[收集] ACPI 入門相關資料

ACPI Table 基本知識

出處：http://biosengineer.blogspot.tw/2007/10/acpi-table.html

ACPI Table基本知識(BIOS觀點):

1.包在BIOS ROM中 的 ASL Code 就是ACPI Table，而ACPI Table有分成不同類型的Table(RSDT/FADT/DSDT…etc.)。

2.像是我們比較常使用的DSDT Table就是放了一些event code，簡單說就是當某個H/W event 發生後，系統OS會去依照描述在這個DSDT Table中的ASL Code去執行，而這些Acpi Table包在BIOS ROM中的形式是AML Code (類似機器碼)。

3.BIOS在開機過程中會把包在BIOS ROM中的Acpi Table 載入到RAM 中，然後留下一些資訊給OS來找到他們，最簡單的例子就是RSDP Table會放在1M以下的某個位址(一般都是在E0000h~FFFFFh)，然後OS就可以透過搜尋”Signature”(某個標記字)的方式來找到其他的Acpi Table entry point。

[勘誤] 應該是RSDP Structure 不是 RSDP Table ，打錯了 >.< ，感謝糾正! 這個Struct內的RSD PTR欄位會指向RSDT Table ，而如何找這個Struct的方式就是在1M以下的地方找”RSD PTR”，有興趣的自己用Debug.com 找看看吧 ^^。 4. OS 需要有一個 AML 翻譯器去翻譯這些AML Code，然後執行他們。 5. 每個Platform 的Host Controller 的暫存器位址會不同，所以BIOS需要透過ACPI Table來告知OS這些暫存器的位址，這樣子做的好處是OS不需要知道你是在什麼Platform，因為他只單純看BIOS所提供的H/W 資訊。 6. ACPI Table還可以用來當作OS 啟動金鑰，例如SLIC Table就是一個例子，OS透過檢查包在BIOS ROM中的ACPI Table的內容來決定是不是一個台OEM 電腦。 其他詳細介紹請參閱ACPI Spec 3.0b 以及微軟網站介紹，下圖為參考微軟文件說明：

======================================================================

ACPI和APIC有什麽關系？[轉貼]
資料來源 : http://mlsx.xplore.cn/2006/01/12/what-difference-between-acpi-and-apic.html

ACPI就是Advanced Configuration and Power Interface的縮寫，意思是“高級配置與電源接口”。這是英特爾、微軟和東芝共同開發的一種電源管理標准。
ACPI可實現以下功能: 　　
1、用户可以使外設在指定時間開關； 　　
2、使用筆記本電腦的用户可以指定計算機在低電壓的情况下進入低功耗狀態，以保證重要的應用程序運行； 　　
3、操作系統可以在應用程序對時間要求不高的情况下降低時鐘頻率；
4、操作系統可以根據外設和主板的具體需求為它分配能源；
5、在無人使用計算機時可以使計算機進入休眠狀態，但保證一些通信設備打開；
6、即插即用設備在插入時能够由ACPI來控制。
不 過，ACPI和其他的電源管理方式一様，要想享受到上面這些功能，必須要有軟件和硬件的支持。在軟件方面，Windows 98及其後續産品和Windows 2000都對ACPI給予了全面的支持；而Linux的内核目前對此支持得并不是太理想。硬件方面比較麻煩，除了要求主板、顯卡和網卡等外設要支持 ACPI外，還需要機箱電源的配合。電源在提供5伏電壓給主板的同時，還必須使電流穩定在720毫安以上才可以，這様它才能够實現電腦的“睡眠”和“唤醒 ”。
ACPI共有六種狀態，分別是S0到S5，它們代表的含義分別是：
S0–實際上這就是我們平常的工作狀態，所有設備全開，功耗一般會超過80W；
S1–也稱為POS（Power on Suspend），這時除了通過CPU時鐘控制器將CPU關閉之外，其他的部件仍然正常工作，這時的功耗一般在30W以下；（其實有些CPU降温軟件就是利用這種工作原理）
S2–這時CPU處於停止運作狀態，總線時鐘(Bus Clock)也被關閉，但其餘的設備仍然運轉；
S3–這就是我們熟悉的STR（Suspend to RAM），這時的功耗不超過10W；
S4–也稱為STD（Suspend to Disk），這時系統主電源關閉，但是硬碟仍然帶電並可以被唤醒 再進入系統時需重跑BIOS,如同WindowsXP的睡眠模式行為；
S5–這種狀態是最乾脆的，就是連電源在内的所有設備全部關閉，功耗為0。
我們最常用到的是S3狀態，即Suspend to RAM（載入到記憶體）狀態，簡稱STR。顧名思義，STR就是把系統進入STR前的工作狀態數據都存放到記憶體中去。在STR狀態下，電源仍然繼續為記憶體等 最必要的設備供電，以確保數據不丢失，而其他設備均處於關閉狀態，系統的耗電量極低。一旦我們按下Power按鈕（主機電源開關），系統就被唤醒，馬上從 内存中讀取數據並恢復到STR之前的工作狀態。記憶體的讀寫速度極快，因此我們感到進入和離開STR狀態所花費的時間不過是幾秒鐘而已；而S4狀態，即 STD（載入到硬盤）與STR的原理是完全一様的，只不過數據是保存在硬盤中。由於硬盤的讀寫速度比内存要慢得多，因此用起來也就没有STR那麽快了。 STD的優點是只通過軟件就能實現，比如Windows 2000就能在不支持STR的硬件上實現STD。
之前的電源管理是APM（Advanced Power Management),那麽ACPI和APM相比有什麽區別呢？

