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RK3588 PCIe 配置、DTS 与故障排查

RK3588 PCIe 配置、DTS 与故障排查

1. 内核配置

本树rockchip_linux_defconfig主要启用：

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CONFIG_PCI=y
CONFIG_PCIEPORTBUS=y
CONFIG_PCIEASPM_POWERSAVE=y
CONFIG_PCIEASPM_EXT=y
CONFIG_HOTPLUG_PCI=y
CONFIG_HOTPLUG_PCI_GPIO=y
CONFIG_PCIE_ROCKCHIP_HOST=y
CONFIG_PCIE_DW_ROCKCHIP=y
CONFIG_PCIE_DW_DMATEST=y
CONFIG_PCIE_DW_ROCKCHIP_EP=y

不同产品 defconfig 有差异。rockchip_electric_defconfig未启用全部热插拔/EP 测试，rockchip_cpcem_linux_defconfig还启用厂商 Endpoint Function。最终判断必须查看构建生成的.config。

2. DTS 控制器

RK3588 SoC DTS包含：

节点 典型能力
pcie3x4@fe150000 Gen3 x4
pcie3x2@fe160000 Gen3 x2
pcie2x1l0@fe170000 Gen2 x1
pcie2x1l1@fe180000 Gen2 x1
pcie2x1l2@fe190000 Gen2 x1

节点 compatible 为rockchip,rk3588-pcie和snps,dw-pcie。板级 DTS 通过&pcie...选择实际端口并补充供电、GPIO、pinctrl 和 PHY。

3. 关键 DTS 属性

应结合 binding 核对：

  • reg与reg-names：DBI/APB/config 等窗口；
  • ranges：CPU→PCI I/O/MEM 地址；
  • bus-range；
  • interrupts与interrupt-names；
  • interrupt-map：legacy INTA~INTD；
  • msi-map或msi-parent；
  • clocks、clock-names；
  • resets、reset-names；
  • phys、phy-names；
  • num-lanes、最大链路速率；
  • reset-gpios；
  • vpcie regulator/supply；
  • status = "okay"。

属性名称应以本树 binding 和驱动实际devm_*_get()为准，不能直接照搬其它 BSP。

4. PHY 与 Lane 复用

RK3588 PCIe 3.0 lane 由共享 PHY 和 GRF 控制，x4/x2/多个 x1 组合受硬件 mode、板级走线和 DTS 约束。若 lane mode 错误：

  • PHY 可能 probe 成功；
  • 控制器寄存器可读；
  • 但 LTSSM 无法稳定进入 L0。

还应检查 refclk 方向、100 MHz 时钟质量、SSC、AC coupling 和 lane polarity。

5. 上电时序

推荐观测顺序：

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Endpoint 电源稳定
 -> refclk 稳定
 -> PHY 初始化
 -> RC reset 释放
 -> Endpoint PERST# 释放
 -> LTSSM Enable
 -> Link L0
 -> 等待设备完成内部初始化
 -> 配置空间读取

NVMe、Wi-Fi、PCIe Switch 的稳定时间不同。GPIO 极性或 regulator enable 错误会表现为永久 Detect/Polling。

6. 分层故障树

A. 控制器不 probe

检查：

  • DTS status/compatible；
  • 驱动是否编入；
  • clock/reset/regulator/PHY 获取错误；
  • deferred probe 依赖；
  • threaded init 是否延后日志。

检查：

  • Endpoint 电源；
  • PERST#极性和时序；
  • refclk；
  • PHY lane mode；
  • LTSSM 状态；
  • Gen1 强制降速能否建立链路；
  • SI、连接器和走线。

检查：

  • CFG0 outbound iATU；
  • bus-range；
  • 首次 VID/DID 读结果；
  • Endpoint 是否仍返回 CRS；
  • Device 0/Function 0 路由；
  • 控制器系统错误状态。

D. 能枚举但 BAR 分配失败

检查：

  • DTS ranges容量；
  • bridge MEM/prefetch window；
  • 32/64 位 BAR；
  • 资源冲突；
  • SR-IOV VF BAR；
  • 是否需要pci=realloc=on进行验证。

E. BAR 可访问但业务中断失败

检查：

  • MSI/MSI-X Enable；
  • IRQ domain 与 parent；
  • DWC MSI status/mask；
  • /proc/interrupts计数；
  • handler 是否清设备状态；
  • INTx interrupt-map。

F. 中断正常但 DMA 失败

检查：

  • pci_set_master()；
  • DMA mask；
  • IOMMU/SMMU stream ID；
  • cache coherency；
  • descriptor 地址和 endian；
  • 设备是否报告 Completion Timeout/AER。

7. 常用证据

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dmesg | 关注 rockchip-dw-pcie、link、AER、BAR、MSI
lspci -nn -t
lspci -vv -s <BDF>
cat /sys/bus/pci/devices/<BDF>/resource
cat /proc/iomem
cat /proc/interrupts

厂商树的pcie-dw-rockchip.c已包含额外[PCIe DEBUG]日志；量产前应控制日志级别，避免在热路径持续打印。

8. 内核参数的定位用途

  • pci=nomsi：验证 MSI 路径；
  • pcie_aspm=off：验证 ASPM/CLKREQ#；
  • pci=realloc=on：验证资源窗口；
  • pci=pcie_bus_safe等：验证 MPS/MRRS；
  • pcie_port_pm=off：部分版本用于端口 PM 隔离。

参数能改变现象不等于根因已修复，应回到 DTS、电气、资源或驱动状态机。

9. 安全注意

  • 不对正在 DMA 的设备执行 sysfs remove/reset；
  • 不用devmem修改 DWC/GRF 寄存器作为长期方案；
  • IOMMU 未隔离前不把 Endpoint 交给不可信用户；
  • 热拔前停止业务、解绑驱动并确认供电控制；
  • 自动恢复应限制重试次数，防止坏链路造成无限 reset 风暴。

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