
|
||||||
msi-map = <0x0 &its 0x0 0x1000>;
|
|
||||||
interrupts = <GIC_SPI 49 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
|
|
||||||
<GIC_SPI 50 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
|
|
||||||
<GIC_SPI 51 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>;
|
|
||||||
interrupt-names = "sys", "legacy", "client";
|
|
||||||
#interrupt-cells = <1>;
|
|
||||||
interrupt-map-mask = <0 0 0 7>;
|
|
||||||
interrupt-map = <0 0 0 1 &pcie0_intc 0>,
|
|
||||||
<0 0 0 2 &pcie0_intc 1>,
|
|
||||||
<0 0 0 3 &pcie0_intc 2>,
|
|
||||||
<0 0 0 4 &pcie0_intc 3>;
|
|
||||||
phys = <&pcie_phy>;
|
|
||||||
phy-names = "pcie-phy";
|
|
||||||
ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
|
|
||||||
0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
|
|
||||||
reg = <0x0 0xf8000000 0x0 0x2000000>,
|
|
||||||
<0x0 0xfd000000 0x0 0x1000000>;
|
|
||||||
reg-names = "axi-base", "apb-base";
|
|
||||||
resets = <&cru SRST_PCIE_CORE>, <&cru SRST_PCIE_MGMT>,
|
|
||||||
<&cru SRST_PCIE_MGMT_STICKY>, <&cru SRST_PCIE_PIPE>,
|
|
||||||
<&cru SRST_PCIE_PM>, <&cru SRST_P_PCIE>,
|
|
||||||
<&cru SRST_A_PCIE>;
|
|
||||||
reset-names = "core", "mgmt", "mgmt-sticky", "pipe",
|
|
||||||
"pm", "pclk", "aclk";
|
|
||||||
status = "disabled";
|
|
||||||
pcie0_intc: interrupt-controller {
|
|
||||||
interrupt-controller;
|
|
||||||
#address-cells = <0>;
|
|
||||||
#interrupt-cells = <1>;
|
|
||||||
};
|
|
||||||
};
|
|
||||||
```
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||||||
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||||||
#### 2.1 设备树解析过程
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##### 2.1.1 地址解析
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寄存器地址：
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```c
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||||||
regs = platform_get_resource_byname(pdev,
|
|
||||||
IORESOURCE_MEM,
|
|
||||||
"apb-base"); // 0xfd000000
|
|
||||||
rockchip->apb_base = devm_ioremap_resource(dev, regs);
|
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||||||
```
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||||||
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||||||
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||||||
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||||||
ECAM地址：[PCIe ECAM介绍](https://zhuanlan.zhihu.com/p/176988002)
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|
||||||
|
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||||||
```c
|
|
||||||
regs = platform_get_resource_byname(pdev,
|
|
||||||
IORESOURCE_MEM,
|
|
||||||
"axi-base"); // 0xf8000000
|
|
||||||
rockchip->reg_base = devm_ioremap_resource(dev, regs);
|
|
||||||
```
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||||||
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||||||
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||||||
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||||||
```c
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||||||
rockchip_pcie_probe
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||||||
resource_size_t io_base;
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||||||
LIST_HEAD(res); // 资源链表
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||||||
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|
||||||
// 解析设备树获得PCI host bridge的资源(CPU地址空间、PCI地址空间、大小)
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||||||
err = of_pci_get_host_bridge_resources(dev->of_node, 0, 0xff, &res, &io_base);
|
|
||||||
// 解析 bus-range
|
|
||||||
err = of_pci_parse_bus_range(dev, bus_range);
|
|
||||||
pci_add_resource(resources, bus_range);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 解析 ranges
|
|
||||||
of_pci_range_parser_init
|
|
||||||
parser->range = of_get_property(node, "ranges", &rlen);
|
|
||||||
for_each_of_pci_range(&parser, &range) {// 解析range
|
|
||||||
|
|
||||||
// 把range转换为resource
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|
||||||
// res->flags = range->flags;
|
|
||||||
// res->start = range->cpu_addr;
|
|
||||||
// res->end = res->start + range->size - 1;
|
|
||||||
err = of_pci_range_to_resource(&range, dev, res);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 在链表中增加一项
|
|
||||||
// 注意第3个参数: offset = cpu_addr - pci_addr
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|
||||||
pci_add_resource_offset(resources, res, res->start - range.pci_addr);
|
|
||||||
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Get the I/O and memory ranges from DT */
|
|
||||||
resource_list_for_each_entry(win, &res) {
|
|
||||||
rockchip->io_bus_addr = io->start - win->offset; // 0xfbe00000,pci addr
|
|
||||||
rockchip->mem_bus_addr = mem->start - win->offset; // 0xfba00000, pci addr
|
|
||||||
rockchip->root_bus_nr = win->res->start; // 0
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
bus = pci_scan_root_bus(&pdev->dev, 0, &rockchip_pcie_ops, rockchip, &res);
|
|
||||||
|
|
||||||
pci_bus_add_devices(bus);
|
|
||||||
```
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||||||
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||||||
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||||||
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||||||
`for_each_of_pci_range`解析设备树过程：
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||||||
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||||||
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##### 2.1.2 地址映射
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||||||
MEM空间映射：
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||||||
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||||||
```c
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||||||
// rockchip->mem_bus_addr = 0xfa000000
|
|
||||||
// rockchip->mem_size = 0x1e00000
|
|
||||||
// 设置Region1、2、……的映射关系
|
|
||||||
for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->mem_size >> 20); reg_no++) {
|
|
||||||
err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1,
|
|
||||||
AXI_WRAPPER_MEM_WRITE,
|
|
||||||
20 - 1,
|
|
||||||
rockchip->mem_bus_addr +
|
|
||||||
(reg_no << 20),
|
|
||||||
0);
|
|
||||||
```
|
|
||||||
|
