Banana Pi BPI-W3 RK3588平台驱动调试篇 [ PCIE篇一 ] - PCIE的开发指南
rk3588平台驱动调试篇 [ pcie篇 ] - pcie的开发指南
1、pcie接口概述
pcie（peripheral component interconnect express）是一种用于连接计算机内部组件的高速接口标准。以下是关于pcie接口的简要介绍：
高速传输： pcie接口提供了高速的数据传输通道，可用于连接各种硬件设备，如图形卡、存储设备、网络适配器等。它的速度通常以每秒传输的数据位数（例如pcie x1、x4、x8、x16等）来表示，每个通道的带宽可以根据需要扩展。
点对点连接： pcie采用点对点连接的架构，这意味着每个设备都直接连接到主板上的pcie插槽，而不需要与其他设备共享带宽。这有助于减少延迟并提高性能。
热插拔支持： pcie接口支持热插拔，允许用户在计算机运行时添加或移除pcie设备，而不需要重新启动计算机。
广泛应用： pcie接口广泛用于连接图形卡、固态硬盘（ssd）、扩展卡、网络适配器和其他高性能设备。这使得计算机用户可以根据需要扩展和升级系统的性能和功能。
pcie接口是一种计算机硬件连接标准，它提供了高速、高性能的数据传输通道，支持多种设备的连接。
2、传输速率简介
pcie 分类、速度，按lane的个数分有 x1 x2 x4 x8 x16 （最大可支持32个通道），按代来分 有 gen1 gen2 gen3 gen4
pcie gen1 和 pcie gen2 采用的编解码方式是 8b/10b，pcie gen3 和 之后的 采用的是 128b/130b 的编码方式。
8b/10b 意思是说，当我们要传输8b的数据时，实际在通道上传输的是10b的数据，解码的时候，我们希望得到的是8b的有效数据。这样，相当于有效的带宽是实际带宽的 80%。
同理128b/130b，是传输128bit数据实际线路中传输的是130bit数据。
速率图中的单位间的关系：
传输速率单位 gt/s，表示 千兆传输/秒，是实际每秒传输的位数，他不包括额外吞吐量的开销位。
两个例子：
pcie gen1 x1 传输速率 2.5gt/s = 2500mt/s = ( 2500 / 10 ) mb/s
pcie gen3 x1 传输速率 8gt/s = 8000mt/s = ( 8000 / 130 ) x ( 128/8 ) mb/s= 984.6153... mb/s
pcie 可⽤带宽：吞吐量 = 传输速率 * 编码⽅案
例如：pcie 2.0 协议的每⼀条 lane ⽀持58 / 10 = 4 gbps = 500 mb/s 的速率，pcie 2.0 x 8的通道为例，x8的可⽤带宽为 48 = 32 gbps = 4 gb/s。
3、 芯片pcie资源
3.1 硬件介绍
rk3588共有5个pcie的控制器，硬件ip是⼀样的，配置不⼀样，其中⼀个4lane dm模式可以⽀持作为ep使⽤，另外⼀个2lane和3个1lane控制器均只能作为rc使⽤。rk3588有两种pcie phy，其中⼀种为pcie3.0phy，含2个port共4个lane，另⼀种是pcie2.0的phy有3个，每个都是2.0 1lane，跟sata和usb combo使⽤。pcie3.0 phy的4lane可以根据实际需求拆分使⽤，拆分后需要合理配置对应的控制器。
3.2 kernel dts解析之pcie
控制器在dts对应节点名称：
资源 模式 dts节点 可用phy 内部dma
pcie
gen3 x 4lane rc/ep pcie3x4:
pcie@fe150000 pcie30phy 是
pcie
gen3 x 2lane rc only pcie3x2:
pcie@fe160000 pcie30phy 否
pcie
gen3 x 1lane rc only pcie2x1l0:
pcie@fe170000 pcie30phy,
combphy1_ps 否
pcie
gen3 x 1lane rc only pcie2x1l1:
pcie@fe180000 pcie30phy,
combphy2_psu 否
pcie
gen3 x 1lane rc only pcie2x1l2:
pcie@fe190000 combphy0_ps 否
在kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3588.dtsi下有具体描述
使用限制
pcie30phy拆分后，pcie30x4控制器，⼯作于2lane模式时只能固定配合pcie30phy的port0，⼯作于 1lane模式时，只能固定配合pcie30phy的port0lane0；
pcie30phy拆分后，pcie30x2控制器，⼯作于2lane模式时只能固定配合pcie30phy的port1，⼯作于 1lane模式时，只能固定配合pcie30phy的port1lane0；
pcie30phy拆分为4个1lane，pcie3phy的port0lane1只能固定配合pcie2x1l0控制器，pcie3phy的 port1lane1只能固定配合pcie2x1l1控制器;
pcie30x4控制器⼯作于ep模式，可以使⽤4lane模式，或者2lane模式使⽤pcie30phy的port0， pcie30phy的port1中2lane可以作为rc配合其他控制器使⽤。默认使⽤common clock作为reference clock时，⽆法实现pcie30phy port0的lane0⼯作于ep模式，lane1⼯作于rc模式配合其他控制器使 ⽤，因为port0的两个lane是共⽤⼀个输⼊的reference clock，rc和ep同时使⽤clock可能会有冲突。
rk3588 pcie30phy 如果只使⽤其中⼀个port，另⼀个port也需要供电，refclk等其他信号可接地。
4、pcie 使用配置
4.1 简介
armsom-w3开发板上有 1 个 pcie3.0 x 4 接口和一个pcie2.0接口，如图
可以插入对应模组使用, 如图：
4.2 硬件设计
pcie3.0 x 4 接口：
pcie 2.0接口：
4.3 软件配置
一般根据原理图在 dts 中配置供电引脚、复位引脚，选择正确的 pcie 控制器节点和 phy 节点使能就可以。
在kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3588-armsom-w3.dts中配置如下：
