Linux2.6.6 内核下 ACPI PCI Hot-Plug 的实现机制（上） Linux2.6.6 内核下 ACPI PCI Hot-Plug 的实现机制（上） ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) 是由业界一些软硬件公 司共同开发的开放式工业规范它能使软、硬件、操作系统（OS），主机板和外 围设备，依照一定的方式管理用电情况，系统硬件产生的 Hot-Plug 事件，让操 作系统从用户的角度上直接支配即插即用设备，不同于以往直接通过基于 BIOS 的方式的管理 一．ACPI 热拔插的简介 一．ACPI 热拔插的简介 由 INTEL，MICROSOFT 及 TOSHIBA 所共同开发而成的 ACPI(Advanced Configuration ４． ACPI 中 AML 的翻译器翻译和执行 AML 编码流过程 阅读下文的时候请对照 Linux ACPI 的源代码一同阅读： 五． 例子．执行型 ACPI 命令模式 五． 例子．执行型 ACPI 命令模式 例子 ：ACPI 的核心层调用接口：status = acpi_evaluate_object (func->handle, “_EJ0“, ... ... 这里回调函数 acpi_ev_save_method_info 在扫描名字空间的时候被调用，按照 名字空间中针对 GPE 的描述，找到当前的需要实现响应的 GPE 节点初 始化 gpe_block 中有关 GPE 寄存器状态位的结构--event_info acpi_ev_save_method_info 回调函数找到_GPE 通用事件寄存器的描述节点,并 为在名字空间中通用事件寄存器的每个位安排相应的响 应，在 acpi_gpe_block_info 中有一个字段 event_info（事件消息描述结构）包含了每 个位所对应的名字空间中所执行的方法节点 （method_node 字段），如下： struct acpi_gpe_event_info { struct acpi_namespace_node *method_node; /* 当前GPE事件所需要在执 行的名字空间的方法节点，如上面例中的 Method(_L01)*/ acpi_gpe_handler handler; /* 执行的上层程序（驱动 程序层）句柄，例如某些时候在 PCI 设备进行热拔插的时候需要在插入后， 对资源进行重新分配，例如访问 ECDT 表（ACPI 嵌入式控制器专用），重新定义 PCI 配置空间并不需要再重新定义 Notify 的操作就直接通过这个句柄直接执行，例如某些 ACPI 嵌入式控制器的驱动中就 提供了 acpi_install_gpe_ handler 的接口来安装这个句柄*/ void *context; /* 代入的参数 */ struct acpi_gpe_register_info *register_info; /*指向当前 GPE 寄存器 组 */ u8 flags; /*响应的电平（边沿触发或 者是电平触发）*/ u8 bit_mask; /* GPEx_STS 的掩码 */ }; 例 1-4 GPE 寄存器在 Linux 中的数据描述结构 从上图看到通过 acpi_gpe_event_info 这个数据结构就把硬件上的状态寄存器 和名字空间中的方法节点对应起来了。
GPE 的事件响应机制：通常当事件寄存器有某个位发生变化的时候，如果相应的 使能寄存器的位表示这个位使能 （使能寄存器在 event_info 的 GPE 寄存器组 字 段 enable_address 寄存器表示），那么表示当前的事件响应会有效，然后引发 SCI 中断，任何 ACPI 中断都会引发 SCI 中断，它一般是一个普通 的 CPU 电平中 断（这个和 x86 系统的特征相关），低电平有效 在 ACPI 模块中函数 acpi_ev_handler_initialize 对 SCI 的中断句柄进行初始 化，通常在 Linux 的 ACPI 驱动中有每个中断一般会对应两个 GPE Block（对应 于两个不同的寄存器 GPE0_STS 和 GPE1_STS） ,另外还包括 gpe_block_list_head 和 acpi_gbl_gpe_xrupt_list_head 队列负责处理 SMP 的情况，它们的关系如下 图： 在 linux 的 ACPI 处理机制中 acpi_ev_sci_xrupt_handler 函数就是 SCI 中断处 理的句柄，所有 GPE 共享这个 SCI 中断句柄，在 acpi_ev_gpe_detect 函数中扫 描 acpi_gbl_gpe_xrupt_list_head 全局队列上挂的 GPE Block 检查事件状态， 并且分发到相关的事件的处理进程， 并根据当前使能状态寄存器来确定是否响应 当前事件，然后调用 acpi_os_queue_for_execution 这个 ACPI OS 层的执行过 程把当前的所需要执行的进程 acpi_ev_asynch_execute_gpe_method 放入当前 的 OS 中的执行队列中异步执行， 这个执行过程首先会检查当前寄存器合法性， 然后执行 GPE 的对应方法节点并清零 GPEx_STS，（调用 acpi_ns_evaluate_by_handle 执行）其过程和前面的执行型 ACPI 命令的处理过 程相同。
