在霧裡欣賞 BIOS 裡的 ACPI Description Table

ACPI(Advanced Configuration & Power Interface) 是近年來廣泛被使用的電源和硬體狀態控制標準，在 PC 產業中已經被用來取代 APM(Advanced Power Management)，並做為一個電源控制的首選規範。截至本文為止， ACPI 的最新版本號是 3.0a，詳細說明資料可參閱官方網站（http://www.acpi.info/）。

常聽一些人解釋說：『因為休眠、暫停功能在 WindowsXP 系統上沒問題，所以 BIOS 在 ACPI 的處理上應該正確無誤。要是在 Linux 等其他系統上出現問題，那一定是其它作業系統的錯。』

乍聽之下，這樣的解釋真的很合理，完美的證明了 BIOS 沒有問題，但實際上，這樣的說法就好像賣藥郎中說：『這藥強健筋骨、治百病，男人可壯陽，女人可改善體質，絕對百利而無一害，要是服用後病沒好，仍然一厥不振，且頭暈目炫、口吐白沫，那肯定是你身體有問題，虛不受補。藥，肯定是沒問題的。』

要窺探並破解 ACPI 的迷思，我們可以直接檢查存在於 BIOS 裡的 ACPI Source ，了解到底發生了什麼事，會讓 ACPI 功能在不同系統上有不同的表現，雖然會有如霧裡看花，但沒關係，反正世上最美的事物就是最矇矓的恐龍呀:P。如果是在 Linux 系統下，我們可以很輕易的將 ACPI 的 DSDT(Differentiated System Description Table) 給 Dump 下來：
sudo cat /sys/firmware/acpi/tables/DSDT > dsdt.aml


『dsdt.aml』是一個 Binary 的 ACPI Machine Language 檔，我們可以使用 isal (Intel ACPI Source Language compiler/decompiler)將它 disassemble，若是在 Debian/Ubuntu 之下，可直接用 apt-get 安裝該工具：
apt-get install iasl


然後使用 iasl 直接 disassemble dsdt.aml：
iasl -d dsdt.aml


完成後會產生一個人類看得懂的『dsdt.dsl』，該檔是用 ACPI Source Language 寫成，我們可以用 vim 等文字編輯器開啟瀏覽。你可以搜尋關鍵字『Linux』，會發現有用來判斷作業系統的相關描述：
If (MCTH (_OS, "Linux"))
{
             Store (0x03, OSVR)
}


你也許會看到更多有關於 Microsoft Windows 的描述：
If (_OSI ("Windows 2001.1 SP1"))
{
             Store (Zero, OSVR)
}


這意味著，ACPI 會依照不同作業系統而有不同的行為，可能有些功能在 Linux 下就會被關掉，亦或是因為會對記憶體位址做特殊存取，雖不會造成 Windows 任何影響，但卻可能剛好破壞掉 Linux Kernel 的運作，導致 boot/reboot 或 S3/S4 時會 hangs 或 crash。有時候缺少正確的 Return 值，也會造成 S3/S4 resume 的失敗。以下就是一個實際缺少 Return 導致 resume 不正常的例子，但我自行修正並補上正確的回傳值：
Method (_WAK, 1, NotSerialized)
{
             ...
             ...
             Return(Package(0x02){0x00, 0x00})
}


如此遺漏而產生出來的 ACPI bugs 有非常多，在此也不便一一列舉，日後有時間再慢慢彙出來。不過，既然我們已經得到 DSDT，意味著只要有心，都可在此改寫並修正一些 ACPI 的問題。雖然我們並不能將修正過後的 DSDT 寫回 BIOS，但 Linux Kernel 編譯時若有開啟『CONFIG_ACPI_CUSTOM_DSDT』，就可以使用自定的 DSDT 取代原本機器上的 table，只要將檔案放到 /boot 下即可（在 Debian Lenny/Sid 上的 Kernel 似乎沒有開啟這項功能）。

將改好的 dsdt.dsl 重新 compile：
iasl -tc dsdt.dsl


此外若你是在 Ubuntu 下，請直接將編譯好的 dsdt.aml 放到 /etc/initramfs-tools 之下，再 update initrd：
sudo update-initramfs -c -k all


然後重開機後，便可使用自訂的 DSDT 來控制 ACPI 的行為。

至於更多的 ACPI Spec 細節，可直接下載 spec 文件：

http://www.acpi.info/spec.htm

亦或是可參考 isal 工具的官方資料：

http://developer.intel.com/technology/iapc/acpi/

留言

  1. jserv2008年10月23日 下午2:37

    賞個神奇的 disassembled codesnip 瞧瞧？ :-)

    回覆刪除
  2. Y. Chao2008年10月25日 晚上9:22

    這不就是之前著名的foxconn BIOS不支援Linux事件？
    http://linux.slashdot.org/article.pl?sid=08/07/25/1150218&tid=190

    回覆刪除
  3. 匿名2010年3月17日 上午11:50

    嗨，你好：
    請教一個問題，
    我是用 Debian lenny，我自已編了一個kernel (用 defconfig產生的 .config檔)
    我看了些文章
    「CONFIG_STANDLONE=n」
    「CONFIG_ACPI_CUSTOM_DSDT=y」、「CONFIG_ACPI_CUSTOM_DSDT_FILE="DSDT.hex"」
    說是只要將上面的設定好後就能用自訂的DSDT表取代BIOS裡的DSDT，可是實際上並沒有，
    請問你有用debin成功的取代過嗎？
    ( DSDT table dump的方法是跟你一樣的，Kernel: 2.6.32.2)

    謝謝

    回覆刪除
  4. Arthur2010年6月23日 晚上7:27

    2.6.32.2 didn't support DSDT override, you need to use early kernel version 2.6.28.xx

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