2、ACPI與APM比較
APM 1.0&1.1：由BIOS執行電源管理；
APM 1.2：操作系統定義電源管理時間，由BIOS負責執行；
ACPI：BIOS收集硬件信息，定義電源管理方案；由操作系統負責執行。
APM是一種軟件解决方案，因此是與操作系統有關的， 而ACPI是工業標准，包括了軟件和硬件方面的規範。

APIC (高級可編程中斷控制器)對計算機來講有兩個作用，
一是管理IRQ的分配，可以把傳統的16個IRQ擴展到24個（傳統的管理方式叫PIC），以適應更多的設備。
二是管理多CPU。由於Nf2主板并不支持多CPU，所以，APIC關閉直接的影響是减少了可用的IRQ。
不過，如果板卡不是非常多的話，關閉 APIC對系統是没有什麽影響的。
要實現SMP功能，我們使用的CPU必須具備以下要求：
CPU 内部必須内置APIC單元。Intel 多處理規範的核心就是高級可編程中斷控制器（Advanced Programmable Interrupt Controllers–APICs）的使用。CPU通過彼此發送中斷來完成它們之間的通信。通過給中斷附加動作（actions），不同的CPU可以在 某種程度上彼此進行控制。每個CPU有自己的APIC（成為那個CPU的本地APIC），並且還有一個I/O APIC來處理由I/O設備引起的中斷，這個I/O APIC是安裝在主板上的，但每個CPU上的APIC則不可或缺，否則將無法處理多CPU之間的中斷協調。
APIC可能遇到的問題，很多這類問題可以通過BIOS更新來解决。
下面的是通過更改HAL類型來解决
　　CPU實際運行頻率與BIOS設定頻率不符
　　NF2的用户大约有10%的會出現CPU實際運行頻率與BIOS設定頻率不符的問題。我們稱之為“頻率不對”。
　　這種現象帶來的直接後果就是在測試3dmark或跑3D游戲的時候，會感覺不流暢，也稱之為“頓”。
　 　一般在更改BIOS設置後、更新驅動後重啓時，用測試軟件如Aida32、MBM5等可以看到CPU的運行頻率和你在BIOS裏設置得不一様，而且差距 很大。這個時候，用super pi測試CPU速度，會比平常花費時間長好幾秒，用3dmark跑測試，會比平常低幾百分甚至上千分。在3dmark中看到的CPU頻率，也與BIOS設 定不符合。
　　如果出現這種情况，則屬於我們所討論的“頻率不對”的問題。
　　不過，不是所有的3D游戲“頓”都是這個原因。判斷的方法是：如果你只有個別游戲“頓”，或者用上述軟件測試頻率正確，就不是此問題。
　　如果判斷確實屬此問題，解决的方法也很簡單，經過網友討論，只要關閉APIC功能即可。（注意，是APIC，不是ACPI）。

有一些服務器（比如IBM的，HP的），安裝LINUX時，會給出内核的錯誤，導致無法安裝，這個時候可以在安裝的時候輸入linux acpi=off noapic應該是安裝上的。

=============================================

ACPI Overview

出處：http://blog.csdn.net/celiaqianhj/article/details/6740124

       

========================================================================

ACPI Tables
出處：http://blog.csdn.net/celiaqianhj/article/details/6742852

         PCI Express memory mapped configuration space base address Description Table

================================================================================

ACPI NameSpace
出處：http://blog.csdn.net/celiaqianhj/article/details/6749801

ACPI Hardware Specification

出處：http://blog.csdn.net/celiaqianhj/article/details/6752499

                    

=======================================================================

Note: 淺談 _GPE of ACPI

出處：http://kunyichen.wordpress.com/2011/03/22/note-%E6%B7%BA%E8%AB%87-_gpe-of-acpi/

在ACPI 的 DSDT Table 會有一個 _GPE Object 是用來讓OSPM 做 General-Purpose Event Handling (see Section 5.6.4 in ACPI 4.0a spec.)的動作指引.