|
||||||
IO空间映射：
|
|
||||||
|
|
||||||
```c
|
|
||||||
offset = rockchip->mem_size >> 20;
|
|
||||||
for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->io_size >> 20); reg_no++) {
|
|
||||||
err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip,
|
|
||||||
reg_no + 1 + offset,
|
|
||||||
AXI_WRAPPER_IO_WRITE,
|
|
||||||
20 - 1,
|
|
||||||
rockchip->io_bus_addr +
|
|
||||||
(reg_no << 20),
|
|
||||||
0);
|
|
||||||
if (err) {
|
|
||||||
dev_err(dev, "program RC io outbound ATU failed\n");
|
|
||||||
return err;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
```
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
Message空间映射：
|
|
||||||
|
|
||||||
```c
|
|
||||||
/* assign message regions */
|
|
||||||
rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1 + offset,
|
|
||||||
AXI_WRAPPER_NOR_MSG,
|
|
||||||
20 - 1, 0, 0);
|
|
||||||
|
|
||||||
rockchip->msg_bus_addr = rockchip->mem_bus_addr +
|
|
||||||
((reg_no + offset) << 20);
|
|
||||||
```
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|
||||||
|
|
||||||
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||||||
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||||||
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||||||
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||||||
|
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||||||
|
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||||||
```c
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||||||
|
|
||||||
static int rockchip_pcie_prog_ob_atu(struct rockchip_pcie *rockchip,
|
|
||||||
int region_no, int type, u8 num_pass_bits,
|
|
||||||
u32 lower_addr, u32 upper_addr)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
u32 ob_addr_0;
|
|
||||||
u32 ob_addr_1;
|
|
||||||
u32 ob_desc_0;
|
|
||||||
u32 aw_offset;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (region_no >= MAX_AXI_WRAPPER_REGION_NUM)
|
|
||||||
return -EINVAL;
|
|
||||||
if (num_pass_bits + 1 < 8)
|
|
||||||
return -EINVAL;
|
|
||||||
if (num_pass_bits > 63)
|
|
||||||
return -EINVAL;
|
|
||||||
if (region_no == 0) {
|
|
||||||
if (AXI_REGION_0_SIZE < (2ULL << num_pass_bits))
|
|
||||||
return -EINVAL;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (region_no != 0) {
|
|
||||||
if (AXI_REGION_SIZE < (2ULL << num_pass_bits))
|
|
||||||
return -EINVAL;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
aw_offset = (region_no << OB_REG_SIZE_SHIFT);
|
|
||||||
|
|
||||||
ob_addr_0 = num_pass_bits & PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR0_NUM_BITS;
|
|
||||||
ob_addr_0 |= lower_addr & PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR0_LO_ADDR;
|
|
||||||
ob_addr_1 = upper_addr;
|
|
||||||
ob_desc_0 = (1 << 23 | type);
|
|
||||||
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, ob_addr_0,
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR0 + aw_offset);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, ob_addr_1,
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR1 + aw_offset);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, ob_desc_0,
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_DESC0 + aw_offset);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, 0,
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_DESC1 + aw_offset);
|
|
||||||
|
|
||||||
return 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
```
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
##### 2.1.3 配置
|
|
||||||
|
|
||||||
Region 0：
|
|
||||||
|
|
||||||
```c
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip,
|
|
||||||
(RC_REGION_0_ADDR_TRANS_L + RC_REGION_0_PASS_BITS),
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR0);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, RC_REGION_0_ADDR_TRANS_H,
|
|
||||||
PCIE_CORE_OB_REGION_ADDR1);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, 0x0080000a, PCIE_CORE_OB_REGION_DESC0);
|
|
||||||
rockchip_pcie_write(rockchip, 0x0, PCIE_CORE_OB_REGION_DESC1);
|
|
||||||
|
|
||||||
```
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
读写配置空间：
|
|
||||||
|
|
||||||
```c
|
|
||||||
busdev = PCIE_ECAM_ADDR(bus->number, PCI_SLOT(devfn),
|
|
||||||
PCI_FUNC(devfn), where);
|
|
||||||
|
|
||||||
```
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
#### 2.2 扫描总线过程
|
|
||||||
|
|
||||||
```c
|
|
||||||
rockchip_pcie_probe
|
|
||||||
bus = pci_scan_root_bus(&pdev->dev, 0, &rockchip_pcie_ops, rockchip, &res);
|
|
||||||
pci_scan_root_bus_msi
|
|
||||||
pci_scan_child_bus
|
|
||||||
pci_scan_slot
|
|
||||||
dev = pci_scan_single_device(bus, devfn);
|
|
||||||
dev = pci_scan_device(bus, devfn);
|
|
||||||
pci_setup_device
|
|
||||||
pci_read_bases(dev, 6, PCI_ROM_ADDRESS);
|
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||||||
pci_device_add(dev, bus);
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pci_bus_size_bridges(bus);
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pci_bus_assign_resources(bus);
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list_for_each_entry(child, &bus->children, node)
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pcie_bus_configure_settings(child);
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pci_bus_add_devices(bus);
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```
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438
STM32MP157/doc_pic/10_PCI_PCIe/10_RK3399_PCIe_Host驱动分析_设备枚举.md
Normal file
438
STM32MP157/doc_pic/10_PCI_PCIe/10_RK3399_PCIe_Host驱动分析_设备枚举.md
Normal file
@@ -0,0 +1,438 @@
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## PCI驱动程序框架
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参考资料：
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* 《PCI Express Technology 3.0》，Mike Jackson, Ravi Budruk; MindShare, Inc.
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* [《PCIe扫盲系列博文》](http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053251)，作者Felix，这是对《PCI Express Technology》的理解与翻译
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* 《PCI EXPRESS体系结构导读 (王齐)》
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* 《PCI Express_ Base Specification Revision 4.0 Version 0.3 ( PDFDrive )》
