Documentation/acpi/namespace.txt

   1 ACPI Device Tree - Representation of ACPI Namespace
   2
   3 Copyright (C) 2013, Intel Corporation
   4 Author: Lv Zheng <lv.zheng@intel.com>
   5
   6
   7 Abstract:
   8
   9 The Linux ACPI subsystem converts ACPI namespace objects into a Linux
  10 device tree under the /sys/devices/LNXSYSTEM:00 and updates it upon
  11 receiving ACPI hotplug notification events.  For each device object in this
  12 hierarchy there is a corresponding symbolic link in the
  13 /sys/bus/acpi/devices.
  14 This document illustrates the structure of the ACPI device tree.
  15
  16
  17 Credit:
  18
  19 Thanks for the help from Zhang Rui <rui.zhang@intel.com> and Rafael J.
  20 Wysocki <rafael.j.wysocki@intel.com>.
  21
  22
  23 1. ACPI Definition Blocks
  24
  25    The ACPI firmware sets up RSDP (Root System Description Pointer) in the
  26    system memory address space pointing to the XSDT (Extended System
  27    Description Table).  The XSDT always points to the FADT (Fixed ACPI
  28    Description Table) using its first entry, the data within the FADT
  29    includes various fixed-length entries that describe fixed ACPI features
  30    of the hardware.  The FADT contains a pointer to the DSDT
  31    (Differentiated System Descripition Table).  The XSDT also contains
  32    entries pointing to possibly multiple SSDTs (Secondary System
  33    Description Table).
  34
  35    The DSDT and SSDT data is organized in data structures called definition
  36    blocks that contain definitions of various objects, including ACPI
  37    control methods, encoded in AML (ACPI Machine Language).  The data block
  38    of the DSDT along with the contents of SSDTs represents a hierarchical
  39    data structure called the ACPI namespace whose topology reflects the
  40    structure of the underlying hardware platform.
  41
  42    The relationships between ACPI System Definition Tables described above
  43    are illustrated in the following diagram.
  44
  45      +---------+    +-------+    +--------+    +------------------------+
  46      |  RSDP   | +->| XSDT  | +->|  FADT  |    |  +-------------------+ |
  47      +---------+ |  +-------+ |  +--------+  +-|->|       DSDT        | |
  48      | Pointer | |  | Entry |-+  | ...... |  | |  +-------------------+ |
  49      +---------+ |  +-------+    | X_DSDT |--+ |  | Definition Blocks | |
  50      | Pointer |-+  | ..... |    | ...... |    |  +-------------------+ |
  51      +---------+    +-------+    +--------+    |  +-------------------+ |
  52                     | Entry |------------------|->|       SSDT        | |
  53                     +- - - -+                  |  +-------------------| |
  54                     | Entry | - - - - - - - -+ |  | Definition Blocks | |
  55                     +- - - -+                | |  +-------------------+ |
  56                                              | |  +- - - - - - - - - -+ |
  57                                              +-|->|       SSDT        | |
  58                                                |  +-------------------+ |
  59                                                |  | Definition Blocks | |
  60                                                |  +- - - - - - - - - -+ |
  61                                                +------------------------+
  62                                                            |
  63                                               OSPM Loading |
  64                                                           \|/
  65                                                     +----------------+
  66                                                     | ACPI Namespace |
  67                                                     +----------------+
  68
  69                      Figure 1. ACPI Definition Blocks
  70
  71    NOTE: RSDP can also contain a pointer to the RSDT (Root System
  72          Description Table).  Platforms provide RSDT to enable
  73          compatibility with ACPI 1.0 operating systems.  The OS is expected
  74          to use XSDT, if present.
  75
  76
  77 2. Example ACPI Namespace
  78
  79    All definition blocks are loaded into a single namespace.  The namespace
  80    is a hierarchy of objects identified by names and paths.
  81    The following naming conventions apply to object names in the ACPI
  82    namespace:
  83    1. All names are 32 bits long.
  84    2. The first byte of a name must be one of 'A' - 'Z', '_'.
  85    3. Each of the remaining bytes of a name must be one of 'A' - 'Z', '0'
  86       - '9', '_'.
  87    4. Names starting with '_' are reserved by the ACPI specification.
  88    5. The '\' symbol represents the root of the namespace (i.e. names
  89       prepended with '\' are relative to the namespace root).
  90    6. The '^' symbol represents the parent of the current namespace node
  91       (i.e. names prepended with '^' are relative to the parent of the
  92       current namespace node).
