Avansert konfigurasjon og strømgrensesnitt

ACPI -spesifikasjonen ( Advanced Configuration and Power Interface ) er en åpen industristandard som først ble gjort tilgjengelig i desember 1996 og utviklet av HP , Intel , Microsoft , Phoenix og Toshiba . Den definerer vanlige grensesnitt for maskinvaregjenkjenning, konfigurasjon og strømstyring av hovedkort og eksterne enheter. I henhold til spesifikasjonen. Arkivert 9. februar 2015 i Internet Archive ., "ACPI er nøkkelelementet i konfigurasjonen og energistyringen kontrollert av operativsystemet (OSPM)".

Den siste revisjonen av ACPI-spesifikasjonen er 6.2, utgitt i mai 2017 . [1] [2]

Introduksjon

Det viktigste elementet i standarden, energiledelse, har hatt to store forbedringer. Den første er tilordningen av energistyring til operativsystemet . Dette står i kontrast til APM -modellen som ga strømstyringskontroll til BIOS , med begrenset inngrep fra operativsystemet. I ACPI gir BIOS systemet metoder for lavnivåkontroll av maskinvaredetaljene slik at det har nesten full kontroll over strømsparing. ACPI er en grunnleggende tjeneste lastet, under oppstart, av operativsystemet som også kan deaktiveres ved behov. Fysisk er det én eller flere drivere (for eksempel i Windows kalles det acpi.sys).

ACPI brakte også energistyringsfunksjonene, som tidligere kun var tilgjengelig på bærbare PC - er, også på stasjonære PC-er og servere . For eksempel kan systemet bringes inn i ekstremt lave strømforbrukstilstander, der bare RAM -minnet (og ofte ikke engang det) mottar strøm, men hvor et inngangssignal ( mus , tastatur , modem ) raskt kan "våkne" selve systemet.

Standarden gir støttetaster på vanlige tastaturer for å suspendere eller slå av datamaskinen. Noen produsenter ( ASUS , Compaq ) har utvidet denne funksjonen til andre nøkler som kalles strømstyringsnøkler .

ACPI krever kompatibel maskinvare (som inkluderer ACPI-registre, definert av spesifikasjonen). Operativsystemet, hovedkortets brikkesett, og for noen funksjoner til og med CPU , må være utformet for å støtte det. Fysisk ligger ACPI på den samme brikken der fastvaren er lastet inn eller på en spesifikk brikke.

ACPI bruker sitt eget maskinspråk ( ACPI Machine Language eller AML ) for å implementere strømstøttehendelsesbehandlere i stedet for vertssystemets maskinspråk. AML-koden er en del av fastvaren ( BIOS ), men tolkes av operativsystemet.

Microsoft Windows støttet først ACPI med Windows 98 . Den første versjonen av FreeBSD som støttet ACPI var 5.0. NetBSD og OpenBSD har minimal ACPI-støtte; Linux , som startet med 2.4.22- kjernen , begynte å tilby støtte for denne standarden.

Stater

Globale stater

ACPI-spesifikasjonen definerer følgende syv stater, kalt globale stater. En datamaskin som støtter ACPI kan være i:

