LS2K1000启动全链路架构解析

这份 tgt_machdep.c 基本就是 LS2K1000 PMON/Bootloader 的"总控制中枢"，它已经把你前面关心的 DDR / PCIe / 启动流全部串起来了。

我帮你把它"升维成系统架构 + 执行流图"，你可以直接拿去做分析或画 CSDN 系列文章。

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🧠 LS2K1000 Boot 全链路执行架构（对应这份代码）

🔥 0. 启动总流程（从复位到 main）

Reset Vector
   ↓
PMON entry
   ↓
init_loongarch()
   ↓
  ├─ unlock_scache()
  ├─ SMP slave_core 释放
  ├─ mem_win_cfg()          ← DDR地址映射
  ├─ get_memorysize_soc()   ← DDR size识别
  ├─ mul_pin_def_cfg()      ← pinmux
  ├─ tgt_cpufreq()          ← 时钟探测
  ├─ rtc / i2c init
  ├─ NAND / SPI NOR init
  ├─ PCIe device init
  ├─ framebuffer / VGA init
   ↓
main()

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🧩 1. DDR 子系统（核心链路）

📌 关键函数：get_memorysize_soc() + mem_win_cfg()

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🧠 DDR 初始化逻辑（抽象状态机）

[DDR UNKNOWN]
     ↓
read tgt_memsz
     ↓
decode mem_size
     ↓
configure XBAR windows
     ↓
map CPU ↔ DDR ↔ PCIe/GPU
     ↓
[DDR READY]

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🔥 DDR size 解析逻辑（非常关键）

mem_size = raw_memsz & 0xff;
mem_size = mem_size << 29;
mem_size = mem_size - 0x1000000;
mem_size = mem_size >> 20;

👉 本质：

BIOS/bootrom → 传入 encoded DDR size
→ decode 成 MB级容量

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🧠 DDR地址映射（XBAR）

📌 mem_win_cfg()

CPU_WIN0 → 0x1c000000 (Boot region)
CPU_WIN1 → 0x10000000
CPU_WIN2 → low memory alias
CPU_WIN3 → 0x80000000
CPU_WIN4/5 → high memory (4GB / 8GB / 16GB)

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🔥 DDR关键本质（非常重要）

👉 LS2K1000 DDR不是"单纯内存控制器"

而是：

CPU
 ↓
XBAR (交叉互联)
 ↓
DDR Controller
 ↓
Physical DRAM

所以 DDR training 成功 ≠ 可用

还必须：

✔ mem_win_cfg 正确

✔ XBAR window 正确

✔ high memory mapping 正确

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⚡ 2. PCIe 全链路初始化

📌 入口：

init_pcidev()

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🧠 PCIe 启动状态机

[PCIe RESET]
     ↓
_pci_devinit()
     ↓
扫描 device (bus 0 dev 0~x)
     ↓
建立 BAR 映射
     ↓
ls_pcie_config_set()
     ↓
interrupt fixup
payload fixup
MSI window
     ↓
GPU / SATA / GMAC 可访问

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🔥 PCIe修复逻辑（非常关键）

1️⃣ interrupt fixup

_pci_conf_write16(dev, 0x3c, irq | 0x100);

👉 本质：

PCI INTx → CPU interrupt routing

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2️⃣ payload fixup

Max Payload Size
Max Read Request Size

👉 影响：

• DMA吞吐
• GPU性能
• NVMe稳定性

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3️⃣ MSI window

0x1fe10000 → MSI vector base

👉 MSI中断映射区

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🧠 3. Boot关键"隐式依赖链"

很多人看不懂这份代码，是因为漏了这条链：

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🔥 系统依赖关系图

DDR OK
  ↓
XBAR window OK
  ↓
PCIe config space OK
  ↓
DMA可访问 DDR
  ↓
GPU / SATA / GMAC 才能工作

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⚠️ 关键点（非常重要）

👉 PCIe BAR 不可访问 = 通常不是 PCIe bug

而是：

❌ DDR mapping错
❌ XBAR window没开
❌ cache/uncached映射错误

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🧨 4. Cache & SMP 启动链

📌 unlock_scache()

unlock L2 cache window
flush hit-invalidate

👉 本质：

cache → DDR一致性初始化

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📌 SMP启动

st.d slave_main → 0x1fe01100

👉 含义：

core0 → core1 boot entry address

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🧭 5. GPIO / PINMUX 系统

📌 mul_pin_def_cfg()

HDA / CAN / I2C / SDIO / NAND pin mux
USB prefetch disable

👉 本质：

SoC外设复用矩阵初始化

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💾 6. 存储系统初始化

NAND / SPI NAND / NOR

路径：

init_loongarch
  ↓
ls2k_nand_init()
ls2k_spi_nand_probe()
ls2k_m25p_probe()

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🖥️ 7. Display / GPU / FB链路

📌 init_pcidev() 后半段：

vga_bios_init()
dc_init()
fb_init()
HDMI bridge (LT9211 / LT8618 / SII9022A)

👉 本质：

PCIe GPU / DC → framebuffer → HDMI输出

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🔥 8. 一张"系统级启动总图"

                ┌──────────────┐
                │   Reset CPU  │
                └──────┬───────┘
                       ↓
              ┌─────────────────┐
              │  PMON entry     │
              └──────┬──────────┘
                     ↓
        ┌────────────────────────────┐
        │ init_loongarch()           │
        └──────────┬─────────────────┘
                   ↓
     ┌──────────── DDR TRAIN / MAP ────────────┐
     │ mem_win_cfg + get_memorysize_soc        │
     └────────────┬────────────────────────────┘
                  ↓
     ┌──────── PCIe + DMA + XBAR ─────────┐
     │ init_pcidev + ls_pcie_config_set   │
     └────────────┬───────────────────────┘
                  ↓
     ┌──────── Storage + Display ────────┐
     │ NAND / SPI / VGA / FB / HDMI      │
     └────────────┬──────────────────────┘
                  ↓
               main()

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