  93
  94    The figure below shows an example ACPI namespace.
  95
  96    +------+
  97    | \    |                     Root
  98    +------+
  99      |
 100      | +------+
 101      +-| _PR  |                 Scope(_PR): the processor namespace
 102      | +------+
 103      |   |
 104      |   | +------+
 105      |   +-| CPU0 |             Processor(CPU0): the first processor
 106      |     +------+
 107      |
 108      | +------+
 109      +-| _SB  |                 Scope(_SB): the system bus namespace
 110      | +------+
 111      |   |
 112      |   | +------+
 113      |   +-| LID0 |             Device(LID0); the lid device
 114      |   | +------+
 115      |   |   |
 116      |   |   | +------+
 117      |   |   +-| _HID |         Name(_HID, "PNP0C0D"): the hardware ID
 118      |   |   | +------+
 119      |   |   |
 120      |   |   | +------+
 121      |   |   +-| _STA |         Method(_STA): the status control method
 122      |   |     +------+
 123      |   |
 124      |   | +------+
 125      |   +-| PCI0 |             Device(PCI0); the PCI root bridge
 126      |     +------+
 127      |       |
 128      |       | +------+
 129      |       +-| _HID |         Name(_HID, "PNP0A08"): the hardware ID
 130      |       | +------+
 131      |       |
 132      |       | +------+
 133      |       +-| _CID |         Name(_CID, "PNP0A03"): the compatible ID
 134      |       | +------+
 135      |       |
 136      |       | +------+
 137      |       +-| RP03 |         Scope(RP03): the PCI0 power scope
 138      |       | +------+
 139      |       |   |
 140      |       |   | +------+
 141      |       |   +-| PXP3 |     PowerResource(PXP3): the PCI0 power resource
 142      |       |     +------+
 143      |       |
 144      |       | +------+
 145      |       +-| GFX0 |         Device(GFX0): the graphics adapter
 146      |         +------+
 147      |           |
 148      |           | +------+
 149      |           +-| _ADR |     Name(_ADR, 0x00020000): the PCI bus address
 150      |           | +------+
 151      |           |
 152      |           | +------+
 153      |           +-| DD01 |     Device(DD01): the LCD output device
 154      |             +------+
 155      |               |
 156      |               | +------+
 157      |               +-| _BCL | Method(_BCL): the backlight control method
 158      |                 +------+
 159      |
 160      | +------+
 161      +-| _TZ  |                 Scope(_TZ): the thermal zone namespace
 162      | +------+
 163      |   |
 164      |   | +------+
 165      |   +-| FN00 |             PowerResource(FN00): the FAN0 power resource
 166      |   | +------+
 167      |   |
 168      |   | +------+
 169      |   +-| FAN0 |             Device(FAN0): the FAN0 cooling device
 170      |   | +------+
 171      |   |   |
 172      |   |   | +------+
 173      |   |   +-| _HID |         Name(_HID, "PNP0A0B"): the hardware ID
 174      |   |     +------+
 175      |   |
 176      |   | +------+
 177      |   +-| TZ00 |             ThermalZone(TZ00); the FAN thermal zone
 178      |     +------+
 179      |
 180      | +------+
 181      +-| _GPE |                 Scope(_GPE): the GPE namespace
 182        +------+
 183
 184                      Figure 2. Example ACPI Namespace
 185
 186
 187 3. Linux ACPI Device Objects
 188
 189    The Linux kernel's core ACPI subsystem creates struct acpi_device
 190    objects for ACPI namespace objects representing devices, power resources
 191    processors, thermal zones.  Those objects are exported to user space via
 192    sysfs as directories in the subtree under /sys/devices/LNXSYSTM:00.  The
 193    format of their names is <bus_id:instance>, where 'bus_id' refers to the
 194    ACPI namespace representation of the given object and 'instance' is used
 195    for distinguishing different object of the same 'bus_id' (it is
 196    two-digit decimal representation of an unsigned integer).
 197
 198    The value of 'bus_id' depends on the type of the object whose name it is
 199    part of as listed in the table below.