• G0 ( S0 ) Kjører : den normale arbeidstilstanden til en datamaskin - operativsystemet og applikasjonene kjører. CPU - en utfører instruksjoner. Fra denne tilstanden (selv uten å gå til G1), er det mulig for prosessorer og periferiutstyr å bli gjentatte ganger hentet inn og ut av laveffekttilstander kalt C0 - Cn og D0 - D3 . ( Bærbare datamaskiner slår for eksempel av alt ubrukt periferiutstyr når de kjører på batteristrøm; noen stasjonære datamaskiner gjør det samme for å redusere støy.)
• G1 Sovende Den er delt inn i fire tilstander: fra S1 til S4. Tiden som trengs for å bringe systemet til G0 er veldig kort for S1, kort for S2 og S3, lang for S4.
  • S1 : hvilemodusen som krever mest energi. Prosessor-cachene tømmes, og CPU-en utfører ikke instruksjoner. Imidlertid er prosessorer og RAM slått på; enheter som ikke trenger å være slått på, kan slås av. Denne modusen er kjent som Power On Standby eller ganske enkelt POS, spesielt i BIOS-oppsettskjermen. De nyeste maskinene støtter ikke S1-status; eldre datamaskiner bruker ofte S1 i stedet for S3.
  • S2 : en tilstand med lavere strømforbruk, der prosessoren er av (ikke en hyppig implementering).
  • S3 : Kjent som Suspend to RAM (STR) i BIOS, Standby i Windows -versjoner opp til Windows XP og noen Linux- distribusjoner , Sleep i Windows Vista og macOS , selv om spesifikasjonen bare nevner begrepene S3 og Sleep . I denne tilstanden er hovedminnet ( RAM ) fortsatt på, men det er den eneste komponenten som er det. Som status for operativsystemet og alle applikasjoner, åpne dokumenter, etc. bor i RAM, kan brukeren fortsette arbeidet der det var da han tok datamaskinen til S3. (Spesifikasjonen nevner at S3-tilstanden er veldig lik S2, men flere komponenter er slått av i S3.) S3 har to fordeler fremfor S4; datamaskinen er raskere å våkne enn å starte på nytt, og hvis en applikasjon inneholder sensitive data, vil den ikke bli skrevet til disken. Imidlertid kan diskbufferen lastes ned for å forhindre datakorrupsjon i tilfelle datamaskinen ikke våkner på grunn av strømbrudd, for eksempel.
  • S4 : Dvalemodus i Windows , sikker hvilemodus i macOS , også kjent som Suspend to disk , selv om det i ACPI-spesifikasjonen bare er definert som S4 . I denne tilstanden lagres alt innholdet i hovedminnet på et ikke-flyktig minne ( harddisk ), og bevarer tilstanden til systemet og applikasjonene. På denne måten kan brukeren fortsette arbeidet der han slapp akkurat som i S3. Forskjellen mellom S3 og S4, foruten å måtte laste og losse innholdet i RAM på Harddisk, er at et strømbrudd i S3 resulterer i tap av all data i hovedminnet, mens en datamaskin i S4 ikke har det får konsekvenser. S4 er forskjellig fra andre S -tilstander og ligner for tiden G2 Soft Off og G3 Mechanical Off mer enn den ligner S1 – S3. Et system i S4 kan også bringes til G3 ( Mechanical Off ) og fortsatt beholde S4-lagringstilstandsdataene slik at arbeidet kan gjenopptas etter at strømmen kommer tilbake.
• G2 ( S5 ) Soft Off - G2 , S5 og Soft Off er synonyme . G2 er veldig lik G3 Mechanical Off , men noen komponenter forblir på, slik at datamaskinen kan våkne opp med input fra tastatur, klokke, LAN , modem (Wake-on-Ring) eller USB -tilbehør [1] . Denne tilstanden ligner på G3 Mechanical Off ved at oppstartsprosedyren må utføres for å få systemet fra G2 til G0 Execution . G3 Mechanical Off er tilstanden til datamaskinen når det er strømbrudd, mens G2 lastes inn av operativsystemet (vanligvis når brukeren ber om en avslutning ). Datamaskinen er ikke trygg å demontere på grunn av aktive eksterne enheter. Det anbefales å fjerne strømmen fra en stasjonær PC og vente 20 sekunder før du demonterer; selv om internt periferiutstyr vanligvis ikke er aktivt, kan kontrolleren ( PS / 2 ), USB -porter , hovedkort , utvidelseskort og strømforsyning forbli på selv om datamaskinen ikke venter på at input fra disse periferienhetene skal våkne.
• G3 Mechanical Off : Strømforbruket til datamaskinen er veldig nær null, til det punktet at du kan ta ut strømpluggen og demontere datamaskinen (vanligvis er det bare sanntidsklokken som fortsetter å motta strøm fra det lille batteriet). Datamaskinen faller inn i denne tilstanden ved strømbrudd. Når strømmen er gjenopprettet, kreves en full oppstart for å få systemet tilbake fra G3 til G0- utførelse .

En Legacy -tilstand er også definert som tilstanden der operativsystemet ikke støtter ACPI. I denne tilstanden bruker ikke gjeldende kontroll ACPI.

Prosessortilstander

En prosessor som støtter ACPI kan være i fire forskjellige tilstander: [3] [4]

• C0 : Prosessoren er aktiv og utfører instruksjoner.
• C1 : Også kjent som Halt , dette er tilstanden hvor prosessoren ikke utfører noen instruksjoner, men kan gå tilbake til C0 nesten øyeblikkelig.
  • C1E : Også kjent som Enhanced Halt , lar den deg dra nytte av de avanserte sparefunksjonene til CPU-en, som i tilfelle lav arbeidsbelastning reduserer både frekvensen og driftsspenningen under stopptilstanden.
• C2 : Også kjent som stoppklokke , representerer den tilstanden der prosessoren holder innholdet i alle registre, men ikke utfører noen operasjoner.
• C3 : Også kalt Sleep , prosessoren trenger ikke å beholde cachen og klokkegeneratoren er slått av, men det tar lengre tid å starte på nytt.
• C4 : også kalt "Deeper Sleep", reduksjon av forsyningsspenningen.
  • DC4 : også kalt "Deeper C4 Sleep", det er en ytterligere reduksjon av forsyningsspenningen.

Merk at C2 og C3 og C4 krever operativsystemstøtte for å kunne brukes.

Enhetstilstander

Enheter som støtter ACPI kan være i fire forskjellige tilstander:

• D0 : Enheten er aktiv.
• D1 og D2 : Mellomtilstander som varierer fra enhet til enhet.
• Q3 : Periferutstyret er helt av.

Merknader

1. ^ Advanced Configuration and Power Interface Specification, versjon 6.0 ( PDF ), på uefi.org , 27. april 2015. Hentet 4. april 2016 .
2. ^ ACPI 6.2 spec ( PDF ) , på uefi.org . Hentet 11. oktober 2017 .
3. ^ Prosessor C-tilstander definert av ACPI
4. ^ C1E Support , på dinoxpc.com . Hentet 21. februar 2017 (arkivert fra originalen 9. desember 2010) .

Andre prosjekter

• Wikimedia Commons inneholder bilder eller andre filer på avansert konfigurasjon og strømgrensesnitt

Eksterne lenker

• ( NO ) Offisiell side , på uefi.org .
• Federico Bassignana, Strømstyring, del 1: ACPI statusdefinisjon , på weeeopen.polito.it , 19. august 2017. Hentet 11. oktober 2017 .