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* 《NCB-PCI_Express_Base_5.0r1.0-2019-05-22》
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* [SOC中AXI总线是如何连接的](https://zhuanlan.zhihu.com/p/157137488)
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* [AXI总线整理总结](https://blog.csdn.net/tristan_tian/article/details/89393045)
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* [PCIe中MSI和MSI-X中断机制](https://blog.csdn.net/pieces_thinking/article/details/119431791)
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开发板资料：
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* https://wiki.t-firefly.com/zh_CN/ROC-RK3399-PC-PLUS/
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本课程分析的文件：
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* `linux-4.4_rk3399\drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`
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### 1. PCI驱动框架
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### 2. Host驱动程序速览
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怎么找到驱动？
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* 在内核目录下根据芯片名字找到文件：`drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`
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* 看到如下代码：
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```c
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static const struct of_device_id rockchip_pcie_of_match[] = {
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{ .compatible = "rockchip,rk3399-pcie", },
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{}
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};
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```
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* 在内核`arch/arm64/boot/dts`下搜：`grep "rockchip,rk3399-pcie" * -nr`
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* 找到设备树文件：`arch/arm64/boot/dts/rk3399.dtsi`，代码如下：
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```shell
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pcie0: pcie@f8000000 {
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compatible = "rockchip,rk3399-pcie";
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#address-cells = <3>;
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#size-cells = <2>;
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aspm-no-l0s;
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clocks = <&cru ACLK_PCIE>, <&cru ACLK_PERF_PCIE>,
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<&cru PCLK_PCIE>, <&cru SCLK_PCIE_PM>;
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clock-names = "aclk", "aclk-perf",
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"hclk", "pm";
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bus-range = <0x0 0x1f>;
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max-link-speed = <1>;
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linux,pci-domain = <0>;
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msi-map = <0x0 &its 0x0 0x1000>;
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interrupts = <GIC_SPI 49 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
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<GIC_SPI 50 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>,
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<GIC_SPI 51 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>;
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interrupt-names = "sys", "legacy", "client";
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#interrupt-cells = <1>;
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interrupt-map-mask = <0 0 0 7>;
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interrupt-map = <0 0 0 1 &pcie0_intc 0>,
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<0 0 0 2 &pcie0_intc 1>,
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<0 0 0 3 &pcie0_intc 2>,
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<0 0 0 4 &pcie0_intc 3>;
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phys = <&pcie_phy>;
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phy-names = "pcie-phy";
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ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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reg = <0x0 0xf8000000 0x0 0x2000000>,
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<0x0 0xfd000000 0x0 0x1000000>;
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reg-names = "axi-base", "apb-base";
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resets = <&cru SRST_PCIE_CORE>, <&cru SRST_PCIE_MGMT>,
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<&cru SRST_PCIE_MGMT_STICKY>, <&cru SRST_PCIE_PIPE>,
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<&cru SRST_PCIE_PM>, <&cru SRST_P_PCIE>,
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<&cru SRST_A_PCIE>;
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reset-names = "core", "mgmt", "mgmt-sticky", "pipe",
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"pm", "pclk", "aclk";
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status = "disabled";
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pcie0_intc: interrupt-controller {
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interrupt-controller;
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#address-cells = <0>;
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#interrupt-cells = <1>;
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};
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};
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```
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所谓`Host`，就是PCIe控制器，它的驱动做什么？
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* 解析设备树，根据设备树确定：寄存器地址、CPU空间地址、PCI空间地址、中断信息
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* 记录资源：CPU空间地址、PCI空间地址
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* 初始化PCIe控制器本身，建立CPU地址和PCI地址的映射
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* 扫描识别当前PCIe控制器下面的PCIe设备
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驱动文件`drivers\pci\host\pcie-rockchip.c`中注册了一个platform_driver，从它的probe函数开始分析：
