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diff --git a/source/_posts/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.md b/source/_posts/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.md index 3cc052d6..cb3d7f7f 100644 --- a/source/_posts/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.md +++ b/source/_posts/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.md @@ -3,22 +3,20 @@ date: 2026-08-29 15:30:00 tags: [Technique, Linux] --- -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"笔记本"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。 +一台退役笔记本装载 Hermes Agent 后转为 7×24 常驻服务器，出厂的笔记本形态留下三类故障：拔电半小时后自动休眠、合盖即失联、电池持续充至满电。本文记录改造全程。前两项属常规配置；第三项在 Linux 下无现成驱动，需要从主板固件代码中定位充电上限的寄存器地址并写入硬件，构成本文主体。 -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。 +改造对象为 Redmi Book Pro 15 2022，系统 Pop!_OS 24.04，内核 6.18.7。关键步骤均附可复核证据，脚本清单见文末。 -## 休眠问题的两个来源：一个在用户会话，一个在系统层 +## 自动休眠由两套机制叠加控制，仅修改其一必然复发 -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。 - -第一处在 GNOME。`org.gnome.settings-daemon.plugins.power` 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 `nothing`（永不睡），电池模式 `suspend`（30 分钟无操作就睡）。服务器场景下，这个"电池模式"就是拔电失联的直接原因。禁用只需两条命令： +第一处位于 GNOME 会话。`org.gnome.settings-daemon.plugins.power` 键值组区分供电与电池两种策略，该机出厂默认前者为 `nothing`（不休眠）、后者为 `suspend`（30 分钟无操作休眠）。服务器拔电即失联，直接原因即电池策略。修改两条键值即可禁用： ```bash gsettings set org.gnome.settings-daemon.plugins.power sleep-inactive-battery-type 'nothing' gsettings set org.gnome.settings-daemon.plugins.power sleep-inactive-ac-type 'nothing' ``` -第二处在 systemd-logind。不处理它，合盖依然会触发 suspend。做法是往 `/etc/systemd/logind.conf.d/` 放一个drop-in 配置： +第二处位于 systemd-logind。不处理它，合盖仍触发 suspend。向 `/etc/systemd/logind.conf.d/` 写入 drop-in 配置： ```ini [Login] @@ -29,31 +27,31 @@ AllowSuspend=no AllowHibernation=no ``` -`AllowSuspend=no` 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。 +`AllowSuspend=no` 与 `AllowHibernation=no` 使 suspend、hibernate 两个 systemd 目标在系统层不可达：任何组件发起休眠请求，systemd 直接拒绝执行。这一层保证无论用户会话如何变更，服务器不会被睡掉。 -## 充电上限：配置了两年，从来没生效过 +## 充电上限配置存在两年，从未生效 -机器上一直装着 TLP，配置文件里写得明明白白： +机器长期安装 TLP，配置如下： ``` START_CHARGE_THRESH_BAT0=20 STOP_CHARGE_THRESH_BAT0=80 ``` -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 `/sys/class/power_supply/BAT0/charge_control_end_threshold`，TLP 依次尝试三种后端——`natacpi`（内核 ACPI 驱动直写）、`acpi_call`（通过第三方模块调用任意 ACPI 方法）、`sysfs`（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，`charge_control_end_threshold` 文件不存在，`acpi_call` 也没有安装。 +电量仍充至 94%（衰减后的实际满充点）。TLP 自身不操作硬件，仅调用内核接口。内核标准接口为 `/sys/class/power_supply/BAT0/charge_control_end_threshold`；TLP 依次探测三种后端：`natacpi`（内核 ACPI 驱动直写）、`acpi_call`（第三方模块调用任意 ACPI 方法）、`sysfs`（上述标准接口）。三种后端在本机全部缺失：Redmi 未向内核提交任何 EC 驱动，`charge_control_end_threshold` 不存在，`acpi_call` 未安装。 -TLP 的处理方式是静默降级——配置留着，什么都不做。这解释了"设置了却充到顶"的全部现象。 +TLP 对后端缺失的处理是静默降级：保留配置，不执行任何操作。此即"设置了上限却充到满"的完整成因。 -## 从 DSDT 考古：找到 EC 里的充电上限字段 +## 从 DSDT 定位 EC 充电上限字段 -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 `iasl` 反汇编后就是一份可检索的"硬件说明书"： +内核不提供接口时，固件代码是唯一可靠的文档。ACPI 的 DSDT 表是主板固件的 AML 执行代码，用 `iasl` 反汇编后可检索： ```bash cp /sys/firmware/acpi/tables/DSDT /tmp/probe/ iasl -d /tmp/probe/DSDT.bin ``` -在反汇编产物里，`Device (EC0)` 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 `Field (ERAM…)` 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： +反汇编产物中，`Device (EC0)` 即嵌入式控制器（Embedded Controller，主板上管理电池、键盘、风扇等底层事务的 8 位单片机）。