5.2.10. 固件 ACPI 控制结构 (FACS)

固件 ACPI 控制结构（FACS）是读/写存储器中的一个结构，平台启动固件保留该结构供ACPI使用。当且仅当设置了FADT中的HARDWARE_REDUCED_ACPI标志时，该结构才是可选的。使用FADT将FACS传递到ACPI兼容的OS。有关 FADT FIRMWARE_CTRL 字段的更多信息，请参阅第 5.2.9 节

平台引导固件将FACS对齐到系统内存地址空间内任何位置的 64 字节边界上。 FACS结构所在的内存不得在系统地址映射中报告为系统AddressRangeMemory。例如，E820地址映射报告界面会将区域报告为“AddressRangeReserved”。有关更多信息，请参阅第 15 节。

全局锁定| 4 | 16 | 16该字段包含全局锁，用于同步OSPM环境和外部控制器环境（例如SMI环境）之间对共享硬件资源的访问。该锁在任何时候均由OSPM或固件独占。当尝试获得锁的所有权时，它可能很忙，在这种情况下，请求环境退出并等待锁已被释放的信号。例如，全局锁可用于保护嵌入式控制器接口，以便在任何时候只有OSPM或固件才能访问嵌入式控制器接口。有关获取和释放全局锁的更多信息，请参阅第 5.2.10.1 节。 旗帜| 4 | 20 |表 5.14 X 固件唤醒矢量| 8 | 24 | OSPM 唤醒向量的 64 位物理地址。在将系统转换为全局睡眠状态之前，OSPM填充此字段和OSPM标志字段以描述唤醒向量。 OSPM用OS特定唤醒功能的物理内存地址填充该字段。在POST期间，平台固件检查该字段的值是否非零，如果是，则在创建适当的执行环境后跳转到该地址，将控制权转移到OSPM，必须按如下方式配置： 对于基于64位安腾™处理器系列(IPF)的平台：必须禁用中断 处理器必须将psr.i设置为0。请参阅Intel®有关详细信息，请参阅 ItaniumTM 架构软件开发人员手册。必须禁用内存地址转换 处理器必须将 psr.it、psr.dt 和 psr.rt 设置为 0。有关详细信息，请参阅英特尔® 安腾™ 架构软件开发人员手册。对于IA32 和 x64 平台，平台固件需要支持 32 位执行环境。平台固件还可以支持 64 位执行环境。如果平台固件支持 64 位执行环境，则固件会在POST期间检查OSPM标志。如果设置了64BIT_WAKE_F标志，平台固件将创建一个 64 位执行环境。否则，平台固件将创建 32 位执行环境。对于 64 位执行环境： 必须禁用中断 EFLAGS.IF 设置为 0 启用长模式 启用分页模式，并且唤醒向量的物理内存是恒等映射的（虚拟地址等于物理地址） 唤醒向量必须包含在一个物理页内 选择器设置为平面，否则不使用 对于 32 位执行环境： 必须禁用中断EFLAGS.IF 设置为 0 必须禁用内存地址转换/分页 4 GB 所有段寄存器的平面地址空间 版本 | 1 | 32 | 32 2-该表的版本 保留 | 3 | 33 | 33该值为零。 OSPM 旗帜 | 4 | 36 | 36 OSPM 启用固件控制结构标志。平台固件必须将该字段初始化为零。详细信息请参见表 5.15。 保留 | 24 | 40|该值为零。

64BIT_WAKE_SUPPORTED_F | 1 | 1 |表示平台固件支持唤醒向量的 64 位执行环境。当设置并且OSPM另外设置64BIT_WAKE_F时，平台固件将在将控制权转移到X_Firmware_Waking_Vector之前创建一个 64 位执行环境。 保留 | 30| 2 |该值为零。