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### 2. 解析设备树
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#### 2.1 设备树文件解析
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RK3399访问PCIe控制器时，CPU地址空间可以分为：
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* Client Register Set：地址范围 0xFD000000~0xFD7FFFFF，比如选择PCIe协议的版本(Gen1/Gen2)、电源控制等
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* Core Register Set ：地址范围 0xFD800000~0xFDFFFFFF，所谓核心寄存器就是用来进行设置地址映射的寄存器等
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* Region 0：0xF8000000~0xF9FFFFFF , 32MB，用于访问外接的PCIe设备的配置空间
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* Region 1：0xFA000000~0xFA0FFFFF，1MB，用于地址转换
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* Region 2：0xFA100000~0xFA1FFFFF，1MB，用于地址转换
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* ……
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* Region 32：0xFBF00000~0xFBFFFFFF，1MB，用于地址转换
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其中Region 0大小为32MB，Region1~31大小分别为1MB。
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在设备树里都有体现(下列代码中，其他信息省略了)：
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* reg属性里的0xf8000000：Region 0的地址
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* reg属性里的0xfd000000：PCIe控制器内部寄存器的地址
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* Client Register Set：地址范围 0xFD000000~0xFD7FFFFF
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* Core Register Set ：地址范围 0xFD800000~0xFDFFFFFF
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* ranges属性里
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* 第1个0xfa000000：Region1~30的CPU地址空间首地址，用于内存读写
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* 第2个0xfa000000：Region1~30的PCI地址空间首地址，用于内存读写
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* 第1个0xfbe00000：Region31的CPU地址空间首地址，用于IO读写
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* 第2个0xfbe00000：Region31的PCI地址空间首地址，用于IO读写
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* Region32呢？在.c文件里用作"消息TLP"
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```shell
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pcie0: pcie@f8000000 {
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compatible = "rockchip,rk3399-pcie";
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#address-cells = <3>;
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#size-cells = <2>;
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ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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reg = <0x0 0xf8000000 0x0 0x2000000>,
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|
<0x0 0xfd000000 0x0 0x1000000>;
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||||||
|
reg-names = "axi-base", "apb-base";
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};
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```
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#### 2.2 设备树相关驱动程序分析
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代码入口如下：
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##### 2.2.1 Region0和寄存器地址
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0xF8000000就是RK3399的Region0地址，用于 ECAM：[PCIe ECAM介绍](https://zhuanlan.zhihu.com/p/176988002)。
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即：只写读写0xF8000000这段空间，就可以只写读写PCIe设备的配置空间。
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0xFD000000即使RK3399 PCIe控制器本身的寄存器基地址。
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Region0用与读写配置空间，它对应的寄存器要设置用于产生对应的TLP，函数调用关系如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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err = rockchip_pcie_init_port(rockchip);
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```
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##### 2.2.2 确定CPU/PCI地址空间
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在PCIe设备树里有一个属性`ranges`，它里面含有多个range，每个range描述了：
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* flags：是内存还是IO
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* PCIe地址
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* CPU地址
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* 长度
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先提前说一下怎么解析这些range，函数为`for_each_of_pci_range`，解析过程如下：
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从probe函数开始分析，完整的代码流程如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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resource_size_t io_base;
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LIST_HEAD(res); // 资源链表
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// 解析设备树获得PCI host bridge的资源(CPU地址空间、PCI地址空间、大小)
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err = of_pci_get_host_bridge_resources(dev->of_node, 0, 0xff, &res, &io_base);
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// 解析 bus-range
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// 设备树里: bus-range = <0x0 0x1f>;
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// 解析得到: bus_range->start= 0 ,
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// bus_range->end = 0x1f,
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// bus_range->flags = IORESOURCE_BUS;
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// 放入前面的链表"LIST_HEAD(res)"
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err = of_pci_parse_bus_range(dev, bus_range);
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pci_add_resource(resources, bus_range);
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// 解析 ranges
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// 设备树里:
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// ranges = <0x83000000 0x0 0xfa000000 0x0 0xfa000000 0x0 0x1e00000
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// 0x81000000 0x0 0xfbe00000 0x0 0xfbe00000 0x0 0x100000>;
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of_pci_range_parser_init
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parser->range = of_get_property(node, "ranges", &rlen);
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for_each_of_pci_range(&parser, &range) {// 解析range
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// 把range转换为resource
