Είναι μια τόσο συνηθισμένη δραστηριότητα όπου οι περισσότεροι από εμάς πιθανότατα δεν σταμάτησαν ποτέ να το σκεφτούν: την αυτόματη επανεκκίνηση Είτε ο χρήστης ή η εφαρμογή ξεκίνησε, τι ακριβώς συμβαίνει όταν ο υπολογιστής σας ενεργοποιεί τη δική του ισχύ;
Η σημερινή συνεδρία Ερωτήσεων & Απαντήσεων μας προσφέρει ευγενική προσφορά του SuperUser - μιας υποδιαίρεσης του Stack Exchange, μιας κοινότητας ομαδοποίησης ιστότοπων Q&A.
Το ερώτημα
Ο αναγνώστης SuperUser Seth Carnegie αναρωτιέται για τη διαχείριση ισχύος υπολογιστή:
Πώς μπορεί να γίνει επανεκκίνηση ενός υπολογιστή; Αφού σβήσει, πώς λέει να επανέλθει ξανά; Τι είδους λογισμικό είναι αυτό που μπορεί να το κάνει αυτό;
Πώς πράγματι; Τι συνδυασμός μαγείας λογισμικού / υλικού το κάνει;
Η απάντηση
Ο συνεργάτης του SuperUser Jcrawfordor προσφέρει τόσο μια συμπυκνωμένη όσο και μια λεπτομερή απάντηση στην ερώτηση που περισσότερο από ικανοποιητικά αντιμετωπίζει την ερώτηση:
Το πολύ μεγάλο, δεν το διάβασα απάντησε: Οι καταστάσεις ισχύος στον υπολογιστή σας ελέγχονται από την εφαρμογή του ACPI (προηγμένη διαμόρφωση και διεπαφή ισχύος). Στο τέλος μιας διαδικασίας τερματισμού λειτουργίας, το λειτουργικό σας σύστημα ορίζει μια εντολή ACPI που υποδεικνύει ότι ο υπολογιστής πρέπει να επανεκκινήσει. Σε απάντηση, η μητρική πλακέτα επαναφέρει όλα τα στοιχεία χρησιμοποιώντας τις αντίστοιχες εντολές επαναφοράς ή γραμμές και, στη συνέχεια, ακολουθεί τη διαδικασία εκκίνησης. Η μητρική πλακέτα δεν απενεργοποιείται ποτέ, επαναφέρει μόνο διάφορα στοιχεία και στη συνέχεια συμπεριφέρεται σαν να έχει πατηθεί το κουμπί λειτουργίας.
Μακροχρόνια και περίεργη αλλά (κατά τη γνώμη μου) πιο ενδιαφέρουσα απάντηση:
Μαλακή ισχύς και πώς λειτουργεί
Στις παλιές μέρες (καλά, εντάξει, σε έναν φοιτητή πανεπιστημίου σαν κι εμένα η δεκαετία του '90 ήταν πολύ καιρό), είχαμε μητρικές κάρτες AT (Advanced Technology) με Στην ισχύ διαχείριση. Το σύστημα ισχύος AT ήταν πολύ, πολύ απλό. Το κουμπί λειτουργίας στον υπολογιστή σας ήταν μια εναλλαγή υλικού (πιθανότατα στο πίσω μέρος της θήκης) και η είσοδος 120vac σας πέρασε. Ενεργοποίησε και απενεργοποίησε φυσικά την τροφοδοσία ρεύματος και όταν αυτός ο διακόπτης βρισκόταν στη θέση Off, όλα στον υπολογιστή σας ήταν εντελώς νεκρό (αυτό έκανε την μπαταρία CMOS πολύ σημαντική, γιατί χωρίς αυτήν δεν υπήρχε τροφοδοσία για τη διατήρηση του υλικού ρολόι ρολογιού). Επειδή ο διακόπτης ισχύος ήταν ένας φυσικός μηχανισμός, δεν υπήρχε τρόπος λογισμικού για ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της τροφοδοσίας. Τα Windows θα έδειχναν το περίφημο μήνυμα "Είναι πλέον ασφαλές να απενεργοποιήσετε τον υπολογιστή σας" γιατί, παρόλο που όλα ήταν παρκαρισμένα και έτοιμα να απενεργοποιηθούν, δεν ήταν δυνατό για το λειτουργικό σύστημα να γυρίσει πραγματικά το διακόπτη τροφοδοσίας. Αυτή η διαμόρφωση αναφέρεται μερικές φορές ως σκληρή δύναμη , επειδή είναι όλο το υλικό.