5.2.10.1. 全局锁定

ACPI全局锁的目的是在主机OS和平台运行时固件之间提供互斥。全局锁是位于FACS内的读/写存储器中的 32 位 (DWORD) 值，并由OS环境和SMI环境以定义的方式访问和更新，以提供独占锁。注意：这不是指向全局锁的指针，而是锁的实际内存位置。 FACS和全局锁可以位于物理内存中的任何位置。

按照惯例，此锁用于确保当一个环境正在访问某些硬件时，另一环境则不能。根据此约定，当锁的所有权因其他环境拥有该锁而失败时，请求环境会在该锁内设置“挂起”状态，退出获取该锁的尝试，并等待拥有该锁的环境发出该锁已被释放的信号，然后再尝试再次获取该锁。释放锁时，如果锁释放后设置了锁中的挂起位，则通过中断机制向对方环境发送信号，通知其锁已被释放。在相应环境内的“锁释放”事件的中断处理期间，如果仍然需要锁所有权，则将尝试获取锁。如果未获取所有权，则环境必须再次设置“挂起”并等待另一个“锁定释放”信号。

下表显示了全局锁DWORD在内存中的编码。

OSPM和固件使用以下代码序列来获取全局锁的所有权。如果函数返回非零，则调用者已被授予全局锁的所有权并可以继续。如果函数返回零，则表示调用者尚未被授予全局锁的所有权，“挂起”位已被设置，并且调用者必须等待，直到中断事件发出该锁可用的信号，然后再尝试再次获取访问权限。

注意事项

在下面的示例中，“GlobalLock”变量是一个指针，之前已初始化为指向FACS内的 32 位全局锁位置。

获取全局锁： mov ecx, GlobalLock ; ecx = Address of Global Lock in FACS acq10: mov eax, [ecx] ; Get current value of Global Lock

        mov edx, eax
        and edx, not 1                     ; Clear pending bit
        bts edx, 1                         ; Check and set owner bit
        adc edx, 0                         ; If owned, set pending bit

        lock cmpxchg dword ptr[ecx], edx   ; Attempt to set new value
        jnz short acq10                    ; If not set, try again

        cmp dl, 3                          ; Was it acquired or marked pending?
        sbb eax, eax                       ; acquired = -1, pending = 0

        ret

OSPM和固件使用以下代码序列来释放全局锁的所有权。如果返回非零，则调用者必须向其他环境引发适当的事件，以表明全局锁现在已释放。根据环境，此信号是通过在各自的硬件寄存器空间内设置GBL_RLS或BIOS_RLS来完成的。仅当其他环境在拥有锁的情况下尝试获取所有权时，才会出现此信号。

ReleaseGlobalLock:
       mov ecx, GlobalLock                  ; ecx = Address of Global Lock in FACS
rel10: mov eax, [ecx]                       ; Get current value of Global Lock

       mov edx, eax
       and edx, not 03h                     ; Clear owner and pending field

       lock cmpxchg dword ptr[ecx], edx     ; Attempt to set it
       jnz short rel10                      ; If not set, try again

       and eax, 1                           ; Was pending set?

       ; if one is returned (we were pending) the caller must signal that the
       ; lock has been released using either GBL_RLS or BIOS_RLS as appropriate

       ret

尽管使用全局锁允许共享各种硬件资源，但值得注意的是，在存在所有权争用时使用它可能会带来大量的系统开销以及等待不确定的时间来获取全局锁的所有权。因此，实现应尝试设计硬件以将全局锁所需的使用量保持在最低限度。

每当硬件中的逻辑寄存器被共享时，就需要全局锁。例如，如果 ACPI (OSPM) 使用同一寄存器的位 0，而 SMI 使用同一寄存器的位 1，则需要在全局锁下保护对该寄存器的访问，以确保在另一个环境对其进行更改时，该寄存器的内容不会从一个环境下发生更改。类似地，如果整个寄存器是共享的（嵌入式控制器接口可能是这种情况），则需要在全局锁下保护对寄存器的访问。