3. 系统固件 - X86下的ACPI - 《计算机知识》

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

sudo apt-get install -y iasl acpica-tools
sudo su # need root
############## acpi工具快速打印################
### acpidump 可快速打印出所有的表项概要
root@inno-MS-7B89:testacpi# acpidump -s
ACPI: SSDT 0x0000000000000000 003EC9 (v01 AMD    AMD CPU  00000001 AMD  00000001)
ACPI: MCFG 0x0000000000000000 00003C (v01 ALASKA A M I    01072009 MSFT 00010013)
ACPI: APIC 0x0000000000000000 00015E (v03 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
ACPI: CRAT 0x0000000000000000 000ED8 (v01 AMD    AMD CRAT 00000001 AMD  00000001)
ACPI: PCCT 0x0000000000000000 00006E (v01 AMD    AMD PCCT 00000001 AMD  00000000)
ACPI: SSDT 0x0000000000000000 008C98 (v02 AMD    AMD ALIB 00000002 MSFT 04000000)
ACPI: CDIT 0x0000000000000000 000029 (v01 AMD    AMD CDIT 00000001 AMD  00000001)
ACPI: UEFI 0x0000000000000000 000042 (v01 ALASKA A M I    00000002      01000013)
ACPI: IVRS 0x0000000000000000 0000D0 (v02 AMD    AMD IVRS 00000001 AMD  00000000)
ACPI: DSDT 0x0000000000000000 007C55 (v02 ALASKA A M I    01072009 INTL 20120913)
ACPI: WSMT 0x0000000000000000 000028 (v01 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
ACPI: SSDT 0x0000000000000000 001D4A (v01 AMD    AmdTable 00000001 INTL 20120913)
ACPI: SSDT 0x0000000000000000 003776 (v01 AMD    AMD AOD  00000001 INTL 20120913)
ACPI: FACP 0x0000000000000000 000114 (v06 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
ACPI: FPDT 0x0000000000000000 000044 (v01 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
ACPI: SSDT 0x0000000000000000 0000FC (v02 ALASKA CPUSSDT  01072009 AMI  01072009)
ACPI: HPET 0x0000000000000000 000038 (v01 ALASKA A M I    01072009 AMI  00000005)
ACPI: SSDT 0x0000000000000000 0000BF (v01 AMD    AMD PT   00001000 INTL 20120913)
ACPI: FIDT 0x0000000000000000 00009C (v01 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
ACPI: FACS 0x0000000000000000 000040
ACPI: BGRT 0x0000000000000000 000038 (v01 ALASKA A M I    01072009 AMI  00010013)
mkdir -p  testacpi  && cd testacpi
acpidump > acpidump.out     # 将ACPI表二进制打印到文件
acpixtract -a acpidump.out  # 解析acpi表，生成各个dat文件
iasl -d xxx.dat                          # iasl会解析acpi 二进制表，生成xxx.dsl描述文件
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），
然后用iasl去解析
mkdir -p  testacpi &&  cp /sys/firmware/acpi/tables/* ./testacpi -r
cd testacpi
rm data dynamic -rf
iasl -d *
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

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

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

acpi_pci_root_add
    |- acpi_evaluate_integer(handle, METHOD_NAME__SEG, NULL,
                       &segment);
acpi_pci_root_get_mcfg_addr
    |- status = acpi_evaluate_integer(handle, METHOD_NAME__CBA,
            NULL, &mcfg_addr);
acpi_evaluate_integer()实际调用 acpi_evaluate_object()。
这个实现在./drivers/acpi/acpica/nsxfeval.c中，其最终的实现是这个函数：
acpi_ns_evaluate(info)->acpi_ps_execute_method(info)->acpi_ps_parse_aml()
......
#define METHOD_NAME__CBA        "_CBA"    
#define METHOD_NAME__SEG        "_SEG"
#define METHOD_NAME__SRS        "_SRS"
#define METHOD_NAME__STA        "_STA"
#define METHOD_NAME__SUB        "_SUB"
#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UEFI
ACPI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
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ACPI的目标

ASL教程：asl_tutorial_v20190625.pdf中描述

ACPI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

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）

X86下的ACPI

相关参考