Σήμερα τα πράγματα είναι διαφορετικά, λόγω των θαυμάτων των μητρικών καρτών ATX και Ισχύς ATX (αυτή είναι η Προηγμένη Τεχνολογία, αν παρακολουθείτε). Μαζί με μια σειρά από άλλες προόδους (mini-DIN PS / 2, κάποιος;), η ATX έφερε ήπια δύναμη . Η μαλακή ισχύς σημαίνει ότι η τροφοδοσία στον υπολογιστή μπορεί να ελεγχθεί από λογισμικό. Αυτό επέφερε μερικές αλλαγές εισαγωγής:
- Ισχύς αναμονής: μπορεί να έχετε δει ένα βύσμα "5v SB" ή "5v standby" με την ένδειξη pinouts. ο τροφοδοσία αναμονής είναι μια γραμμή 5v στη μητρική πλακέτα που είναι πάντα ενεργοποιημένη, ακόμα και όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι σημαντικό να αποσυνδέσετε ή να απενεργοποιήσετε έναν σκληρό διακόπτη PSU (εάν υπάρχει) κατά τη συντήρηση σύγχρονων υπολογιστών, επειδή ακόμη και όταν είναι εκτός λειτουργίας, θα μπορούσατε ενδεχομένως να μειώσετε το 5v SB και να καταστρέψετε τη μητρική πλακέτα. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο οι μπαταρίες CMOS δεν είναι πλέον τόσο σημαντικές - το 5v SB χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση της μπαταρίας CMOS όποτε το τροφοδοτικό έχει τροφοδοσία ρεύματος, επομένως η μπαταρία CMOS χρησιμοποιείται μόνο όταν αποσυνδέετε πλήρως τον υπολογιστή. Η γραμμή 5v SB επιτρέπει σημαντικά σε στοιχεία του υπολογιστή σας (κυρίως το BIOS και τους προσαρμογείς δικτύου) να συνεχίζουν να εκτελούν κάποιο απλό λογισμικό ακόμη και όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος.
- Έξυπνος έλεγχος τροφοδοσίας. Αν κοιτάξετε ένα pinout για τη θύρα της μητρικής πλακέτας τροφοδοσίας (P1), θα παρατηρήσετε δύο ακίδες τυπικές PS_ON και PS_RDY . Αυτά αντιστοιχούν στο «τροφοδοτικό ενεργοποιημένο» και «το τροφοδοτικό έτοιμο». Εάν θέλετε να πειραματιστείτε, πάρτε ένα τροφοδοτικό όχι σε υπολογιστή, συνδέστε το και βραχυκυκλώστε προσεκτικά μια γείωση (ένα από τα μαύρα καλώδια) στη γραμμή PS_ON (το πράσινο καλώδιο). Η τροφοδοσία θα ανάψει ορατά, με τον ανεμιστήρα να περιστρέφεται. Τα στοιχεία της μητρικής πλακέτας + 5v SB ενεργοποιούν και απενεργοποιούν την τροφοδοσία σας συνδέοντας τροφοδοσία με τον πείρο PS_ON. Επειδή υπάρχουν μερικοί πυκνωτές και άλλα εξαρτήματα στο τροφοδοτικό που χρειάζονται λίγο χρόνο για να φορτιστούν, οι τάσεις από τις κύριες εξόδους του τροφοδοτικού ενδέχεται να μην είναι σταθερές αμέσως μετά την ενεργοποίηση του PSU. Αυτό είναι το πείρο PS_RDY, ενεργοποιείται όταν η εσωτερική λογική του τροφοδοτικού καθορίζει ότι το τροφοδοτικό είναι «έτοιμο» και θα παρέχει σταθερή ισχύ. Η μητρική πλακέτα περιμένει μέχρι να ενεργοποιηθεί το PS_RDY για να συνεχίσει την εκκίνηση.
