3. ACPI 基础概念：ACPI 表结构（RSDP、RSDT、XSDT、DSDT、SSDT）与命名空间

ACPI（Advanced Configuration and Power Interface）是现代 x86/ARM64 平台固件与操作系统之间的核心接口规范。在设备模型匹配流程中，ACPI 承担了与 Device Tree 类似的角色——向内核描述硬件拓扑、资源分配与电源管理策略。理解 ACPI 的表结构与命名空间，是调试 ACPI 设备枚举与驱动匹配的前提。

3.1 ACPI 表结构总览

ACPI 规范定义了一系列固定格式的表，它们在系统启动时由固件（BIOS/UEFI）放置在内存中，并由内核通过特定方式定位。下表列出了最关键的几张表及其作用：

3.2 RSDP：一切表的起点

RSDP 是 ACPI 表的“根指针”，其结构非常紧凑，仅包含签名、校验和、OEM ID 以及 RSDT/XSDT 的物理地址。内核在启动时扫描 EBDA（Extended BIOS Data Area）和主 BIOS 区域，寻找 "RSD PTR " 签名。

struct acpi_table_rsdp {
    char        signature[8];   /* "RSD PTR " */
    uint8_t     checksum;       /* 整个结构的校验和 */
    char        oem_id[6];      /* OEM ID */
    uint8_t     revision;       /* 0=ACPI 1.0, 2=ACPI 2.0+ */
    uint32_t    rsdt_physical_address; /* RSDT 物理地址（32位） */
    uint32_t    length;         /* RSDP 总长度 */
    uint64_t    xsdt_physical_address; /* XSDT 物理地址（64位） */
    uint8_t     extended_checksum;
    uint8_t     reserved[3];
} __attribute__((packed));

3.3 RSDT 与 XSDT：表指针数组

RSDT 和 XSDT 本质上是“表的目录”。它们各自包含一个指向其他 ACPI 表（如 DSDT、FADT、MADT、SSDT 等）的指针数组。两者的区别仅在于指针宽度：

• RSDT：每个表项是 32 位物理地址，适用于 32 位系统或兼容模式。
• XSDT：每个表项是 64 位物理地址，适用于 64 位系统。

内核通过遍历 RSDT/XSDT 中的指针，逐一校验表签名（如 "DSDT"、"FACP"、"APIC"），并将有效的表注册到全局 ACPI 表链表中。

/* 内核遍历 XSDT 的简化逻辑 */
void __init acpi_table_init(void) {
    struct acpi_table_rsdp *rsdp = acpi_find_rsdp();
    struct acpi_table_xsdt *xsdt = acpi_os_map_memory(
        rsdp->xsdt_physical_address, sizeof(*xsdt));
    int count = (xsdt->header.length - sizeof(xsdt->header)) / sizeof(u64);
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        phys_addr_t table_addr = xsdt->table_offset_entry[i];
        struct acpi_table_header *hdr = acpi_os_map_memory(table_addr, sizeof(*hdr));
        acpi_add_table(hdr);
    }
}

3.4 DSDT 与 SSDT：设备定义的核心

DSDT 是 ACPI 命名空间的主要载体，它包含设备对象（Device）、方法（Method）、资源（Resource）等定义。SSDT 是 DSDT 的补充或覆盖，通常由 BIOS 动态生成（如主板上的外设控制器）。

DSDT/SSDT 使用 ACPI 源语言（ASL）编写，编译为 ACPI 机器语言（AML）后由内核中的 AML 解释器执行。设备模型匹配流程中，内核通过遍历命名空间树，查找与驱动匹配的硬件 ID（如 _HID、_CID）。

/* DSDT 中一个典型设备对象的 ASL 表示 */
DefinitionBlock ("dsdt.aml", "DSDT", 2, "OEMID", "OEMTABLE", 0x00000001) {
    Scope (_SB) {
        Device (PCI0) {
            Name (_HID, EisaId ("PNP0A08"))  /* PCI Express 总线 */
            Name (_CID, EisaId ("PNP0A03"))  /* 兼容 PCI 总线 */
            Name (_ADR, 0x00000000)
            Method (_OSC, 4, NotSerialized) {
                /* 操作系统能力协商 */
            }
            Device (I2C1) {
                Name (_HID, "ACPI0011")      /* I2C 控制器 */
                Name (_UID, 0x01)
                Name (_CRS, ResourceTemplate () {
                    Memory32Fixed (ReadWrite, 0xfe020000, 0x1000)
                    Interrupt (ResourceConsumer, Level, ActiveHigh, Exclusive) { 42 }
                })
            }
        }
    }
}

3.5 ACPI 命名空间：设备树的逻辑等价物

ACPI 命名空间是一个树形结构，根节点为 \（反斜杠），下一级通常是 _SB_（System Bus），所有平台设备都挂载在 _SB_ 下。命名空间中的每个节点都是一个 ACPI 对象，可以是 Device、Method、Scope、Processor、ThermalZone 等。

与 Device Tree 的对比：

3.6 ACPI 表与命名空间的关系图

下图展示了从 RSDP 到命名空间树的完整解析路径：

3.7 内核中 ACPI 表解析的关键路径

Linux 内核在启动过程中，ACPI 子系统的初始化顺序如下：

1. 早期定位：acpi_boot_table_init() 扫描 RSDP，校验签名和校验和。
2. 根表解析：acpi_table_init() 读取 RSDT/XSDT，注册所有子表。
3. 固定表加载：加载 FADT，获取 PM 寄存器地址和 DSDT 地址。
4. DSDT/SSDT 加载：acpi_load_tables() 将 DSDT 和所有 SSDT 加载到内存，AML 解释器开始解析。
5. 命名空间构建：acpi_ns_root_initialize() 递归遍历 AML 字节码，构建对象树。
6. 设备枚举：acpi_bus_scan() 遍历命名空间中的 Device 节点，创建 acpi_device 结构体，触发驱动匹配。

3.8 本章小结