b．Notify 的方法执行/初始化过程：b．Notify 的方法执行/初始化过程： 在热拔插入的处理过程的名字空间中可以看到当一个 GPE 事件发生之后， 所调用 的方法节点通常会调用“NOFITY“操作符，通知 OSPM 进行处理： 通常一个 ASL 的通告操作表示如下： Notify(\_SB.PCI0.P2P2,0) \_SB.PCI0.P2P2 表示当 Hot Plug 阶段的该设备接收响应事件，0 表示 ACPI 向 OSPM 通告消息 BUS Check 通告, 通知 PCI 总线驱动层进行枚举 在热拔插中要用到以下的几个系统级别的通告消息如下（另外 0x80 以上是针对 具体设备对象通告，例如电池，温度控制，热拔插等设备）： 表 1-1 设备对象的 OSPM 通告类型 通告值： 描述： 0 总线检查：设备对象出现，通知 OSPM，完成“Plug and Play“ 的枚举操作当收到通知时，OSPM 执行这个操作，在热拔插 的时候，由 ACPI AML 通过 Notify 的方式通知该值到 OSPM 1 设备检查：用于通知 OSPM，设备或出现或消失如果设备出 现，OSPM 将从设备节点的父节点“重新枚举(re-enumerate)“。
如果设备拔出，OSPM 将使设备的状态定为无效OSPM 可以优 化重新枚举的过程 2 设备唤醒： 用于通知 OSPM 设备发出了它的睡眠事件信号， OSPM 需要通知 OSPM 的本地设备驱动，此情况仅用于支持_PRW 的设 备 3 拔出要求：用以通知 OSPM 设备应被弹出，同时 OSPM 需要执行 “Plug and Play 弹出操作“，与此同时 OSPM 将运行_Ejx 方法 6 总线模式错配：用以通知 OSPM 设备被插入一个非当前操作模 式的槽或背板中例如：当用户试图将一个 PCI 设备热插入一 个运行在 PCI-X 模式下的总线的槽中 7 电源故障：用以通知 OSPM，设备由于电源故障不能从 D3 状态 下转出 前 面说了，执行对象节点方法和前面的执行型的 ACPI 命令的处理过程相同，这 里只详细介绍 Notify 操作，这个操作是底层（ACPI 层）向上层（驱动层） 通 告当前消息，它和普通的命令形操作没有本质上的区别，但由于向操作系统层通 告消息，所以要调用一些 ACPI OS 部分的 API;和上面介绍的_EJ0 方法一样，最 后会根据操作符的描述集合 op_info 执行句柄 acpi_ex_opcode_2A_0T_0R， 在 这个执行例程中会进一步根据 NOTIFY 的通告值分发到处理过程，相关的处理过 程是异步执行的，因为最终而言，会调用到 acpi_os_queue_for_execution 这 个 ACPI OS 层的执行接口，它在 Linux 中执行方式就是把需要执行的任务（而 acpi_ev_notify_ dispatch 调用 NOTIFY 节点对象的实际执行者）插入任务队列 中，不过在某些采用实时的 Linux 系统场合，有一些人会把它插入到立即队列中 （Immediate Task Queue），两者实现的效果是相同的。
对于一个 NOTIFY 节点来说，其节点对象类型是 struct acpi_object_notify_common common_notify 类型，通常它的内部关键的字段如 下表示： ... union acpi_operand_object *system_notify; /* 系统的消息通告 */ union acpi_operand_object *device_notify; /* 设备消息通告*/ union acpi_operand_object *handler; /* 地址空间中的中的执 行句柄 */ ... acpi_operand_object 这个结构内都包含一个代表消息执行句柄的 acpi_object_notify_handler 结构，其中的 handler，node，context 字 段分 别表示针对当前通告的执行句柄，当前执行句柄所对应设备的名字空间节点，以 及执行句柄带入的参数； common_notify 结构会在驱动程序初始化时候安装 acpi_object_notify_handler 中对应事件操作句柄，操作系统驱动程序会调用 ACPI 提供的接口 acpi_install_notify_handler 完成这个的动作，使用这个接 口可以屏蔽掉一些作为驱动设计者无须知道的硬件和 ACPI 层的细节： 在下面是该函数在 Linux 中的原型： acpi_status acpi_install_notify_handler ( acpi_handle device, u32 handler_type, acpi_notify_handler handler, void *context ) 1． 第一个参数 acpi_handle 是需要接收通告的设备句柄； 2． 第二个参数 handler_type 表示当前设备可以处理的消息号类型，分成设备 类型和系统类型两种； 3． acpi_notify_handler 表示执行消息的回调函数； 4． 回调函数的带入参数。
--详见 acpi_install_notify_handler 的源代码，它的流程和结构都非常简单， 这里就不再详叙了 七． Linux 操作系统驱动程序如何调用 ACPI 核心层接口以及 Hot Plug 事件的 执行过程 七． Linux 操作系统驱动程序如何调用 ACPI 核心层接口以及 Hot Plug 事件的 执行过程 a．系统初始化阶段： 在 上电阶段在 PCI 设备的扫描节点，。