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// 第0个range
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// range->pci_space = 0x83000000,
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// range->flags = IORESOURCE_MEM,
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// range->pci_addr = 0xfa000000,
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// range->cpu_addr = 0xfa000000,
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// range->size = 0x1e00000,
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// 转换得到第0个res：
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// res->flags = range->flags = IORESOURCE_MEM;
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// res->start = range->cpu_addr = 0xfa000000;
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// res->end = res->start + range->size - 1 = (0xfa000000+0x1e00000-1);
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// ---------------------------------------------------------------
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// 第1个range
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// range->pci_space = 0x81000000,
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// range->flags = IORESOURCE_IO,
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// range->pci_addr = 0xfbe00000,
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// range->cpu_addr = 0xfbe00000,
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// range->size = 0x100000,
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// 转换得到第1个res：
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// res->flags = range->flags = IORESOURCE_MEM;
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// res->start = range->cpu_addr = 0xfbe00000;
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// res->end = res->start + range->size - 1 = (0xfbe00000+0x100000-1);
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err = of_pci_range_to_resource(&range, dev, res);
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// 在链表中增加resource
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// 第0个resource：
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// 注意第3个参数: offset = cpu_addr - pci_addr = 0xfa000000 - 0xfa000000 = 0
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// 第1个resouce
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// 注意第3个参数: offset = cpu_addr - pci_addr = 0xfbe00000 - 0xfbe00000 = 0
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pci_add_resource_offset(resources, res, res->start - range.pci_addr);
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}
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/* Get the I/O and memory ranges from DT */
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resource_list_for_each_entry(win, &res) {
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rockchip->io_bus_addr = io->start - win->offset; // 0xfbe00000, cpu addr
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rockchip->mem_bus_addr = mem->start - win->offset; // 0xfba00000, cpu addr
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rockchip->root_bus_nr = win->res->start; // 0
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}
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bus = pci_scan_root_bus(&pdev->dev, 0, &rockchip_pcie_ops, rockchip, &res);
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pci_bus_add_devices(bus);
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```
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##### 2.1.2 建立CPU/PCI地址空间的映射
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调用关系如下：
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```c
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rockchip_pcie_probe
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err = rockchip_cfg_atu(rockchip);
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/* MEM映射: Region1~30 */
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->mem_size >> 20); reg_no++) {
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err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1,
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||||||
|
AXI_WRAPPER_MEM_WRITE,
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20 - 1,
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rockchip->mem_bus_addr +
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(reg_no << 20),
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0);
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if (err) {
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dev_err(dev, "program RC mem outbound ATU failed\n");
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return err;
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}
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}
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/* IO映射: Region31 */
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offset = rockchip->mem_size >> 20;
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->io_size >> 20); reg_no++) {
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err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip,
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||||||
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reg_no + 1 + offset,
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||||||
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AXI_WRAPPER_IO_WRITE,
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20 - 1,
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|
rockchip->io_bus_addr +
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||||||
|
(reg_no << 20),
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0);
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||||||
|
if (err) {
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||||||
|
dev_err(dev, "program RC io outbound ATU failed\n");
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||||||
|
return err;
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
/* 用于消息传输: Region32 */
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rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1 + offset,