 200
 201                 +---+-----------------+-------+----------+
 202                 |   | Object/Feature  | Table | bus_id   |
 203                 +---+-----------------+-------+----------+
 204                 | N | Root            | xSDT  | LNXSYSTM |
 205                 +---+-----------------+-------+----------+
 206                 | N | Device          | xSDT  | _HID     |
 207                 +---+-----------------+-------+----------+
 208                 | N | Processor       | xSDT  | LNXCPU   |
 209                 +---+-----------------+-------+----------+
 210                 | N | ThermalZone     | xSDT  | LNXTHERM |
 211                 +---+-----------------+-------+----------+
 212                 | N | PowerResource   | xSDT  | LNXPOWER |
 213                 +---+-----------------+-------+----------+
 214                 | N | Other Devices   | xSDT  | device   |
 215                 +---+-----------------+-------+----------+
 216                 | F | PWR_BUTTON      | FADT  | LNXPWRBN |
 217                 +---+-----------------+-------+----------+
 218                 | F | SLP_BUTTON      | FADT  | LNXSLPBN |
 219                 +---+-----------------+-------+----------+
 220                 | M | Video Extension | xSDT  | LNXVIDEO |
 221                 +---+-----------------+-------+----------+
 222                 | M | ATA Controller  | xSDT  | LNXIOBAY |
 223                 +---+-----------------+-------+----------+
 224                 | M | Docking Station | xSDT  | LNXDOCK  |
 225                 +---+-----------------+-------+----------+
 226
 227                  Table 1. ACPI Namespace Objects Mapping
 228
 229    The following rules apply when creating struct acpi_device objects on
 230    the basis of the contents of ACPI System Description Tables (as
 231    indicated by the letter in the first column and the notation in the
 232    second column of the table above):
 233    N:
 234       The object's source is an ACPI namespace node (as indicated by the
 235       named object's type in the second column).  In that case the object's
 236       directory in sysfs will contain the 'path' attribute whose value is
 237       the full path to the node from the namespace root.
 238    F:
 239       The struct acpi_device object is created for a fixed hardware
 240       feature (as indicated by the fixed feature flag's name in the second
 241       column), so its sysfs directory will not contain the 'path'
 242       attribute.
 243    M:
 244       The struct acpi_device object is created for an ACPI namespace node
 245       with specific control methods (as indicated by the ACPI defined
 246       device's type in the second column).  The 'path' attribute containing
 247       its namespace path will be present in its sysfs directory.  For
 248       example, if the _BCL method is present for an ACPI namespace node, a
 249       struct acpi_device object with LNXVIDEO 'bus_id' will be created for
 250       it.
 251
 252    The third column of the above table indicates which ACPI System
 253    Description Tables contain information used for the creation of the
 254    struct acpi_device objects represented by the given row (xSDT means DSDT
 255    or SSDT).
 256
 257    The forth column of the above table indicates the 'bus_id' generation
 258    rule of the struct acpi_device object:
 259    _HID:
 260       _HID in the last column of the table means that the object's bus_id
 261       is derived from the _HID/_CID identification objects present under
 262       the corresponding ACPI namespace node. The object's sysfs directory
 263       will then contain the 'hid' and 'modalias' attributes that can be
 264       used to retrieve the _HID and _CIDs of that object.
 265    LNXxxxxx:
 266       The 'modalias' attribute is also present for struct acpi_device
 267       objects having bus_id of the "LNXxxxxx" form (pseudo devices), in
 268       which cases it contains the bus_id string itself.
 269    device:
 270       'device' in the last column of the table indicates that the object's
 271       bus_id cannot be determined from _HID/_CID of the corresponding
 272       ACPI namespace node, although that object represents a device (for
 273       example, it may be a PCI device with _ADR defined and without _HID
 274       or _CID).  In that case the string 'device' will be used as the
 275       object's bus_id.
 276
 277
 278 4. Linux ACPI Physical Device Glue
 279
 280    ACPI device (i.e. struct acpi_device) objects may be linked to other
 281    objects in the Linux' device hierarchy that represent "physical" devices
 282    (for example, devices on the PCI bus).  If that happens, it means that
 283    the ACPI device object is a "companion" of a device otherwise
 284    represented in a different way and is used (1) to provide configuration
 285    information on that device which cannot be obtained by other means and
 286    (2) to do specific things to the device with the help of its ACPI
 287    control methods.  One ACPI device object may be linked this way to
 288    multiple "physical" devices.
 289
 290    If an ACPI device object is linked to a "physical" device, its sysfs
 291    directory contains the "physical_node" symbolic link to the sysfs
 292    directory of the target device object.  In turn, the target device's
 293    sysfs directory will then contain the "firmware_node" symbolic link to
 294    the sysfs directory of the companion ACPI device object.
 295    The linking mechanism relies on device identification provided by the
 296    ACPI namespace.  For example, if there's an ACPI namespace object
 297    representing a PCI device (i.e. a device object under an ACPI namespace
 298    object representing a PCI bridge) whose _ADR returns 0x00020000 and the
 299    bus number of the parent PCI bridge is 0, the sysfs directory
 300    representing the struct acpi_device object created for that ACPI
 301    namespace object will contain the 'physical_node' symbolic link to the
 302    /sys/devices/pci0000:00/0000:00:02:0/ sysfs directory of the
 303    corresponding PCI device.
