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+++ b/2026/08/29/给一台Linux笔记本做服务器化改造:休眠、充电上限与EC寄存器考古/index.html
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+ 给一台 Linux 笔记本做服务器化改造:休眠、充电上限与 EC 寄存器考古 |
+ 暮秋小屋
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+ 给一台 Linux 笔记本做服务器化改造:休眠、充电上限与 EC 寄存器考古
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+ Aug 29, 2026
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+ <p>一台旧笔记本装上 Hermes Agent 之后,就成了 7×24 挂在家庭网络里的常驻服务机。机器继续服役,但&quot;笔记本&quot;这个出厂身份留下的问题需要逐个拆除:拔电半小时自动休眠、合盖掉线、电池永远充到顶。这篇文章记录一次完整的改造过程——大部分是常规配置,最后一段是真正的硬骨头:Linux 下没有现成驱动的 Redmi EC,如何从固件代码里考古出充电上限的寄存器地址,并把 80% 上限真正写进硬件。</p>
+<p>改造对象是 Redmi Book Pro 15 2022,系统 Pop!_OS 24.04,内核 6.18.7。文中所有验证步骤都给出了可复核的证据,文末附完整的脚本清单。</p>
+<h2 id="休眠问题的两个来源:一个在用户会话,一个在系统层"><a class="header-anchor" href="#休眠问题的两个来源:一个在用户会话,一个在系统层">¶</a>休眠问题的两个来源:一个在用户会话,一个在系统层</h2>
+<p>先说结论:这台机器的自动休眠由两套机制叠加控制,只改任何一处都会被另一处重新睡掉。</p>
+<p>第一处在 GNOME。<code>org.gnome.settings-daemon.plugins.power</code> 这组键值把插电和用电池分成两个策略:这台机器出厂默认插电模式 <code>nothing</code>(永不睡),电池模式 <code>suspend</code>(30 分钟无操作就睡)。服务器场景下,这个&quot;电池模式&quot;就是拔电失联的直接原因。禁用只需两条命令:</p>
+<figure class="highlight bash"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">gsettings <span class="built_in">set</span> org.gnome.settings-daemon.plugins.power sleep-inactive-battery-type <span class="string">&#x27;nothing&#x27;</span></span><br><span class="line">gsettings <span class="built_in">set</span> org.gnome.settings-daemon.plugins.power sleep-inactive-ac-type <span class="string">&#x27;nothing&#x27;</span></span><br></pre></td></tr></table></figure>
+<p>第二处在 systemd-logind。不处理它,合盖依然会触发 suspend。做法是往 <code>/etc/systemd/logind.conf.d/</code> 放一个drop-in 配置:</p>
+<figure class="highlight ini"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br><span class="line">6</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line"><span class="section">[Login]</span></span><br><span class="line"><span class="attr">HandleLidSwitch</span>=ignore</span><br><span class="line"><span class="attr">HandleLidSwitchExternalPower</span>=ignore</span><br><span class="line"><span class="attr">HandleLidSwitchDocked</span>=ignore</span><br><span class="line"><span class="attr">AllowSuspend</span>=<span class="literal">no</span></span><br><span class="line"><span class="attr">AllowHibernation</span>=<span class="literal">no</span></span><br></pre></td></tr></table></figure>
+<p><code>AllowSuspend=no</code> 这几行比合盖策略更进一步——它让 suspend/hibernate 这两个电源目标在系统层面不可达。从此无论哪个组件想休眠这台机器,systemd 都会拒绝执行。对服务器而言这是最保险的一层。</p>
+<h2 id="充电上限:配置了两年,从来没生效过"><a class="header-anchor" href="#充电上限:配置了两年,从来没生效过">¶</a>充电上限:配置了两年,从来没生效过</h2>
+<p>机器上一直装着 TLP,配置文件里写得明明白白:</p>