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|
AXI_WRAPPER_NOR_MSG,
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20 - 1, 0, 0);
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rockchip->msg_bus_addr = rockchip->mem_bus_addr +
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((reg_no + offset) << 20);
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```
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MEM空间映射：
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```c
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// rockchip->mem_bus_addr = 0xfa000000
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// rockchip->mem_size = 0x1e00000
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// 设置Region1、2、……30的映射关系
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->mem_size >> 20); reg_no++) {
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||||||
|
err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1,
|
||||||
|
AXI_WRAPPER_MEM_WRITE,
|
||||||
|
20 - 1,
|
||||||
|
rockchip->mem_bus_addr +
|
||||||
|
(reg_no << 20),
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||||||
|
0);
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|
```
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||||||
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IO空间映射：
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```c
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// rockchip->io_bus_addr = 0xfbe00000
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|
// rockchip->io_size = 0x100000
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|
// 设置Region31的映射关系
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offset = rockchip->mem_size >> 20;
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for (reg_no = 0; reg_no < (rockchip->io_size >> 20); reg_no++) {
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err = rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip,
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reg_no + 1 + offset,
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AXI_WRAPPER_IO_WRITE,
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20 - 1,
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rockchip->io_bus_addr +
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(reg_no << 20),
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0);
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if (err) {
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dev_err(dev, "program RC io outbound ATU failed\n");
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return err;
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}
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}
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```
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Message空间映射：
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```c
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/* Region32：assign message regions */
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rockchip_pcie_prog_ob_atu(rockchip, reg_no + 1 + offset,
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AXI_WRAPPER_NOR_MSG,
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20 - 1, 0, 0);
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rockchip->msg_bus_addr = rockchip->mem_bus_addr +
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((reg_no + offset) << 20);
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```
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任何一个Region，都有对应的寄存器：
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所谓建立CPU和PCI地址空间的映射，就是设置Region对应的寄存器，都是使用函数`rockchip_pcie_prog_ob_atu`：
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##### 2.1.3 配置
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Region 0：
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```c
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读写配置空间：
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```c
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busdev = PCIE_ECAM_ADDR(bus->number, PCI_SLOT(devfn),
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PCI_FUNC(devfn), where);
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```
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#### 2.2 扫描总线过程
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```c
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rockchip_pcie_probe
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bus = pci_scan_root_bus(&pdev->dev, 0, &rockchip_pcie_ops, rockchip, &res);
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pci_scan_root_bus_msi
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pci_scan_child_bus
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pci_scan_slot
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dev = pci_scan_single_device(bus, devfn);
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dev = pci_scan_device(bus, devfn);
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pci_setup_device
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pci_read_bases(dev, 6, PCI_ROM_ADDRESS);
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pci_device_add(dev, bus);
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pci_bus_size_bridges(bus);
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pci_bus_assign_resources(bus);
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list_for_each_entry(child, &bus->children, node)
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pcie_bus_configure_settings(child);
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pci_bus_add_devices(bus);
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```
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Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 32 KiB |
Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 66 KiB |
Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 293 KiB |
Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 96 KiB |
Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 30 KiB |
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