Έτσι, ο διακόπτης τροφοδοσίας δεν "ενεργοποιεί" τον υπολογιστή. Αντ 'αυτού, είναι συνδεδεμένο με τους βασικούς ελεγκτές της μητρικής πλακέτας σας, οι οποίοι εντοπίζουν ότι έχει πατηθεί το κουμπί και εκτελούν ορισμένα βήματα για την προετοιμασία του συστήματος, συμπεριλαμβανομένου του φωτισμού PS_ON, ώστε να είναι διαθέσιμη η ισχύς. Το κουμπί λειτουργίας δεν είναι ο μόνος τρόπος για να ενεργοποιήσετε τη διαδικασία εκκίνησης, ενώ οι συσκευές του διαύλου επέκτασης μπορούν επίσης να το κάνουν. Αυτό είναι σημαντικό επειδή οι προσαρμογείς δικτύου ethernet παραμένουν πραγματικά ενεργοποιημένοι όταν ο υπολογιστής σας είναι απενεργοποιημένος και αναζητούν ένα πολύ συγκεκριμένο πακέτο που συχνά αναφέρεται ως "Magic packet". Εάν εντοπίσουν αυτό το πακέτο που απευθύνεται στη διεύθυνση MAC τους, θα ενεργοποιήσουν τη διαδικασία εκκίνησης. Έτσι λειτουργεί το "Wake-on-LAN" (WoL). Το ρολόι μπορεί επίσης να ξεκινήσει μια εκκίνηση (τα περισσότερα BIOS σάς επιτρέπουν να ορίσετε μια ώρα που ο υπολογιστής θα εκκινεί κάθε μέρα) και οι συσκευές USB και FireWire μπορούν να ενεργοποιήσουν μια εκκίνηση, αν και δεν γνωρίζω καμία εφαρμογή αυτού.
Κατανόηση του ελέγχου ισχύος
Λοιπόν, εξηγώ το πράγμα της Soft Power τόσο επειδή πιστεύω ότι είναι ενδιαφέρον (πάντα ένας βασικός λόγος που εξηγώ τα πράγματα) και επειδή σας επιτρέπει να καταλάβετε πώς η κατάσταση λειτουργίας και απενεργοποίησης / απενεργοποίησης του υπολογιστή σας ελέγχεται από το λογισμικό. Στους περισσότερους τρέχοντες υπολογιστές, αυτό το σύστημα λογισμικού είναι μια εφαρμογή του Σύνθετη διαμόρφωση και διασύνδεση ισχύος ή ACPI . Το ACPI είναι ένα τυποποιημένο, ενοποιημένο σύστημα που επιτρέπει στο λογισμικό να ελέγχει το σύστημα ισχύος του υπολογιστή σας. Μπορεί να έχετε ακούσει για το Καταστάσεις ισχύος ACPI . Ο βασικός μηχανισμός ελέγχου ισχύος είναι αυτές οι «καταστάσεις ισχύος», το λειτουργικό σας σύστημα μεταβαίνει σε λειτουργίες τροφοδοσίας προετοιμάζοντας τον διακόπτη (οι διαδικασίες τερματισμού / αδρανοποίησης που συμβαίνουν πριν από την απενεργοποίηση της τροφοδοσίας) και, στη συνέχεια, διατάξτε τη μητρική πλακέτα να αλλάξει καταστάσεις ισχύος . Οι καταστάσεις ισχύος μοιάζουν με αυτό:
- G0: Λειτουργεί (η κατάσταση "σε" του υπολογιστή σας)
-
G1: Sleeping (οι καταστάσεις αναμονής του υπολογιστή σας, χωρισμένες στους υποσταθμούς S)
- S1: Η τροφοδοσία CPU και RAM παραμένει ενεργοποιημένη, αλλά η CPU δεν εκτελεί οδηγίες Οι περιφερειακές συσκευές είναι απενεργοποιημένες.
