如何通过Linux pciehp sysfs接口控制PCIe Slot电源状态?-2

2024-04-15 21:28

本文主要是介绍如何通过Linux pciehp sysfs接口控制PCIe Slot电源状态?-2,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

NVME SSD电源状态判断

通过pciehp sysfs接口对NVMe SSD所在的PCIe插槽进行Power On/Off操作时,确实会间接影响到NVMe SSD本身的电源状态。因为NVMe SSD是作为PCIe设备连接到特定插槽上的,插槽电源状态的变化通常会直接影响到与其相连的设备。

当对PCIe插槽执行Power Off操作时,实质上是向插槽发送了关闭电源的指令,这通常会导致插槽上的所有电源信号(如VccVaux等)被切断,从而使得连接在该插槽上的NVMe SSD失去供电,进入断电状态。断电后的NVMe SSD将无法进行任何读写操作,也无法响应系统请求,其状态与物理移除设备类似。

`echo 0 > /sys/bus/pci/slots/<slot_id>/power` 这个命令通常是通过ACPI接口来控制PCIe插槽的电源状态。这是因为Linux内核中,对PCIe插槽的电源管理通常由ACPI子系统负责,特别是对于支持热插拔(Hot-Plug)的插槽。`/sys/bus/pci/slots/<slot_id>/power` 这样的sysfs接口正是内核ACPI子系统暴露出来,供用户空间控制PCIe插槽电源状态的途径之一。

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在ACPI规范中,定义了针对PCIe设备的电源管理方法,包括通过ACPI控制方法(Control Methods)来操作设备的电源状态。当执行上述命令时,内核会通过ACPI机制向硬件发送适当的命令,指示对应的PCIe插槽断电或进入低功耗状态。

对于echo 0 > /sys/bus/pci/slots/<slot_id>/power命令的执行对应的结果是pcie设备断电还是设置待机状态,具体取决于所使用的Linux内核版本、内核配置、以及相关的PCIe设备驱动实现。

在Linux内核加载中通常会看到这个打印"PME# supported from D0 D3hot D3cold" ,是指设备支持在电源管理状态 D0、D3hot 和 D3cold 下产生和响应 Power Management Event(PME)信号。PMEs 是一种用于唤醒设备或系统从低功耗状态的技术,通常与ACPI(Advanced Configuration and Power Interface)相关联。

  • D0, D3hot, D3cold:这些是PCIe设备的电源管理状态。D0 表示设备处于全功率运行状态;D3hot 是一种低功耗状态,设备大部分功能关闭,但保留足够的电源以便快速唤醒;D3cold 是最深的低功耗状态,设备几乎完全断电,唤醒时间较长。

  • PME#:PME# 是一个信号线,用于通知系统或设备存在一个Power Management Event。当设备处于低功耗状态(如D3hot或D3cold)时,可以通过发送一个PME#信号来请求唤醒到更高功率状态(如D0)。同时,系统也可以通过发送PME#信号唤醒处于低功耗状态的设备以响应外部事件(如网络唤醒、键盘唤醒等)。

  • PME# supported from D0 D3hot D3cold:这句话意味着设备在 D0、D3hot 和 D3cold 三种电源管理状态下都能生成或响应 PME# 信号。具体来说:

    • 在D0状态:设备可能支持在D0状态下接收PME#信号并做出响应,比如响应系统发起的电源管理命令,如进入低功耗状态。

    • 在D3hot状态:设备能够在保持部分电源供应的情况下监测并响应PME#信号,从而快速从D3hot状态唤醒到D0状态。

    • 在D3cold状态:虽然设备处于几乎断电的状态,但如果硬件设计支持,它仍可能监测到PME#信号并启动唤醒过程。这通常需要设备在设计上保留足够的电源管理电路来监控和响应PME#,即使主电源已关闭。

"PME# supported from D0 D3hot D3cold"表示设备具备在不同电源管理状态下处理PME#事件的能力,这对于实现灵活的电源管理和设备唤醒功能至关重要。

如果执行echo 1 > /sys/bus/pci/slots/<slot_id>/power命令后,如果PCIe设备无法正常恢复,有可能是因为设备进入了D3cold状态。D3cold是一种深度低功耗状态,设备在该状态下几乎完全断电,唤醒过程可能比其他低功耗状态(如D3hot)更为复杂,需要更长的时间和额外的复位步骤。以下是一些可能导致设备无法正常恢复的与D3cold相关的情况:

  1. 设备不支持D3cold唤醒:

    • 如果设备硬件或其驱动不支持从D3cold状态唤醒,即使设备进入D3cold,也无法正确恢复到工作状态。

  1. 唤醒信号未正确触发或处理:

    • 在某些情况下,即使设备支持D3cold唤醒,如果唤醒信号(如PCIe的WAKE#信号)未被正确触发或内核未能正确响应,设备可能无法成功恢复。

  1. 硬件故障或电源问题:

    • 设备进入D3cold后,其电源可能被完全断开。如果电源恢复过程中出现问题(如电源管理电路故障、供电不足等),设备可能无法正常上电。

  1. 驱动或系统软件问题:

    • 驱动可能未正确处理设备从D3cold恢复的过程,如未正确重新初始化设备、未重新分配资源等。

    • 内核或系统服务可能在设备恢复过程中出现问题,如未能正确识别恢复后的设备、未能重新加载驱动等。

虽然echo 1 > /sys/bus/pci/slots/<slot_id>/power命令可能导致设备进入D3cold状态,但设备无法正常恢复的原因可能多样,需要结合具体情况分析。如果怀疑与D3cold有关,应重点检查设备、驱动、电源以及系统对D3cold状态的支持和处理情况。

如果需要禁止PCIe设备进入D3cold状态,在常见的内核版本中,d3cold_allowed sysfs属性的完整路径,可以对其执行:

echo 0 > /sys/bus/pci/devices/<PCI_DEVICE_ID BDF>/d3cold_allowed

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