3.系统固件-X86下的ACPI-《计算机知识》

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2025-11-02 22:13:36 系统网络 来源：ZONE.CI 全球网 0 阅读模式
  • 相关参考
  • ACPI协议中关键点
  • ACPI使用
    • ACPI系统描述表的获取
    • ACPI的METHOD获取
  • 什么是ACPI
    • ACPI的目标
    • ACPI整体框图
    • ACPI主要包含以下几个部分：

    相关参考

    • ACPI协议规范： ACPI_6_3_May16.pdf
    • ASL教程：asl_tutorial_v20190625.pdf
    • UEFI-ACPI： https://uefi.org/acpi
    • AML工作原理快速调研 - X86新手必看
    • Linux内核软件架构基础-鲲鹏920

    相关资料下载：链接: https://pan.baidu.com/s/1uUwhHKztLcZlruONLPm-oA 密码: 7kgf

    ACPI协议中关键点

    • P120 Table 5-29 描述了 /sys/firmware/acpi/tables/ 中各表项 内容

    ACPI使用

    因为ACPI不是研究的重点，但X86系统各方面离不开这玩意，所以先介绍下Linux下使用可以参考：Linux内核软件架构基础-鲲鹏920 是比设备树更牛逼的东西。

    先不用去就纠结这些表咋来的，只需要怎么获取，后期对照相关架构的硬件手册来看即可。

    ACPI系统描述表的获取

    首先要知道系统中 ACPI有个系统描述表 可参考 ACPI协议规范 Chapter 5.2： ACPI System Description Tables

    在用户空间可解析这些表信息

    1. sudo apt-get install -y iasl acpica-tools
    3. sudo su # need root
    6. ############## acpi工具快速打印################
    7. ### acpidump 可快速打印出所有的表项概要
    8. root@inno-MS-7B89:testacpi# acpidump -s
    9. ACPI: SSDT 0x0000000000000000 003EC9 (v01 AMD    AMD CPU  00000001 AMD  00000001)
    10. ACPI: MCFG 0x0000000000000000 00003C (v01 ALASKA A M I    01072009 MSFT 00010013)
    11. ACPI: APIC 0x0000000000000000 00015E (v03 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
    12. ACPI: CRAT 0x0000000000000000 000ED8 (v01 AMD    AMD CRAT 00000001 AMD  00000001)
    13. ACPI: PCCT 0x0000000000000000 00006E (v01 AMD    AMD PCCT 00000001 AMD  00000000)
    14. ACPI: SSDT 0x0000000000000000 008C98 (v02 AMD    AMD ALIB 00000002 MSFT 04000000)
    15. ACPI: CDIT 0x0000000000000000 000029 (v01 AMD    AMD CDIT 00000001 AMD  00000001)
    16. ACPI: UEFI 0x0000000000000000 000042 (v01 ALASKA A M I    00000002      01000013)
    17. ACPI: IVRS 0x0000000000000000 0000D0 (v02 AMD    AMD IVRS 00000001 AMD  00000000)
    18. ACPI: DSDT 0x0000000000000000 007C55 (v02 ALASKA A M I    01072009 INTL 20120913)
    19. ACPI: WSMT 0x0000000000000000 000028 (v01 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
    20. ACPI: SSDT 0x0000000000000000 001D4A (v01 AMD    AmdTable 00000001 INTL 20120913)
    21. ACPI: SSDT 0x0000000000000000 003776 (v01 AMD    AMD AOD  00000001 INTL 20120913)
    22. ACPI: FACP 0x0000000000000000 000114 (v06 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
    23. ACPI: FPDT 0x0000000000000000 000044 (v01 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
    24. ACPI: SSDT 0x0000000000000000 0000FC (v02 ALASKA CPUSSDT  01072009 AMI  01072009)
    25. ACPI: HPET 0x0000000000000000 000038 (v01 ALASKA A M I    01072009 AMI  00000005)
    26. ACPI: SSDT 0x0000000000000000 0000BF (v01 AMD    AMD PT   00001000 INTL 20120913)
    27. ACPI: FIDT 0x0000000000000000 00009C (v01 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
    28. ACPI: FACS 0x0000000000000000 000040
    29. ACPI: BGRT 0x0000000000000000 000038 (v01 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
    32. mkdir -p  testacpi  && cd testacpi
    33. acpidump > acpidump.out     # 将ACPI表二进制打印到文件
    34. acpixtract -a acpidump.out  # 解析acpi表，生成各个dat文件
    35. iasl -d xxx.dat                          # iasl会解析acpi 二进制表，生成xxx.dsl描述文件
    38. 注：也可将cp /sys/firmware/acpi/tables/* 中的文件拷贝到其他目录（sysfs下不能用iasl去解析），
    39. 然后用iasl去解析
    40. mkdir -p  testacpi &&  cp /sys/firmware/acpi/tables/* ./testacpi -r
    41. cd testacpi
    42. rm data dynamic -rf
    43. iasl -d *
    45. 会给每个文件生成对应的 .dsl文件，这是将acpi翻译成描述信息的内容