/ { vcc12v_dcin: vcc12v-dcin { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc12v_dcin; regulator-always-on; regulator-boot-on; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; }; vcc5v0_sys: vcc5v0-sys { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc5v0_sys; regulator-always-on; regulator-boot-on; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; vin-supply = ; }; vcc3v3_pcie2x1l0: vcc3v3-pcie2x1l0 { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc3v3_pcie2x1l0; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; enable-active-high; regulator-boot-on; regulator-always-on; gpios = ; startup-delay-us = ; vin-supply = ; }; vcc3v3_pcie30: vcc3v3-pcie30 { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc3v3_pcie30; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; enable-active-high; gpios = ; startup-delay-us = ; vin-supply = ; };}&pcie2x1l0 { reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&combphy1_ps { status = okay;};&pcie30phy { rockchip,pcie30-phymode = ; status = okay;};&pcie3x4 { reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};
pcie30phy、combphy1_ps：phy 节点
pcie3x4、pcie2x1l0：pcie3x4 控制器节点
reset-gpios：复位引脚属性
vcc3v3_pcie2x1l0、vcc3v3_pcie30：供电引脚节点
4.4 其他pcie配置的实例
rk3588的控制器和phy较多，按配置要点进⾏配置即可，这⾥还有⼏个典型范例供参考：
4.4.1 ⽰例1 pcie3.0phy拆分2个2lane rc, 3个pcie 2.0 1lane
/ { vcc3v3_pcie30: vcc3v3-pcie30 { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc3v3_pcie30; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; enable-active-high; gpios = ; startup-delay-us = ; vin-supply = ; };}；&combphy0_ps { status = okay;};&combphy1_ps { status = okay;};&combphy2_psu { status = okay;};&pcie2x1l0 { phys = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie2x1l1 { phys = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie2x1l2 { reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie30phy { /*pcie30phy的组合使⽤模式: phy_mode_pcie_nanbnb /* p1:pcie3x2 + p0:pcie3x2 */ phy_mode_pcie_nanbbi /* p1:pcie3x2 + p0:pcie3x1*2 */ phy_mode_pcie_nabinb /* p1:pcie3x1*2 + p0:pcie3x2 */ phy_mode_pcie_nabibi /* p1:pcie3x1*2 + p0:pcie3x1*2 */ */ rockchip,pcie30-phymode = ; status = okay;};&pcie3x2 { reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie3x4 { num-lanes = ;//拆分为2lan使用 reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};
4.4.2 ⽰例2 pcie3.0phy拆分为4个1lane, 1个使⽤pcie 2.0 1 lane
/ { vcc3v3_pcie30: vcc3v3-pcie30 { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc3v3_pcie30; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; enable-active-high; gpios = ; startup-delay-us = ; vin-supply = ; };}；&combphy0_ps { status = okay;};&pcie2x1l0 { phys = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie2x1l1 { phys = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie2x1l2 { reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie30phy { rockchip,pcie30-phymode = ; status = okay;};&pcie3x2 { num-lanes = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie3x4 { num-lanes = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};
pcie30phy拆分为4个1lane时，port0lane0固定配合pcie3x4控制器，pcie3phy的port0lane1固定配合pcie2x1l0控制器，port1lane0固定配合pcie3x2控制器，pcie3phy的port1lane1固定配合pcie2x1l1控制器，加上combphy0_ps固定配合pcie2x1l2。