 304
 305    The linking mechanism is generally bus-specific.  The core of its
 306    implementation is located in the drivers/acpi/glue.c file, but there are
 307    complementary parts depending on the bus types in question located
 308    elsewhere.  For example, the PCI-specific part of it is located in
 309    drivers/pci/pci-acpi.c.
 310
 311
 312 5. Example Linux ACPI Device Tree
 313
 314    The sysfs hierarchy of struct acpi_device objects corresponding to the
 315    example ACPI namespace illustrated in Figure 2 with the addition of
 316    fixed PWR_BUTTON/SLP_BUTTON devices is shown below.
 317
 318    +--------------+---+-----------------+
 319    | LNXSYSTEM:00 | \ | acpi:LNXSYSTEM: |
 320    +--------------+---+-----------------+
 321      |
 322      | +-------------+-----+----------------+
 323      +-| LNXPWRBN:00 | N/A | acpi:LNXPWRBN: |
 324      | +-------------+-----+----------------+
 325      |
 326      | +-------------+-----+----------------+
 327      +-| LNXSLPBN:00 | N/A | acpi:LNXSLPBN: |
 328      | +-------------+-----+----------------+
 329      |
 330      | +-----------+------------+--------------+
 331      +-| LNXCPU:00 | \_PR_.CPU0 | acpi:LNXCPU: |
 332      | +-----------+------------+--------------+
 333      |
 334      | +-------------+-------+----------------+
 335      +-| LNXSYBUS:00 | \_SB_ | acpi:LNXSYBUS: |
 336      | +-------------+-------+----------------+
 337      |   |
 338      |   | +- - - - - - - +- - - - - - +- - - - - - - -+
 339      |   +-| PNP0C0D:00 | \_SB_.LID0 | acpi:PNP0C0D: |
 340      |   | +- - - - - - - +- - - - - - +- - - - - - - -+
 341      |   |
 342      |   | +------------+------------+-----------------------+
 343      |   +-| PNP0A08:00 | \_SB_.PCI0 | acpi:PNP0A08:PNP0A03: |
 344      |     +------------+------------+-----------------------+
 345      |       |
 346      |       | +-----------+-----------------+-----+
 347      |       +-| device:00 | \_SB_.PCI0.RP03 | N/A |
 348      |       | +-----------+-----------------+-----+
 349      |       |   |
 350      |       |   | +-------------+----------------------+----------------+
 351      |       |   +-| LNXPOWER:00 | \_SB_.PCI0.RP03.PXP3 | acpi:LNXPOWER: |
 352      |       |     +-------------+----------------------+----------------+
 353      |       |
 354      |       | +-------------+-----------------+----------------+
 355      |       +-| LNXVIDEO:00 | \_SB_.PCI0.GFX0 | acpi:LNXVIDEO: |
 356      |         +-------------+-----------------+----------------+
 357      |           |
 358      |           | +-----------+-----------------+-----+
 359      |           +-| device:01 | \_SB_.PCI0.DD01 | N/A |
 360      |             +-----------+-----------------+-----+
 361      |
 362      | +-------------+-------+----------------+
 363      +-| LNXSYBUS:01 | \_TZ_ | acpi:LNXSYBUS: |
 364        +-------------+-------+----------------+
 365          |
 366          | +-------------+------------+----------------+
 367          +-| LNXPOWER:0a | \_TZ_.FN00 | acpi:LNXPOWER: |
 368          | +-------------+------------+----------------+
 369          |
 370          | +------------+------------+---------------+
 371          +-| PNP0C0B:00 | \_TZ_.FAN0 | acpi:PNP0C0B: |
 372          | +------------+------------+---------------+
 373          |
 374          | +-------------+------------+----------------+
 375          +-| LNXTHERM:00 | \_TZ_.TZ00 | acpi:LNXTHERM: |
 376            +-------------+------------+----------------+
 377
 378                   Figure 3. Example Linux ACPI Device Tree
 379
 380    NOTE: Each node is represented as "object/path/modalias", where:
 381          1. 'object' is the name of the object's directory in sysfs.
 382          2. 'path' is the ACPI namespace path of the corresponding
 383             ACPI namespace object, as returned by the object's 'path'
 384             sysfs attribute.
 385          3. 'modalias' is the value of the object's 'modalias' sysfs
 386             attribute (as described earlier in this document).
 387    NOTE: N/A indicates the device object does not have the 'path' or the
 388          'modalias' attribute.