Rust ACPI解析库acpi的使用：实现高级配置与电源管理接口的硬件信息提取和系统控制

介绍

acpi是一个Rust库，用于解析和操作ACPI(高级配置与电源管理接口)表。ACPI是操作系统用来发现和配置计算机硬件组件、执行电源管理(如睡眠、休眠)以及监控系统状态的开放标准。

这个库提供了：

• ACPI表结构的解析
• 系统描述表(SDT)的遍历
• 电源管理功能的访问
• 硬件信息的提取

使用方法

基本设置

首先在Cargo.toml中添加依赖：

[dependencies]
acpi = "4.0"

初始化ACPI

use acpi::{AcpiTables, PlatformInfo};

fn main() {
    // 获取ACPI表
    let tables = unsafe { AcpiTables::from_rsdp(rsdp_address) };
    
    // 或者让库自动查找RSDP
    let tables = unsafe { AcpiTables::search_for_rsdp_bios() }.unwrap();
}

遍历ACPI表

use acpi::AcpiTables;

fn print_acpi_tables(tables: &AcpiTables) {
    for table in tables.iter() {
        println!("Found ACPI table: {:?}", table.signature);
    }
}

解析特定表

use acpi::{AcpiTables, sdt::Sdt};

fn parse_fadt(tables: &AcpiTables) {
    if let Some(fadt) = tables.find_table::<Sdt>(b"FACP") {
        println!("FADT found at: {:?}", fadt);
    }
}

电源管理功能

use acpi::{AcpiTables, fadt::Fadt};

fn check_sleep_states(tables: &AcpiTables) {
    if let Some(fadt) = tables.find_table::<Fadt>(b"FACP") {
        println!("Supported sleep states: S1: {}, S3: {}, S4: {}, S5: {}",
            fadt.s1_supported(),
            fadt.s3_supported(),
            fadt.s4_supported(),
            fadt.s5_supported()
        );
    }
}

访问DSDT

use acpi::{AcpiTables, fadt::Fadt};

fn parse_dsdt(tables: &AcpiTables) {
    if let Some(fadt) = tables.find_table::<Fadt>(b"FACP") {
        let dsdt = tables.load_table(fadt.dsdt_address()).unwrap();
        println!("DSDT: {:?}", dsdt);
    }
}

完整示例：列出所有ACPI表和电源状态

use acpi::{AcpiTables, fadt::Fadt, PlatformInfo};

fn main() {
    // 获取ACPI表
    let tables = unsafe { AcpiTables::search_for_rsdp_bios() }.unwrap();
    
    // 打印所有表
    println!("System ACPI Tables:");
    for table in tables.iter() {
        println!("  - {:?}", table.signature);
    }
    
    // 检查电源状态
    if let Some(fadt) = tables.find_table::<Fadt>(b"FACP") {
        println!("\nSupported Power States:");
        println!("S1 (CPU停止): {}", fadt.s1_supported());
        println!("S2 (CPU断电): {}", fadt.s2_supported());
        println!("S3 (挂起到内存): {}", fadt.s3_supported());
        println!("S4 (挂起到磁盘): {}", fadt.s4_supported());
        println!("S5 (软关机): {}", fadt.s5_supported());
    }
}

完整示例代码

以下是一个更完整的示例，展示了如何使用acpi库提取系统硬件信息和电源管理功能：

use acpi::{AcpiTables, fadt::Fadt, PlatformInfo};
use acpi::madt::Madt;
use acpi::hpet::Hpet;

fn main() {
    // 初始化ACPI表
    let tables = unsafe { AcpiTables::search_for_rsdp_bios() }
        .expect("Failed to find ACPI tables");
    
    // 1. 打印所有ACPI表
    println!("Detected ACPI Tables:");
    for table in tables.iter() {
        println!(" - {:?} ({} bytes)", table.signature, table.length);
    }
    
    // 2. 解析FADT获取电源管理信息
    if let Some(fadt) = tables.find_table::<Fadt>(b"FACP") {
        println!("\nPower Management Features:");
        println!("S1 Sleep Supported: {}", fadt.s1_supported());
        println!("S3 Sleep (Suspend-to-RAM): {}", fadt.s3_supported());
        println!("S4 Sleep (Suspend-to-Disk): {}", fadt.s4_supported());
        println!("S5 Soft Off: {}", fadt.s5_supported());
        println!("Lid Present: {}", fadt.lid_present());
    }
    
    // 3. 解析MADT获取CPU和中断控制器信息
    if let Some(madt) = tables.find_table::<Madt>(b"APIC") {
        println!("\nCPU and Interrupt Controller Information:");
        println!("Local APIC Address: {:#X}", madt.local_apic_address());
        println!("Processor Count: {}", madt.processor_iter().count());
        println!("IOAPIC Count: {}", madt.io_apic_iter().count());
    }
    
    // 4. 解析HPET表获取高精度定时器信息
    if let Some(hpet) = tables.find_table::<Hpet>(b"HPET") {
        println!("\nHigh Precision Event Timer:");
        println!("Base Address: {:#X}", hpet.base_address());
        println!("Minimum Clock Ticks: {}", hpet.minimum_clock_ticks());
        println!("Legacy Replacement: {}", hpet.legacy_replacement());
    }
    
    // 5. 加载并解析DSDT
    if let Some(fadt) = tables.find_table::<Fadt>(b"FACP") {
        let dsdt = tables.load_table(fadt.dsdt_address())
            .expect("Failed to load DSDT");
        println!("\nDSDT Table:");
        println!("Length: {} bytes", dsdt.length());
        // 这里可以添加更详细的DSDT解析代码
    }
}

注意事项

1. 这个库需要unsafe操作来访问系统ACPI表
2. 使用前确保了解ACPI规范和安全影响
3. 某些功能需要特定的平台支持
4. 在生产环境中使用前应进行充分测试

这个库为系统级开发者提供了强大的ACPI操作能力，特别适合操作系统开发、硬件监控工具和电源管理应用。