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高速传输： pcie接口提供了高速的数据传输通道，可用于连接各种硬件设备，如图形卡、存储设备、网络适配器等。它的速度通常以每秒传输的数据位数（例如pcie x1、x4、x8、x16等）来表示，每个通道的带宽可以根据需要扩展。
点对点连接： pcie采用点对点连接的架构，这意味着每个设备都直接连接到主板上的pcie插槽，而不需要与其他设备共享带宽。这有助于减少延迟并提高性能。
热插拔支持： pcie接口支持热插拔，允许用户在计算机运行时添加或移除pcie设备，而不需要重新启动计算机。
广泛应用： pcie接口广泛用于连接图形卡、固态硬盘（ssd）、扩展卡、网络适配器和其他高性能设备。这使得计算机用户可以根据需要扩展和升级系统的性能和功能。
pcie接口是一种计算机硬件连接标准，它提供了高速、高性能的数据传输通道，支持多种设备的连接。
2、传输速率简介
pcie 分类、速度，按lane的个数分有 x1 x2 x4 x8 x16 （最大可支持32个通道），按代来分 有 gen1 gen2 gen3 gen4
pcie gen1 和 pcie gen2 采用的编解码方式是 8b/10b，pcie gen3 和 之后的 采用的是 128b/130b 的编码方式。
8b/10b 意思是说，当我们要传输8b的数据时，实际在通道上传输的是10b的数据，解码的时候，我们希望得到的是8b的有效数据。这样，相当于有效的带宽是实际带宽的 80%。
同理128b/130b，是传输128bit数据实际线路中传输的是130bit数据。
速率图中的单位间的关系：
传输速率单位 gt/s，表示 千兆传输/秒，是实际每秒传输的位数，他不包括额外吞吐量的开销位。
两个例子：
pcie gen1 x1 传输速率 2.5gt/s = 2500mt/s = ( 2500 / 10 ) mb/s
pcie gen3 x1 传输速率 8gt/s = 8000mt/s = ( 8000 / 130 ) x ( 128/8 ) mb/s= 984.6153... mb/s
pcie 可⽤带宽：吞吐量 = 传输速率 * 编码⽅案
例如：pcie 2.0 协议的每⼀条 lane ⽀持58 / 10 = 4 gbps = 500 mb/s 的速率，pcie 2.0 x 8的通道为例，x8的可⽤带宽为 48 = 32 gbps = 4 gb/s。
3、 芯片pcie资源
3.1 硬件介绍
rk3588共有5个pcie的控制器，硬件ip是⼀样的，配置不⼀样，其中⼀个4lane dm模式可以⽀持作为ep使⽤，另外⼀个2lane和3个1lane控制器均只能作为rc使⽤。rk3588有两种pcie phy，其中⼀种为pcie3.0phy，含2个port共4个lane，另⼀种是pcie2.0的phy有3个，每个都是2.0 1lane，跟sata和usb combo使⽤。pcie3.0 phy的4lane可以根据实际需求拆分使⽤，拆分后需要合理配置对应的控制器。
3.2 kernel dts解析之pcie
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资源 模式 dts节点 可用phy 内部dma
pcie
gen3 x 4lane rc/ep pcie3x4:
pcie@fe150000 pcie30phy 是
pcie
gen3 x 2lane rc only pcie3x2:
pcie@fe160000 pcie30phy 否
pcie
gen3 x 1lane rc only pcie2x1l0:
pcie@fe170000 pcie30phy,
combphy1_ps 否
pcie
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pcie@fe180000 pcie30phy,
combphy2_psu 否
pcie
gen3 x 1lane rc only pcie2x1l2:
pcie@fe190000 combphy0_ps 否
在kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3588.dtsi下有具体描述
使用限制
pcie30phy拆分后，pcie30x4控制器，⼯作于2lane模式时只能固定配合pcie30phy的port0，⼯作于 1lane模式时，只能固定配合pcie30phy的port0lane0；
pcie30phy拆分后，pcie30x2控制器，⼯作于2lane模式时只能固定配合pcie30phy的port1，⼯作于 1lane模式时，只能固定配合pcie30phy的port1lane0；
pcie30phy拆分为4个1lane，pcie3phy的port0lane1只能固定配合pcie2x1l0控制器，pcie3phy的 port1lane1只能固定配合pcie2x1l1控制器;
pcie30x4控制器⼯作于ep模式，可以使⽤4lane模式，或者2lane模式使⽤pcie30phy的port0， pcie30phy的port1中2lane可以作为rc配合其他控制器使⽤。默认使⽤common clock作为reference clock时，⽆法实现pcie30phy port0的lane0⼯作于ep模式，lane1⼯作于rc模式配合其他控制器使 ⽤，因为port0的两个lane是共⽤⼀个输⼊的reference clock，rc和ep同时使⽤clock可能会有冲突。
rk3588 pcie30phy 如果只使⽤其中⼀个port，另⼀个port也需要供电，refclk等其他信号可接地。
4、pcie 使用配置
4.1 简介
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可以插入对应模组使用, 如图：
4.2 硬件设计
pcie3.0 x 4 接口：
pcie 2.0接口：
4.3 软件配置
一般根据原理图在 dts 中配置供电引脚、复位引脚，选择正确的 pcie 控制器节点和 phy 节点使能就可以。