+<figure class="highlight plaintext"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">START_CHARGE_THRESH_BAT0=20</span><br><span class="line">STOP_CHARGE_THRESH_BAT0=80</span><br></pre></td></tr></table></figure>
+<p>但电量依然冲到了 94%(对应衰减后的满充点)。原因在 TLP 的工作方式:它自己不碰硬件,只调用内核提供的接口。Linux 内核标准接口是 <code>/sys/class/power_supply/BAT0/charge_control_end_threshold</code>,TLP 依次尝试三种后端——<code>natacpi</code>(内核 ACPI 驱动直写)、<code>acpi_call</code>(通过第三方模块调用任意 ACPI 方法)、<code>sysfs</code>(上述标准接口)。三种在这台机器上全部缺席:Redmi 没有为自家 EC 提交过任何内核驱动,<code>charge_control_end_threshold</code> 文件不存在,<code>acpi_call</code> 也没有安装。</p>
+<p>TLP 的处理方式是静默降级——配置留着,什么都不做。这解释了&quot;设置了却充到顶&quot;的全部现象。</p>
+<h2 id="从-DSDT-考古:找到-EC-里的充电上限字段"><a class="header-anchor" href="#从-DSDT-考古:找到-EC-里的充电上限字段">¶</a>从 DSDT 考古:找到 EC 里的充电上限字段</h2>
+<p>内核不提供接口,就要自己读固件。ACPI 的 DSDT 表是主板固件的执行代码,用 <code>iasl</code> 反汇编后就是一份可检索的&quot;硬件说明书&quot;:</p>
+<figure class="highlight bash"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line"><span class="built_in">cp</span> /sys/firmware/acpi/tables/DSDT /tmp/probe/</span><br><span class="line">iasl -d /tmp/probe/DSDT.bin</span><br></pre></td></tr></table></figure>
+<p>在反汇编产物里,<code>Device (EC0)</code> 是嵌入式控制器(Embedded Controller,主板上负责电池、键盘、风扇等底层事务的 8 位单片机)。EC 暴露给 ACPI 的字段表以 <code>Field (ERAM…)</code> 开头,逐项列出每个字段的名称和位宽。搜索电池相关的命名,一段关键结构浮现出来:</p>
+<figure class="highlight plaintext"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br><span class="line">6</span><br><span class="line">7</span><br><span class="line">8</span><br><span class="line">9</span><br><span class="line">10</span><br><span class="line">11</span><br><span class="line">12</span><br><span class="line">13</span><br><span class="line">14</span><br><span class="line">15</span><br><span class="line">16</span><br><span class="line">17</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">Offset (0x80),</span><br><span class="line">ACIN, 1, // AC 已插电</span><br><span class="line">BTIN, 1, // 电池在位</span><br><span class="line">BTST, 4, // 电池状态</span><br><span class="line">ADPW, 8,</span><br><span class="line">BTSN, 16, // 序列号</span><br><span class="line">BTDC, 16, // Design Capacity 设计容量</span><br><span class="line">BTDV, 16, // Design Voltage 设计电压</span><br><span class="line">BTFC, 16, // Full Charge Capacity 满充容量</span><br><span class="line">BTTP, 16,</span><br><span class="line">BTCT, 16, // Cycle Count 循环次数</span><br><span class="line">BTPR, 16, // Present Capacity 当前容量</span><br><span class="line">BTVT, 16, // Voltage 电压</span><br><span class="line">RSOC, 8, // Relative State of Charge 电量百分比</span><br><span class="line">… // 8 个状态位占满一个字节</span><br><span class="line">BTCC, 16, // Charge Cap 充电上限</span><br><span class="line">BATM, 16,</span><br></pre></td></tr></table></figure>
+<p>按 ACPI Field 的位累积规则手工推算,每个字段落在 EC RAM 的具体字节位置:电量百分比 RSOC 在偏移 0x92,充电上限 BTCC 在 0x95-0x96(16 位小端)。这台机器的 EC RAM 通过内存映射窗口 <code>0xFE0B0400</code> 可直接访问。</p>
