前言：敬畏主就是智慧，遠離惡便是聰明（還是守着本心吧）。
在筆記本平臺中，我們經常用到EC芯片。從BIOS角度來看，EC在平臺中的地位和SuperIO，BMC沒有什麼不同：都是掛在LPC下面；所用IO端口都要解碼至LPCbridge上；都要爲ACPI OS提供ASL Device，以供其驅動裝載和調用。
本文針對EC，談一下在SBIOS中如何添加其功能模塊，使得EC功能可以正常使用。如果知道EC怎麼訪問，那麼SuperIO和BMC也就沒什麼特殊的了。
1. IO地址解碼
SBIOS如果想訪問EC，就需要將HOST端的IO地址和EC端的寄存器對應起來。只有這樣，HOST端纔可以和EC通信。想做到這些，必須要做兩件事。使能邏輯設備和解碼相應IO地址至LPC bridge。
1.1 使能邏輯設備
1.1.1 BaseAddress
首先要搞懂EC所使用的Base Address，因爲想要訪問邏輯設備，都是通過Base Address來進行的。這是一對IO端口，我們經常叫做Index IO，Data IO。對於以前的EC芯片，Base Address都是通過HW進行strap的，現在的EC芯片大多是sw進行strap的，直接在EC裏面將想使用的Base Address填入特定的寄存器即可。Base Address一般是2E/2F,4E/4F，164E/164F其中一對，當然我們也可以自定義。只要在EC中填寫相應的值，然後在LPC bridge中進行解碼即可。
1.1.2 邏輯設備
從整個平臺來講，EC屬於LPC下的一個物理設備。但其功能上，可以劃分很多模塊，如Keyboard,Mouse,PM1,PM2,PM3,UART,CIR,SHM等，我想這就是稱其爲邏輯設備的原因吧。我們可以對單獨的某個邏輯設備進行使能和禁止，因爲每一個邏輯設備都對應一個邏輯設備號。我們訪問邏輯設備時，首先要將邏輯設備號寫入PNPCFG register的offset 07處，這樣就選擇了該邏輯設備，在改寫其0x30~0xFF處的值，就等於對該邏輯設備進行配置了。
那麼我們來看一下下面一段代碼：
IoWrite8(0x4E,0x07);
IoWrite8(0x4F,0x05);
IoWrite8(0x4E,0x30);
IoWrite8(0x4F,0x01);
從代碼中可看到，BaseAddress是0x4E/0x4F。前兩行代碼，是選擇了一個邏輯設備號爲5的設備。後兩行是使能該邏輯設備。有過這方面經驗的工程師一看到5，就知道這個是使能鍵盤了。其所使用的IO地址默認爲60/64，分別在PNPCFGregister的offset 60,61,62,63處填寫。
1.2 解碼至LPC
真要做到地址解碼，除了EC端還不行，那只是EC端的一廂情願。如果要解碼60/64，LPC Bridge首先要承認這個IO地址屬於它的，也就是要把60/64解碼到LPC橋上。那麼X86 CPU在BUS上訪問60/64時，LPC纔會將相應數據抓過來。對於INTEL的橋片來說，解碼60/64很簡單，只需要在LPC config space裏使能相應bit位即可。
對於一些不常用的IO端口，如果EC想據爲已有，怎麼辦呢？對於INTEL橋片來講，其lpc bridge上有專門的四個decode range寄存器，我們可以用它們來解碼相應的IO。然後在EC的邏輯設備中選擇一個，在60/61/62/63處填寫即可。
這些做完之後，DXE階段的驅動所需要的資源就準備好了。Keyboard,Mouse,UART的驅動就可以正常地使用了。
2. 62/66端口
如果有人問我，對於BIOS工程師來講，EC區別於SUPERIO之處在哪裏？我會回答，62/66端口。因爲有SUPER IO的平臺，ACPI OS下不會有EC的驅動，有EC的平臺，ACPI OS會加載一個EC驅動。因爲EC的驅動所需要的重要資源之一，就是62/66端口，這是EC所獨有的。
系統如何訪問62/66端口，都在ACPI SPEC中第12章節寫明。具體看下圖：
圖1. EC Command
這上面的五個Command Byte Encoding，在ACPI OS下都是以中斷的方式進行的。80命令讀取EC Space的值；81命令可以改寫EC space的值；82/83是讓EC進入一種Burst模式，在這種模式下，OS以Polling方式和EC交互，雖然數據是以Polling方式傳輸，但82/83命令是以中斷的方式來握手的，很多EC工程師不注意，造成系統經常啓動時死機。其實不是死機，只是ACPI OS在等待中斷而已。84命令是讓EC驅動讀取Qevent值。
在BIOS啓動過程中，我們經常要讀取EC版本和其相關信息，就要通過80命令。但是由於沒有註冊SCI中斷，所以我們只能通過POLLING的方式來和EC進行交互，說白了就是以不斷檢查狀態寄存器的方式來詢問EC代碼是否執行完。但我們也可以不操作EC Space，自定義其它的command，如：SBIOS工程師和ECBIOS工程師約定往0x66寫0x50，然後讀0x62爲版本號中的一位，我們可以按如下方式讀寫：
IoRead8(0x62);
CheckIBF();
IoWrite8(0x66,0x50);
CheckOBF();
Result := IoRead8(0x62);
第一行代碼看似無關緊要，但最好帶上，以免出現奇奇怪怪的BUG。我們的Linux內核經常出現調節亮度，按三次鍵盤亮度只調節一格的問題，我只在EC driver中加了上面一行代碼就解決問題了。針對OBF的問題，靠EC是完成不了，只能依靠HOST端了。
3. ASL宣告Device
有了EC，就要宣告EC設備，將相應的IO資源和SCI中斷資源報上去。只有這樣，EC driver才能正常加載。我們來看一下，ACPI SPEC怎麼宣告EC device的。
Device(\_EC0) {
// PnP ID
Name(_HID, EISAID(PNP0C09))
// Returns the “Current Resources” of EC
Name(_CRS, Buffer(){0x4B, 0x62, 0, 1, 0x4B,
0x66, 0, 1, 0x79, 0})
// Define that the EC SCI is bit 0 of the GP_STS register
Name(_GPE, 0) // embedded controller is wired to bit 0 of GPE
OperationRegion(\EC0, EmbeddedControl, 0, 0xFF)
Field(\EC0, AnyAcc, Lock, Preserve) {
// Field definitions
}
Method(Q00){..}
Method(QFF){..}
}
這是最小化的代碼，ACPI1.0 SPEC的，所以和現在的SPEC有些出入。但是作爲宣告EC Device的模板，還是可以的。
宣告EC Device，首先要有_HID，有了它，EC驅動才知道這是個EC Device。
_CRS和_GPE，有了它EC驅動就可以知道所用的IO端口和SCI中斷源。EC驅動首先工獲取它們，然後才能註冊中斷，才能確認操作EC所使用的command_addr和data_addr。
因爲我們還要操作EC SPACE，所以要有EmbededControl型的OperationRegion。如果說其它區域是代碼區域，那麼這個OperationRegion就是數據區域了。EC driver和EC進行交互所需要的數據都要在這裏聲明。
爲了觸發動作，還需要有一系列的QEvent。根據Qevent所要求執行的具體動作，在Qevent和Method裏面添加相應的代碼，一般來講，都是直接通知驅動執行相應的功能。
除了這些，EC往往還要支持電池，指示LID，AC狀態。所以還要添加幾個Device的宣告。
