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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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<span class="post-date">
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"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。</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"电池模式"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">'nothing'</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">'nothing'</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"设置了却充到顶"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"硬件说明书"：</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"低于 80 才充、充到 80 停"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"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。</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"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。</p>
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韩暮秋 |
希望路过的人可以添点柴火让这里暖和点
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