Upgrading ACPI tables via initrd

initrd를 통한 ACPI table upgrade

이 GPL-2.0 문서는 initrd를 사용해 ACPI table을 upgrade하는 방법을 설명합니다. `ACPI_TABLE_UPGRADE` compile option이 true이면 BIOS가 제공한 ACPI table을 instrumentation한 수정본 또는 더 최신 version으로 교체하거나 완전히 새로운 ACPI table을 설치해 ACPI execution environment를 upgrade할 수 있습니다.

Kernel과 initrd를 단일 image로 build할 때 이 기능을 쓰려면 `ACPI_TABLE_OVERRIDE_VIA_BUILTIN_INITRD`도 true여야 합니다.

Upgrade하거나 설치할 수 있는 ACPI table 전체 목록은 `drivers/acpi/tables.c`의 `char *table_sigs[MAX_ACPI_SIGNATURE];` 정의를 확인합니다. Intel ACPI compiler/disassembler인 `iasl`이 아는 table은 원칙적으로 모두 override할 수 있지만, signature가 6 bytes인 `ACPI_SIG_RSDP`와 일반 ACPI table header가 없는 `ACPI_SIG_FACS`는 예외입니다. 두 예외도 구현은 가능합니다.

이 기능의 목적

Linux kernel에 workaround가 받아들여지지 않을 만큼 심각한 bug를 발견하면 platform/BIOS vendor에 문제를 제기해야 합니다. 이 기능을 사용하면 vendor가 upgrade된 BIOS binary를 내놓기 전에 결함 있는 table을 먼저 교체할 수 있습니다.

Platform/BIOS vendor는 기반 platform firmware를 수정하지 않고도 Linux-compatible environment를 제공하는 데 이 기능을 사용할 수 있습니다.

기존 platform ACPI table을 수정하거나 새 table을 삽입해 ACPI BIOS table과 Linux kernel의 compatibility를 쉽게 debug하고 test하는 강력한 수단이기도 합니다.

ACPI table 추출·수정·적재 절차

Machine의 ACPI table을 `acpidump`와 `acpixtract`로 추출하고 `iasl`로 disassemble합니다. 예제는 DSDT의 `_PRT` function에 debug message를 추가하고 OEM Revision을 `0x00000000`에서 `0x00000001`로 올린 뒤 다시 compile합니다.

생성한 raw table은 uncompressed cpio archive 안의 `/kernel/firmware/acpi` directory에 둡니다. Table Signature, OEMID, OEM Table ID가 platform table과 같고 OEM Revision이 더 최신이면 기존 table을 upgrade합니다. 세 identity 중 하나라도 다르면 새 table로 append합니다.

현재 허용하는 initrd ACPI table 수는 `NR_ACPI_INITRD_TABLES (64)`입니다. Uncompressed cpio archive가 먼저 와야 하며, 기존의 보통 compressed initrd archive를 그 뒤에 이어 붙입니다. Reboot할 때 ACPI debug level과 layer를 높이고 syslog에서 `_PRT`와 `HELLO WORLD` message를 확인합니다.

::

  # Extract the machine's ACPI tables:
  cd /tmp
  acpidump >acpidump
  acpixtract -a acpidump
  # Disassemble, modify and recompile them:
  iasl -d *.dat
  # For example add this statement into a _PRT (PCI Routing Table) function
  # of the DSDT:
  Store("HELLO WORLD", debug)
  # And increase the OEM Revision. For example, before modification:
  DefinitionBlock ("DSDT.aml", "DSDT", 2, "INTEL ", "TEMPLATE", 0x00000000)
  # After modification:
  DefinitionBlock ("DSDT.aml", "DSDT", 2, "INTEL ", "TEMPLATE", 0x00000001)
  iasl -sa dsdt.dsl
  # Add the raw ACPI tables to an uncompressed cpio archive.
  # They must be put into a /kernel/firmware/acpi directory inside the cpio
  # archive. Note that if the table put here matches a platform table
  # (similar Table Signature, and similar OEMID, and similar OEM Table ID)
  # with a more recent OEM Revision, the platform table will be upgraded by
  # this table. If the table put here doesn't match a platform table
  # (dissimilar Table Signature, or dissimilar OEMID, or dissimilar OEM Table
  # ID), this table will be appended.
  mkdir -p kernel/firmware/acpi
  cp dsdt.aml kernel/firmware/acpi
  # A maximum of "NR_ACPI_INITRD_TABLES (64)" tables are currently allowed
  # (see osl.c):
  iasl -sa facp.dsl
  iasl -sa ssdt1.dsl
  cp facp.aml kernel/firmware/acpi
  cp ssdt1.aml kernel/firmware/acpi
  # The uncompressed cpio archive must be the first. Other, typically
  # compressed cpio archives, must be concatenated on top of the uncompressed
  # one. Following command creates the uncompressed cpio archive and
  # concatenates the original initrd on top:
  find kernel | cpio -H newc --create > /boot/instrumented_initrd
  cat /boot/initrd >>/boot/instrumented_initrd
  # reboot with increased acpi debug level, e.g. boot params:
  acpi.debug_level=0x2 acpi.debug_layer=0xFFFFFFFF
  # and check your syslog:
  [    1.268089] ACPI: PCI Interrupt Routing Table [\_SB_.PCI0._PRT]
  [    1.272091] [ACPI Debug]  String [0x0B] "HELLO WORLD"

`iasl`은 다양한 ACPI table을 disassemble하고 recompile할 수 있으며, static ACPI table도 상당수 처리합니다.

Userspace tool 구하기

`iasl`과 `acpixtract`는 Intel ACPICA project(`https://acpica.org/`)의 일부이며 distribution package로 제공되어야 합니다. SUSE에서는 예를 들어 `acpica` package에 들어 있습니다.

`acpidump`는 Len Brown의 pmtools(`ftp://kernel.org/pub/linux/kernel/people/lenb/acpi/utils/pmtools/acpidump`)에서 구할 수 있고 SUSE의 `acpica` package에도 포함됩니다.

또 다른 방법으로 최신 kernel에서는 사용 중인 ACPI table을 `/sys/firmware/acpi/tables`에서 가져올 수 있습니다.