這裏是用 Thinkpad X60 當做解說材料, 對應到 ICH7 (Intel ICH7 datasheet), Dump ACPI的方法可以參考之前的 Note: Dump ACPI Tables , iasl 我現在用的是 Intel 20090730 版本

_GPE 是HW/SW共同建構的, 主要是用來辨識SCI發生後, 系統需要另外處理的事件, 在Intel platform 裡 ICH 會包含一個 ACPI 對應I/O Registers, ICH7 稱Power Management I/O Registers (see 10.8.3 in Datasheet), 而ICH7 負責GPE的, 是 GPE0_STS/GPE0_EN 兩個暫存器, 這個可以在 FADT/ACPI Table找到對應的 GPE0_BLK (Section 4.7.4 in ACPI 4.0a)

_GPE在Section 5.6.4.1 in ACPI 4.0a 說明了, Event 的種類會有 _Exx/_Lxx/_Qxx 三種, E是Edge的縮寫, L是Level, Q則是 Query (from Query commad 0×84 of EC, Q event 對應 SMBUS Device與EC), 在Intel Platform上用到的主要是L與 Q event

下面是X60 用的 _GPE 描述

Scope (_GPE)
{
Method (_L18, 0, NotSerialized)
{
Store (_SB.PCI0.LPC.EC.HWAK, Local0) // X60 的EC 透過 Read 這各 Byte 來清除 EC的 Wakeup event 處理, see coreboot patch
Store (Local0, RRBF)
Sleep (0x0A)
If (And (Local0, 0×02)) {}
If (And (Local0, 0×04))
{
If (W98F)
{
Notify (_SB.SLPB, 0×02)
}
Else
{
Notify (_SB.LID, 0×02)
}
}

If (And (Local0, 0×10))
{
And (Local0, 0xF7, Local0)
Notify (_SB.SLPB, 0×02)
}

If (And (Local0, 0×08))
{
_SB.GDCK.GGPE ()
Notify (_SB.SLPB, 0×02)
}

If (And (Local0, 0×40)) {}
If (And (Local0, 0×80))
{
Notify (_SB.SLPB, 0×02)
}
}

Method (_L09, 0, NotSerialized)
{
If (_SB.PCI0.EXP0.PSP0)
{
Store (0×01, _SB.PCI0.EXP0.PSP0)
Notify (_SB.PCI0.EXP0, 0×02)
}

If (_SB.PCI0.EXP1.PSP1)
{
Store (0×01, _SB.PCI0.EXP1.PSP1)
Notify (_SB.PCI0.EXP1, 0×02)
}

If (_SB.PCI0.EXP2.PSP2)
{
Store (0×01, _SB.PCI0.EXP2.PSP2)
Notify (_SB.PCI0.EXP2, 0×02)
}

If (_SB.PCI0.EXP3.PSP3)
{
Store (0×01, _SB.PCI0.EXP3.PSP3)
Notify (_SB.PCI0.EXP3, 0×02)
}
}

Method (_L01, 0, NotSerialized)
{
If (_SB.PCI0.EXP2.HPCS)
{
Store (0×01, _SB.PCI0.EXP2.HPCS)
If (_SB.PCI0.EXP2.ABP)
{
Store (0×01, _SB.PCI0.EXP2.ABP)
}

If (_SB.PCI0.EXP2.PDC)
{
Store (0×01, _SB.PCI0.EXP2.PDC)
Store (0×00, _SB.PCI0.EXP2.XCPF)
Notify (_SB.PCI0.EXP2, 0×00)
If (_SB.PCI0.EXP2.PDS)
{
Store (0×01, _SB.PCI0.EXP2.XCPF)
Sleep (0×64)
Notify (_SB.PCI0.EXP2.EXUP, 0×01)
}
}
}
}

Method (_L02, 0, NotSerialized)
{
Store (0×00, _SB.PCI0.LPC.SWGE)
If (_SB.PCI0.LPC.EC.HKEY.DHKC)
{
If (DT02)
{
_SB.PCI0.LPC.EC.HKEY.MHKQ (0×6022)
}
}

Notify (_TZ.THM1, 0×80)
If (OSPX)
{
Notify (_PR.CPU0, 0×80)
If (MPEN)
{
Notify (_PR.CPU1, 0×80)
}
}
}
}

可以看到 _L18 是從EC讀 Wake-up event 產生的原因, 而 _L18 從 ICH7 的Datasheet (Section 10.8.3)看來應該是接到GPIO8

_L09, 則是對應 PCI Express 的PME Event,

_L01 則是PCI 相關的 HotPlug Event, _L02 則是SWGPE Event 看來是 Thermal 的對應策略!

在 Section 5.6.4 in ACPI 4.0a 有描述 OSPM 應該怎樣處理, 節錄於下

OSPM manages the bits in the GPEx blocks directly, although the source to those events is not directly
known and is connected into the system by control methods. When OSPM receives a general-purpose event
(the event is from a GPEx_BLK STS bit), OSPM does the following:
1. Disables the interrupt source (GPEx_BLK EN bit).
2. If an edge event, clears the status bit.
3. Performs one of the following:
 Dispatches to an ACPI-aware device driver.
 Queues the matching control method for execution.
 Manages a wake event using device _PRW objects.
4. If a level event, clears the status bit.
5. Enables the interrupt source.
For OSPM to manage the bits in the GPEx_BLK blocks directly:
 Enable bits must be read/write.
 Status bits must be latching.
 Status bits must be read/clear, and cleared by writing a “1” to the status bit.