Linux下的ACPI详解与电源管理
"该资源是ACPI BIOS培训材料,主要关注在Linux环境下如何理解和操作ACPI,由NECシステムテクノロジー株式会社的夜久健一撰写。内容涵盖ACPI的基本概念、特性、结构以及在Linux内核中的实现。" ACPI(高级配置和电源接口)是一种标准,它允许操作系统更有效地管理和控制硬件设备的电源状态,从而实现节能和优化系统性能。在Linux中,ACPI是操作系统与硬件之间进行电源管理的关键接口。 ACPI的特征在于它能够执行以下任务: 1. 電源管理:ACPI支持多种电源模式,如休眠、睡眠和关机,帮助设备在不使用时节省能源。 2. 软件和硬件的协同工作:它定义了一种方式,使得操作系统(OS)能够与硬件设备的固件合作,以实现电源策略的执行。 ACPI的构架包括以下几个层次: 1. Device Driver:设备驱动程序直接与硬件交互,并使用ACPI提供的接口来执行电源管理操作。 2. Kernel:内核层包含ACPI核心子系统,它负责解析ACPI表格并提供服务给驱动程序和操作系统其他部分。 3. ACPICore Subsystem:这是Linux内核中处理ACPI的核心部分,它解析和执行ACPI表。 4. OSPM(Operating System Power Manager):操作系统电源管理器,是内核的一部分,负责实施电源策略。 5. AP(ACPI-aware Applications/Processes):了解ACPI的应用程序或进程,它们可以利用ACPI功能。 6. BIOS:基本输入输出系统,提供硬件初始化和ACPI表。 在Linux中,BIOS提供的物理内存映射可以通过`dmesg`命令查看,例如`cat /proc/dmesg | less`,这将显示系统启动时的调试信息,包括可用内存区域和其他预留空间。在示例中,BIOS-e820条目描述了不同内存段的用途,如可使用、保留和ACPI数据等。 ACPI表是ACPI的核心,它们定义了系统硬件的电源管理特性。主要有以下几个重要的表格: 1. RSDPTR(Root System Description Pointer):根系统描述指针,指向RSDT或XSDT。 2. RSDT(Root System Description Table):根系统描述表,包含了系统中的所有ACPI表的32位地址。 3. XSDT(Extended System Description Table):扩展系统描述表,与RSDT类似,但包含64位地址,适用于更大的系统。 4. FACP(Fixed ACPI Description Table):固定ACPI描述表,提供了关键的ACPI信息,如全局锁、固件唤醒向量等。 5. DSDT(Differentiated System Description Table):差异化系统描述表,包含特定于系统的AML代码,用于解释ACPI事件和控制方法。 6. FACS(Firmware Control Area):固件控制区,提供了操作系统直接访问的内存区域,用于执行固件操作。 在Linux中,这些表格的指针通常由`acpi_gbl_RSDP`、`acpi_gbl_FADT`、`acpi_gbl_DSDT`和`acpi_gbl_FACS`等全局变量保存,以便内核在启动时解析和使用。 这个培训材料详细介绍了Linux下的ACPI工作原理,包括其结构、表管理以及与硬件和BIOS的交互,对于理解如何在Linux环境中进行有效电源管理至关重要。
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