分类： LINUX
2011-04-20 11:18:50
ACPI – the Advanced Configuration & Power Interface. ACPI是OS，BIOS和硬件之间的抽象层。它允许OS和平台独立的发展，比如新的OS可以控制老的平台，老的OS也可以控制新的平台而不需要额外的修改。ACPI的基本结构图如下：
计算机领域的一个基本方法是增加一个抽象层，从而使得抽象层的上下两层独立的发展，ACPI事实上也是借鉴类似的思想。ACPI的抽象主要是通过ACPI表中提供的信息来实现，这些信息包括ACPI寄存器、AML代码、配置信息等。
AML代码是抽象的关键。为了消除平台相关性，BIOS把平台相关的操作用AML代码来实现。OS不需要知道平台细节，它只是解释执行这些代码，在解释执行的过程中平台相关的操作就被执行了。ACPI规范定义了一些标准的AML函数，OS解释执行一个这样的标准函数就可以实现特定的功能。举个例子： Scope (_SB.PCI0.LPC) { OperationRegion (LPCS, PCI_Config, 0x00, 0x0100) Field (LPCS, AnyAcc, NoLock, Preserve) { Offset (0x60), PIRA, 8, } } Device (LNKA) { Method (_DIS, 0, NotSerialized) { Or (\_SB.PCI0.LPC.PIRA, 0x80, \_SB.PCI0.LPC.PIRA) } } 比如我们想禁止LNKA设备，ACPI规范定义了OS必须执行此设备的_DIS函数。从硬件的角度来讲，禁止LNKA设备需要将某个PCI设备的配置空间的寄存器0×60的最高位置上。OS不需要知道硬件的细节，它解释执行_DIS函数即可。上面的代码就是AML代码，由BIOS提供，语句‘Or (\_SB.PCI0.LPC.PIRA, 0×80, \_SB.PCI0.LPC.PIRA)’实际上就是给寄存器\_SB.PCI0.LPC.PIRA置上最高位， 而PIRA就是PCI设备LPC的配置空间的寄存器0×60。从此段代码我们可以明显的看出BIOS以AML代码的形式隐藏（抽象）了硬件的细节，从而使得OS看到的是一个平台无关的硬件。 更多的ACPI预定义的函数可以在ACPI规范中找到，可以在下载最新的规范。 Linux/ACPI实现中使用的AML解释器是ACPICA －the ACPI Component Architecture. 可以从得到。它包含一个AML解释器（Linux kernel包含了这个解释器，很多其他OS也是如此，比如BSD、opensolaris等），一个编译器（将ACPI Source Language （ASL）编译成AML代码）和一些测试工具。 最新的Linux/ACPI的代码可以使用git在得到。 ACPI是Intel（i386，x86_64，IA64）平台的标准固件规范，绝大部分OS需要从BIOS得到的信息都可以从ACPI得到，并且现在的趋势是未来的任何新的特性相关的信息都只能从ACPI得到。ACPI的内容庞杂，学习ACPI至少可以帮助我们理解：
可以说要理解现代PC平台必须了解ACPI。 首先可以看看是否这是一个regression，如果以前版本的Linux kernel可以工作，但新的不行，则是一个regression，可以测试不同的kernel从而找出哪个版本引入了bug。使用git-bisect是一个好的选择，它可以帮你定位到哪个patch导致了regression。一些git-bisect相关的资料如下： 试试kernel参数”acpi=off”，如果此参数没有带来任何改变，那么这不是一个ACPI bug。反之，则这很可能是一个ACPI bug。 确定了是一个ACPI bug后，我们还有其他一些参数来更进一步的区分到底是ACPI哪个部分的bug。 acpi=ht 这个参数和"acpi=off"几乎一样，它禁止了除多处理器配置相关的内容以外的所有ACPI功能。如果acpi=off正常，但acpi=ht 不正常, 则解析ACPI 表或者Linux SMP的代码有bug. pci=noacpi 禁止使用ACPI来处理任何PCI相关的内容，包括PCI root bus的枚举和PCI设备中断路由。 acpi=noirq 禁止使用ACPI来处理PCI设备中断路由，和pci=noacpi的区别是它允许使用ACPI来枚举PCI root bus. pnpacpi=off 禁止使用ACPI来枚举PNP设备，比如串口、PS2键盘鼠标等。 noapic 禁止使用io-apic来做设备中断路由，这样做的效果之一是ACPI返回的中断路由表将是针对PIC（8259）的。 nolapic 禁止使用Local-APIC和IO-APIC。 出现中断问题的可能性很多，比如驱动程序有bug。由ACPI导致的最常见的中断问题是kernel打出：”irqXX: nobody cared!”。这意味着kernel收到一个中断，但是没有驱动程序来处理此中断。Kernel会将此中断禁止，从而导致挂在此中断上的所有设备都停止工作。