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/ { vcc12v_dcin: vcc12v-dcin { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc12v_dcin; regulator-always-on; regulator-boot-on; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; }; vcc5v0_sys: vcc5v0-sys { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc5v0_sys; regulator-always-on; regulator-boot-on; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; vin-supply = ; }; vcc3v3_pcie2x1l0: vcc3v3-pcie2x1l0 { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc3v3_pcie2x1l0; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; enable-active-high; regulator-boot-on; regulator-always-on; gpios = ; startup-delay-us = ; vin-supply = ; }; vcc3v3_pcie30: vcc3v3-pcie30 { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc3v3_pcie30; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; enable-active-high; gpios = ; startup-delay-us = ; vin-supply = ; };}&pcie2x1l0 { reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&combphy1_ps { status = okay;};&pcie30phy { rockchip,pcie30-phymode = ; status = okay;};&pcie3x4 { reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};
pcie30phy、combphy1_ps：phy 节点
pcie3x4、pcie2x1l0：pcie3x4 控制器节点
reset-gpios：复位引脚属性
vcc3v3_pcie2x1l0、vcc3v3_pcie30：供电引脚节点
4.4 其他pcie配置的实例
rk3588的控制器和phy较多，按配置要点进⾏配置即可，这⾥还有⼏个典型范例供参考：
4.4.1 ⽰例1 pcie3.0phy拆分2个2lane rc, 3个pcie 2.0 1lane
/ { vcc3v3_pcie30: vcc3v3-pcie30 { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc3v3_pcie30; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; enable-active-high; gpios = ; startup-delay-us = ; vin-supply = ; };}；&combphy0_ps { status = okay;};&combphy1_ps { status = okay;};&combphy2_psu { status = okay;};&pcie2x1l0 { phys = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie2x1l1 { phys = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie2x1l2 { reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie30phy { /*pcie30phy的组合使⽤模式: phy_mode_pcie_nanbnb /* p1:pcie3x2 + p0:pcie3x2 */ phy_mode_pcie_nanbbi /* p1:pcie3x2 + p0:pcie3x1*2 */ phy_mode_pcie_nabinb /* p1:pcie3x1*2 + p0:pcie3x2 */ phy_mode_pcie_nabibi /* p1:pcie3x1*2 + p0:pcie3x1*2 */ */ rockchip,pcie30-phymode = ; status = okay;};&pcie3x2 { reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie3x4 { num-lanes = ;//拆分为2lan使用 reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};
4.4.2 ⽰例2 pcie3.0phy拆分为4个1lane, 1个使⽤pcie 2.0 1 lane
/ { vcc3v3_pcie30: vcc3v3-pcie30 { compatible = regulator-fixed; regulator-name = vcc3v3_pcie30; regulator-min-microvolt = ; regulator-max-microvolt = ; enable-active-high; gpios = ; startup-delay-us = ; vin-supply = ; };}；&combphy0_ps { status = okay;};&pcie2x1l0 { phys = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie2x1l1 { phys = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie2x1l2 { reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie30phy { rockchip,pcie30-phymode = ; status = okay;};&pcie3x2 { num-lanes = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};&pcie3x4 { num-lanes = ; reset-gpios = ; vpcie3v3-supply = ; status = okay;};
pcie30phy拆分为4个1lane时，port0lane0固定配合pcie3x4控制器，pcie3phy的port0lane1固定配合pcie2x1l0控制器，port1lane0固定配合pcie3x2控制器，pcie3phy的port1lane1固定配合pcie2x1l1控制器，加上combphy0_ps固定配合pcie2x1l2。
人民日报评网络虚假流量
一文读懂什么是分布式流处理系统Kafka
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