EC 向 ACPI 暴露的字段表以 `Field (ERAM…)` 开头，逐项列出字段名与位宽。检索电池相关命名，得到关键结构： ``` Offset (0x80), @@ -75,43 +73,39 @@ BTCC, 16, // Charge Cap 充电上限 BATM, 16, ``` -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 `0xFE0B0400` 可直接访问。 +依据 ACPI Field 的位累积规则逐字段推算，各字段在 EC RAM 中的字节位置随之确定：电量百分比 RSOC 位于偏移 0x92，充电上限 BTCC 位于 0x95-0x96（16 位小端）。本机 EC RAM 经内存映射窗口 `0xFE0B0400` 可直接访问。 -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： +偏移推算须经读取验证。一次读出 32 字节，与系统已知值交叉比对： | EC 字段 | 读数 | 系统对照值 | 结果 | |---|---|---|---| -| RSOC | 89% | upower 实时 89%（自放电后的实时值） | 命中 | +| RSOC | 89% | upower 实时 89% | 命中 | | BTDC | 4664 mAh × 15440 mV = 72.0 Wh | energy_full_design 72.012 Wh | 命中 | | BTFC | 3939 mAh → 60.8 Wh | energy_full 60.818 Wh | 命中 | | BTFC/BTDC | 84.5% | 电池健康度 84.455% | 命中 | -| BTPR/BTFC | 88.9% | ≈ RSOC 89%，内部自洽 | 命中 | - -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：**循环次数 1196 次**——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。 - -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。 +| BTPR/BTFC | 88.9% | 与 RSOC 89% 自洽 | 命中 | -## 写入与固化：从一次性验证到开机自启 +五项独立指标全部命中，偏移表成立。读取同时得到一项内核长期隐瞒的数据：循环次数 1196 次——sysfs 的 `cycle_count` 一直报 0，真实值存于 EC。84.5% 的健康度对应一千二百次循环，衰减幅度在正常区间；80% 上限将显著延缓后续衰减。 -写入本身是对内存映射窗口的 2 字节操作。用 `dd` 定位到 `0xFE0B0495`，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"低于 80 才充、充到 80 停"的逻辑工作。 +首次读取时 BTCC 为 0：该字段从未被任何系统写入过。TLP 静默失效，小米管理软件从未在 Linux 侧运行，此字段空置两年。 -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，`WantedBy=multi-user.target`。每次开机自动重写。日志验证一行即可：`journalctl -t ec-charge-limit`。 +## 写入与开机固化 -## 为什么绕了这么多路 +写入是针对内存映射窗口的 2 字节操作：`dd` 定位 `0xFE0B0495`，写入小端编码的 80，读回确认。行为验证给出更强的证据：写入时电量 87%，高于上限，电池状态立即转为 Discharging；电量自然回落至 83% 后状态转为 Charging。EC 严格执行"低于 80 充电、达到 80 停充"。 -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：**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**。 +EC 值可能在冷启动后复位，需开机重写。方案为 oneshot 型 systemd 服务（`WantedBy=multi-user.target`），执行 20 行 shell 脚本：写入、至多 5 次读回重试、结果写 syslog。验证一行命令：`journalctl -t ec-charge-limit`。 -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，`acpi_call` 这类"万能调用器"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。 +## 方法论：固件代码是最后的文档 -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。 +TLP 配置存在而从未生效，根源在于用户态工具依赖内核 ABI 的覆盖面。内核接口缺失时，`acpi_call` 一类通用调用器是第一层补救，但其前提仍是 ACPI 层存在可调用的方法。DSDT 反汇编显示本机 EC 声明了 BTCC 字段，而全部 AML 代码均未读写它：小米将充电控制实现为纯 EC 寄存器协议，仅 Windows 侧私有驱动知晓协议细节。这一层 acpi_call 无法覆盖，剩余路径只有直接读写 EC RAM。 -## 交付清单 +直接写 EC 有真实风险：该内存窗口同时被固件自身使用，写错偏移可能影响风扇、键盘背光乃至供电策略。本次风险控制依赖三项措施：写入前完成只读交叉验证，五项指标全部命中后才执行写入；写入范围收窄至 2 字节；写入后立即读回并观察充电行为。回滚与写入同路：向同一地址写 100 即恢复满充。 -改造后的最终状态： +## 改造结果 -- 拔电、合盖均不休眠，suspend 目标在 systemd 层全局禁用 -- 充电到 80% 由 EC 强制执行，不依赖任何用户态进程存活 +- 拔电、合盖均不休眠；suspend 目标在 systemd 层全局禁用 +- 充电上限 80% 由 EC 强制执行，不依赖任何用户态进程存活 - 开机自动重写上限，冷启动不丢配置 - 电池档案：设计 72 Wh，满充 60.8 Wh（健康度 84.5%），循环 1196 次 -完整脚本已归档：`setup-server-power.sh`（休眠部分）、`acpi-probe-battery.sh`（DSDT 反汇编 + 只读探测）、`ec-verify-readonly.sh`（字段交叉验证）、`ec-set-charge-limit.sh`（写入与行为观察）、`power-rollback.sh`（一键回滚）。如果你有一台同样"EC 沉默"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。 +脚本归档：`setup-server-power.sh`（休眠禁用）、`acpi-probe-battery.sh`（DSDT 反汇编与只读探测）、`ec-verify-readonly.sh`（字段交叉验证）、`ec-set-charge-limit.sh`（写入与行为观察）、`power-rollback.sh`（一键回滚）。其他"EC 沉默"的机型可直接复用该流程：先以只读交叉验证证明地址表，再执行写入。 |