【UEFI基础】Resource Descriptors for ACPI

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-10-17 12:51 1阅读 0赞

## 综述 ##

在ACPI中，描述设备的时候需要知道它需求的资源，这个时候就需要使用到Resource Descriptor这样一种结构。

在ASL语言中，有一大类的操作符就是用来创建Resource Descriptor的，如下图所示（来自《ACPI Spec》， 下同）：

![20170429203948711][]

关于这些Resource Descriptor，大致可以分为两类，它们是根据Resource Descriptor结构体占据的大小作区分的，分别是Small Resource Data Type和Large Resource Data Type 。

## Small Resource Data Type ##

这种类型的Resource Descriptor总大小一般是2到8个字节，具体各个字节的描述如下图所示：

![20170429204932865][]

第一个字节表示了Resource Descriptor的类型（包括是Small还是Large以及具体是那种设备或者功能类型）、长度（3个BIT，所以最长是8个字节，**包括**第一个字节）以及类型（BIT3-6共4个字节，所以最多有16个类型）

之后的字节对于不同类型的Resource Descriptor有不同的表示。

Small Resource Data Type有如下的几种类型：

![20170429205433633][]

下面具体说明每一种类型以及对应的ASL操作符。

### IRQ Descriptor ###

这种类型的Resource Descriptor表示了设备支持的中断号及其它相关信息。

这个Descriptor只能处理IRQ个数为15的情况（两个8259控制器级联，可以参考[【UEFI基础】x86架构中断基础介绍][UEFI_x86]），它包含16位共两个字节来表示IRQ个数。

另外描述中断信息还需要一个字节。因此最多四个字节，如下所示：

![20170429210251559][]

![20170429210255211][]

需要注意的是Byte 3是可选的，如果没有就使用默认的配置。

IRQ Descriptor对应的ASL操作符是IRQ和IRQNoFlags，其中IRQNoFlags就对应Byte 3不存在的情况。这两个操作符的用法如下所示：

![20170429215536756][]

### DMA Descriptor ###

这种类型的Resource Descriptor描述了设备使用的DMA资源，包括DMA Channel和相关的属性，如下图所示：

![20170430131017160][]

![20170430131020280][]

DMA Descriptor对应的ASL操作符是DMA，具体的用法和举例如下所示：

![20170430131338584][]

### Start Dependent Functions Descriptor和End Dependent Functions Descriptor ###

这两个Descriptor是用来描述逻辑设备的资源的，它描述的是系统在为逻辑设备分配资源时需要处理的依赖关系（这些资源要被同时生成和释放）。

至于逻辑设备是怎么样的，目前不是很清楚，至于所谓的依赖关系是什么，也不是很清楚......

Start Dependent Functions Descriptor的结构如下所示：

![20170430142310149][]

![20170430142316493][]

其中Byte 1是可选的，如果没有则是默认的Acceptable。

Start Dependent Functions Descriptor对应的ASL操作符是StartDependentFn和StartDependentFnNoPri。后者就是没有Byte 1的情况。

具体的使用方法如下：

![20170430143235816][]

End dependent Functions Descriptor的结构如下所示：

![20170430142440635][]

它没有额外的字节表示。

对应的ASL操作符是EndDependentFn，其使用方式如下所示：

![20170430143445547][]

### I/O Port Descriptor ###

用来描述设备的IO资源，包括IO地址的最小值、最大值（都是16位的），对齐值和长度，以及16BIT还是10BIT解析（即IO地址中的这16位是全用还是只用其中10位）。

这是其中的一种形式，后面还会讲到另外一种。这是最全面的一种，甚至已经覆盖了后一种。它的结构如下：

![20170430144144441][]

对应的ASL操作符是IO，使用方式如下所示：

![20170430144552146][]

### Fixed Location I/O Port Descriptor ###

这个就是前面说的另一种表示设备IO资源的描述符。它主要用于老的ISA卡那种使用固定的IO地址且10位Decode的设备。

它的结构体如下所示：

![20170430144824101][]

对应的ASL操作符是FixedIO，它的使用方式如下所示：

![20170430145350610][]

### Fixed DMA Descriptor ###

Fixed DMA descriptor使系统可以给跟共享DMA控制器连接的设备分配静态的DMA Request Line和Channel。

相比DMA Descriptor，它支持更多的Line和Channel。

下面是Fixed DMA descriptor结构体的表示：

![20170430152417230][]

它对应的ASL操作符是FixedDMA，其使用方式如下：

![20170430153148537][]