    内核代码中获取ACPI表信息 demo

    1. // 比如：./drivers/iommu/intel/dmar.c中
    2. detect_intel_iommu
    3.     dmar_table_detect();
    4.         acpi_status status = acpi_get_table(ACPI_SIG_DMAR, 0, &dmar_tbl);
    6.     acpi_put_table(dmar_tbl);
    8. struct acpi_table_header {
    9.     char signature[ACPI_NAME_SIZE];    /* ASCII table signature */
    10.     u32 length;        /* Length of table in bytes, including this header */
    11.     u8 revision;        /* ACPI Specification minor version number */
    12.     u8 checksum;        /* To make sum of entire table == 0 */
    13.     char oem_id[ACPI_OEM_ID_SIZE];    /* ASCII OEM identification */
    14.     char oem_table_id[ACPI_OEM_TABLE_ID_SIZE];    /* ASCII OEM table identification */
    15.     u32 oem_revision;    /* OEM revision number */
    16.     char asl_compiler_id[ACPI_NAME_SIZE];    /* ASCII ASL compiler vendor ID */
    17.     u32 asl_compiler_revision;    /* ASL compiler version */
    18. };
    20. cat dmar.dsl  | more
    21. [000h 0000   4]                    Signature : "DMAR"    [DMA Remapping table]
    22. [004h 0004   4]                 Table Length : 000000A8
    23. [008h 0008   1]                     Revision : 01
    24. [009h 0009   1]                     Checksum : 2A
    25. [00Ah 0010   6]                       Oem ID : "INTEL "
    26. [010h 0016   8]                 Oem Table ID : "NUC8i3BE"
    27. [018h 0024   4]                 Oem Revision : 00000040
    28. [01Ch 0028   4]              Asl Compiler ID : "    "
    29. [020h 0032   4]        Asl Compiler Revision : 01000013
    30. ......

    ACPI的METHOD获取

    在看PCI代码的时候，遇到关键点的时候，总是被ACPI打断，导致无法继续分析

    比如：PCI域的获取，PCI mcfg的地址，PCI资源信息

    1. acpi_pci_root_add
    2.     |- acpi_evaluate_integer(handle, METHOD_NAME__SEG, NULL,
    3.                        &segment);
    5. acpi_pci_root_get_mcfg_addr
    6.     |- status = acpi_evaluate_integer(handle, METHOD_NAME__CBA,
    7.             NULL, &mcfg_addr);
    9. acpi_evaluate_integer()实际调用 acpi_evaluate_object()。
    10. 这个实现在./drivers/acpi/acpica/nsxfeval.c中，其最终的实现是这个函数：
    11. acpi_ns_evaluate(info)->acpi_ps_execute_method(info)->acpi_ps_parse_aml()
    13. ......
    14. #define METHOD_NAME__CBA        "_CBA"    
    15. #define METHOD_NAME__SEG        "_SEG"
    16. #define METHOD_NAME__SRS        "_SRS"
    17. #define METHOD_NAME__STA        "_STA"
    18. #define METHOD_NAME__SUB        "_SUB"
    19. #define METHOD_NAME__UID        "_UID"

    Linux内核软件架构基础-鲲鹏920 中描述了：acpi_evaluate_object 是调用ACPI的 （AML作为一种抽象语言集成在ACPI的数据结构中，由）OS一侧 的AML虚拟机解释执行。

    什么是ACPI

    ACPI与UEFIACPI规范阅读笔记

    高级配置与电源接口（Advanced Configuration and Power Interface），简称ACPI，1997年由Intel、Microsoft、Toshiba 所共同制定提供操作系统应用程序管理所有电源管理接口 **

    ACPI的目标

    ASL教程：asl_tutorial_v20190625.pdf中描述image.pngACPI就是根据 硬件手册 去抽象出 计算机中 所有components， 生成AML文件，然后进行所有的组件管理等任务。

    ACPI规范不是仅仅针对某一项调节，而是要协调各个部分，综合管理，使其达到最佳状态。 ACPI是一种工业级的接口协议，它同时规范了硬件和软件的接口，使得OS可以直接配置和电源管理所有设备以及整个系统。操作系统可以收集用户、应用、硬件等各方面信息做出综合判断以及执行。 支持传统BIOS电源管理的电脑从传统模式启动然后等到ACPI OS启动之后转换到工作状态。而不支持传统模式的电脑如（RISC：ARM）直接冲G3直接到G0。

    ACPI整体框图

    image.png**

    ACPI主要包含以下几个部分：

    • 1.系统电源管理（System power management）
    • 2.设备电源管理（Device power management）
    • 3. 处理器电源管理（Processor power management）
    • 4.设备和处理器性能管理（Device and processor performance management）
    • 5.配置/即插即用（Configuration/Plug and Play）
    • 6.系统事件（System Event）
    • 7.电池管理（Battery management）
    • 8.温度管理（Thermal management）
    • 9.嵌入式控制器（Embedded Controller）
    • 10.SMBus控制器（SMBus Controller）

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