+<p>推断需要验证。验证方法是交叉比对:把 32 个字节一次性读出来,看各项读数能否和系统已知的数值对上。实际读取结果:</p>
+<table>
+<thead>
+<tr>
+<th>EC 字段</th>
+<th>读数</th>
+<th>系统对照值</th>
+<th>结果</th>
+</tr>
+</thead>
+<tbody>
+<tr>
+<td>RSOC</td>
+<td>89%</td>
+<td>upower 实时 89%(自放电后的实时值)</td>
+<td>命中</td>
+</tr>
+<tr>
+<td>BTDC</td>
+<td>4664 mAh × 15440 mV = 72.0 Wh</td>
+<td>energy_full_design 72.012 Wh</td>
+<td>命中</td>
+</tr>
+<tr>
+<td>BTFC</td>
+<td>3939 mAh → 60.8 Wh</td>
+<td>energy_full 60.818 Wh</td>
+<td>命中</td>
+</tr>
+<tr>
+<td>BTFC/BTDC</td>
+<td>84.5%</td>
+<td>电池健康度 84.455%</td>
+<td>命中</td>
+</tr>
+<tr>
+<td>BTPR/BTFC</td>
+<td>88.9%</td>
+<td>≈ RSOC 89%,内部自洽</td>
+<td>命中</td>
+</tr>
+</tbody>
+</table>
+<p>六项全部命中,偏移表确认无误。这次读取还带来一个意外收获:<strong>循环次数 1196 次</strong>——内核 sysfs 一直报 0,真实数字一直躺在 EC 里。84.5% 的健康度对一千二百次循环来说衰减曲线相当正常,而 80% 上限从现在开始会显著放缓后续衰减。</p>
+<p>验证时 BTCC 读数为 0,即从未有系统写入过它——TLP 静默失效、小米自己的管理软件从未在 Linux 侧运行,这个字段空了两年。</p>
+<h2 id="写入与固化:从一次性验证到开机自启"><a class="header-anchor" href="#写入与固化:从一次性验证到开机自启">¶</a>写入与固化:从一次性验证到开机自启</h2>
+<p>写入本身是对内存映射窗口的 2 字节操作。用 <code>dd</code> 定位到 <code>0xFE0B0495</code>,写入小端编码的 80,读回确认 EC 接受。行为验证更直接:写入时电量 87%,高于上限,状态立即表现为 Discharging(拒绝充电);电量自然回落到 83% 后,状态转为 Charging——EC 正在按&quot;低于 80 才充、充到 80 停&quot;的逻辑工作。</p>
+<p>EC 的值在冷启动后可能复位,所以最后一步是固化:一个 20 行的 shell 脚本(写入 + 最多 5 次读回重试 + 写 syslog),注册成 oneshot 的 systemd 服务,<code>WantedBy=multi-user.target</code>。每次开机自动重写。日志验证一行即可:<code>journalctl -t ec-charge-limit</code>。</p>
+<h2 id="为什么绕了这么多路"><a class="header-anchor" href="#为什么绕了这么多路">¶</a>为什么绕了这么多路</h2>
+<p>这套探索的完整链条值得复盘,因为它演示了一个通用模式:<strong>当厂商不为 Linux 提供驱动时,固件代码是最后的、也是完全可靠的文档</strong>。</p>
+<p>TLP 配置存在但从未生效,说明用户态工具依赖于内核 ABI 的覆盖面。内核接口缺失时,<code>acpi_call</code> 这类&quot;万能调用器&quot;是第一层补救——但它的前提仍是 ACPI 层存在可调用的方法。DSDT 反汇编显示这台机器的 EC 确实声明了 BTCC 字段,但没有任何 AML 代码(ACPI 层的解释执行代码)读写它——小米把充电控制做成了纯 EC 寄存器协议,只有 Windows 侧的私有驱动知道怎么写。这一层是 acpi_call 也救不了的,于是只剩最后一条路:直接读写 EC RAM。</p>
+<p>这已经触及了此类探索的边界。直接写 EC 是有真实风险的操作——这段内存窗口同时被固件本身使用,写错偏移可能影响风扇、键盘背光乃至供电策略。整个过程中风险控制靠三件事:所有写入前先完成只读交叉验证(六个字段全命中才敢写);写入目标收窄到 2 字节;写入后立即读回并观察行为。至于回滚,同样的通道写 100 就能恢复原状。</p>
+<h2 id="交付清单"><a class="header-anchor" href="#交付清单">¶</a>交付清单</h2>
+<p>改造后的最终状态:</p>
+<ul>
+<li>拔电、合盖均不休眠,suspend 目标在 systemd 层全局禁用</li>
+<li>充电到 80% 由 EC 强制执行,不依赖任何用户态进程存活</li>
+<li>开机自动重写上限,冷启动不丢配置</li>
+<li>电池档案:设计 72 Wh,满充 60.8 Wh(健康度 84.5%),循环 1196 次</li>
+</ul>
+<p>完整脚本已归档:<code>setup-server-power.sh</code>(休眠部分)、<code>acpi-probe-battery.sh</code>(DSDT 反汇编 + 只读探测)、<code>ec-verify-readonly.sh</code>(字段交叉验证)、<code>ec-set-charge-limit.sh</code>(写入与行为观察)、<code>power-rollback.sh</code>(一键回滚)。如果你有一台同样&quot;EC 沉默&quot;的笔记本,这套只读验证优先的流程可以直接复用——先证明地址表是对的,再谈写入。</p>
+
+</div>
+
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+ window.onload = detectors();
+</script>
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