### Vendor-Defined Descriptor ###

这个是给OEM使用的结构体，大致是下面的样子：

![20170430150007420][]

它也有对应的ASL操作符VendorShort，使用方式如下：

![20170430151950008][]

### End Tag ###

这个是ASL编译器自动生成的，结构如下：

![20170430145645833][]

因为是自动生成的，所以没有对应的ASL操作符。

## Large Resource Data Type ##

这里Resource Descriptor与Small Resource Data Type相比也就占据的字节数更多一点而已。它有16BIT表示长度，因此最大占据64K字节。

它的结构大致如下所示：

![20170430234218888][]

它的种类有以下一些：

![20170430234323481][]

![20170430234330920][]

下面具体说明每一种类型以及对应的ASL操作符。

### 24-Bit Memory Range Descriptor ###

用于描述设备需要的24位Memory空间。具体的结构如下所示：

![20170430234957663][]

![20170430235006085][]

它对应的ASL操作符是Memory24，具体的使用方式如下所示：

![20170430235405535][]

新版本已经不再使用这个操作符，所以不需要特别关注。

### Vendor-Defined Descriptor ###

它与Small Resource Data Type里面的Vendor-Defined Descriptor没有本质的区别，只是变得更大了，下面是结构描述：

![20170501154215976][]

它对应的ASL操作符是VendorLong，使用方式如下所示：

![20170501154618316][]

### 32-Bit Memory Range Descriptor ###

描述了设备需要的Memory资源，使用32位地址空间。其结构如下所示：

![20170501155016491][]

![20170501155008459][]

它描述的内容包括以下的几个部分，Memory地址最小值、最大值、对齐、长度和是否可写。内容并不多，只是因为地址有32位，所以导致结构变大。

它对应的ASL操作符是Memory32，具体的使用方式如下：

![20170501155654603][]

### 32-Bit Fixed Memory Range Descriptor ###

它也是描述设备需要的Memory资源，也是32位地址空间。

不同之处是它里面描述的地址是固定的。其结构如下所示：

![20170501155950049][]

它对应的ASL操作符是Memory32Fixed，其使用方式如下所示：

![20170501160413726][]

### Address Space Resource Descriptors ###

这类Descriptor下面还包含不同类型的Descriptor，分别是QWORD, DWORD, WORD, 和Extended Address Space Descriptor。

它们属于通用的地址资源描述符，可以用来表示Memory资源和IO资源。

具体的结构不再这里描述了，太多了，也太大了，可以参考《ACPI Spec》。

它们对应的ASL操作符很多，有如下的一些：

QWordIO 、QWordMemory 、QWordSpace、DWordIO 、DWordMemory 、DWordSpace 、WordIO 、WordBusNumber 、WordSpace和ExtendedSpace 。

这里也不一一介绍了。

需要注意的是没有WordMemory，而有一个WordBusNumber。

### Extended Interrupt Descriptor ###

之前有一个IRQ Descriptor，它只能有15个中断，但是对于多于15个中断的情况，就需要使用到这里的Extended Interrupt Descriptor。

它的结构如下所示：

![20170501163549739][]

![20170501163555762][]

上述的结构中描述的中断的属性，并定义了所有的中断号。

可以看出它也可以用于8258构成的只有15个中断的系统，此时如果定义了多于15个的中断，那么多出来的部分会被忽略。

它对应的ASL操作符是Interrupt，它的使用方式如下：

![20170501164527955][]

### Generic Register Descriptor ###

描述在ACPI定义的地址空间中的固定地址的某段寄存器空间。

ACPI定义的地址空间有如下的几种：System Memory、System IO、PCI Configuration Space、Embedded Controller、SMBus、PCC、Functional Fixed Hardware。

下面是具体的结构定义：

![20170501170726422][]

![20170501170733376][]

对应的ASL操作符是Register，其使用方式如下：

![20170501171640950][]

### Connection Descriptors ###

这类Descriptor也包含多个，有GPIO Connection Descriptor和Serial Bus Connection Descriptors，后者又分为I2C Serial Bus Connection Resource Descriptor 、SPI Serial Bus Connection Resource Descriptor和UART Serial Bus Connection Descriptor 。

它们对应的ASL操作符有GpioInt、GpioIO、I2CSerialBusV2、SPISerialBusV2和UARTSerialBusV2。

涉及的内容太多，这里也不一一介绍了，具体参考《ACPI Spec》。

[20170429203948711]: https://img-blog.csdn.net/20170429203948711
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[UEFI_x86]: http://blog.csdn.net/jiangwei0512/article/details/52964339
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