pci=noacpi, acpi=noirq, pnpacpi=off, noapic, nolapic这些参数可以帮助隔离一些问题。另外一个有用的参数是”irqpoll”，出现上面的中断问题时，它可以使kernel自动探测哪个设备发出了中断。这个参数对于调试那些中断路由有问题的系统很有用。 STR的一个常见问题是Resume回来后黑屏，但是系统并没有死掉，比如可以通过网络访问系统或者键盘灯工作正常。可以试试kernel参数acpi_sleep=s3_bios/s3_mode，它会尝试将显示器打开。如果不行可以试试vbetools（），在resume回来后输入 $ vbetool post 为了方便，你可以在你的STR脚本中调用此命令。 STR的另一个常见问题是系统没法resume回来，你可以试试acpi_sleep=s3_beep。如果你听不到电脑的扬声器产生的声音，那么resume的代码完全没被执行。这可能是BIOS的原因，也可能是Linux的原因，目前还没有太好的办法处理。反之，很有可能是Linux driver的原因，你可以尝试尽可能少的加载驱动程序，只保留最基本的驱动，比如硬盘驱动。 TBD 参数是acpi.debug_level and acpi.debug_layer。如果打开debug参数，ACPI可以产生很多详细的运行输出。这些输出可以帮助我们定位出错的原因。 对于debug_layer和debug_level，include/acpi/acoutput.h里面包含了很多值，这些值决定了Linux/ACPI输出信息的详细程度和内容范围。acpi.debug_level和 acpi.debug_layer是kernel参数，也可以在系统运行时改变这些值，它们是/sys/module/acpi/parameters/debug_{level,layer}。 注意，这些输出信息可能很快就将kernel的ring buffer用完，你可能需要使用log_buf_len=XY来增加ring buffer的大小。使用serial console (Documentation/serial-console.txt)来得到kernel输出是一个好的方法。如果你的笔记本电脑没有串口，可以试试netconsole (Documentation/networking/netconsole.txt)。 DSDT (Differentiated System Description Table)是一个主要的ACPI表，它包含了很多AML代码。因为BIOS的bug，这些代码本身可能有错。Linux提供的一种方法能让你使用定制的DSDT表，这对于调试很有帮助。让kernel使用定制的DSDT步骤如下： 首先要得到原始的DSDT表（后面的章节会介绍acpidump等工具）: $ acpidump > acpidump.out $ acpixtract DSDT acpidump > DSDT.dat 这样我们就得到了DSDT表的二进制文件，将它反汇编 $ iasl -d DSDT.dat 我们会得到一个AML代码文件，你可以修改它 $ vi DSDT.dsl 然后重新编译 $ iasl -tc DSDT.dsl 把它拷贝到kernel source中 $ cp DSDT.hex $SRC/include/ 加入下面几行到你的kernel配置文件（.config）: CONFIG_STANDALONE=n CONFIG_ACPI_CUSTOM_DSDT=y CONFIG_ACPI_CUSTOM_DSDT_FILE=”DSDT.hex” 编译kernel，运行，你的dmesg中应该有如下输出： Table [DSDT] replaced by host Linux/ACPI社区使用kernel bugzilla来跟踪bug 。。这个网站主要是跟踪base kernel的bug，如果你有特定发行版的bug，不要发到这个网站。Linux/ACPI有自己的邮件列表（），你也可以在那里讨论问题。另外，Intel的Linux/ACPI组也有一个邮件地址（），如果你的问题不方便公开，可以发到这儿。 如果你报告一个bug，请提交如下信息：
，按照包里面的README编译。使用步骤如下：导出所有的表，这些表都是二进制的 $ acpidump > acpidump.out 上面的输出包含了很多个ACPI表，如果你希望将它们分离开，使用 $ acpixtract -a acpidump.out 反汇编某个表 $ iasl -d TABLE.dat 这样就得到类C的AML代码。 ACPI in Linux – Myths vs. Reality(OLS 2007) paper: presentation: ACPI in Linux – Architecture, Advances, and Challenges(OLS 2005) paper: presentation: The State of ACPI in the Linux Kernel(OLS 2004)
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