- S2: Η CPU είναι απενεργοποιημένη, διατηρείται η μνήμη RAM
- S3: Όλα τα στοιχεία απενεργοποιούνται εκτός από τη μνήμη RAM και τις συσκευές που θα ενεργοποιήσουν ένα βιογραφικό (πληκτρολόγιο). Όταν πείτε στο λειτουργικό σας σύστημα «Sleep», θα σταματήσει τις διαδικασίες και μετά θα εισέλθει σε αυτήν τη λειτουργία.
- S4: Αδρανοποίηση. Απολύτως όλα είναι απενεργοποιημένα. Όταν πείτε στο λειτουργικό σας σύστημα να αδρανοποιήσει, σταματά τις διαδικασίες, αποθηκεύει το περιεχόμενο της μνήμης RAM στο δίσκο και, στη συνέχεια, μπαίνει σε αυτήν τη λειτουργία.
- G2: Soft Off. αυτή είναι η κατάσταση "απενεργοποιημένη" του υπολογιστή σας. Η τροφοδοσία είναι απενεργοποιημένη σε όλα εκτός από συσκευές που μπορούν να ενεργοποιήσουν την εκκίνηση.
- G3: Μηχανική απενεργοποίηση.
Πώς γίνεται η επαναφορά
Θα παρατηρήσετε ότι η επανεκκίνηση δεν είναι μία από αυτές τις καταστάσεις. Τι συμβαίνει λοιπόν όταν ο υπολογιστής σας κάνει επανεκκίνηση; Η απάντηση μπορεί να είναι εκπληκτική, γιατί από την άποψη της διαχείρισης ισχύος είναι σχεδόν τίποτα . Υπάρχει μια εντολή επαναφοράς ACPI . Όταν πείτε στο λειτουργικό σας σύστημα να επανεκκινήσει, ακολουθεί την κανονική διαδικασία τερματισμού λειτουργίας (σταματά όλες τις διαδικασίες σας, εκτελεί λίγη συντήρηση, αποσυναρμολογεί τα συστήματα αρχείων σας κ.λπ.) και, στη συνέχεια, ως τελικό βήμα, αντί να στείλετε το μηχάνημα σε κατάσταση λειτουργίας G2 (όπως θα το κάνατε αν απλώς το είπατε στο Shut Down) ορίζει την εντολή Reset. Αυτό αναφέρεται γενικά ως "Μητρώο επαναφοράς", επειδή όπως το μεγαλύτερο μέρος της διεπαφής ACPI είναι απλώς μια διεύθυνση στην οποία πρέπει να γραφτεί μια συγκεκριμένη τιμή προκειμένου να ζητηθεί επαναφορά. Θα αναφέρω την προδιαγραφή 2.0 σχετικά με το τι κάνει:
Ο προαιρετικός μηχανισμός επαναφοράς ACPI καθορίζει έναν τυπικό μηχανισμό που παρέχει πλήρη επαναφορά του συστήματος. Όταν εφαρμόζεται, αυτός ο μηχανισμός πρέπει να επαναφέρει ολόκληρο το σύστημα. Αυτό περιλαμβάνει επεξεργαστές, βασική λογική, όλα τα λεωφορεία και όλα τα περιφερειακά. Από την οπτική γωνία OSPM, ο ισχυρισμός του μηχανισμού επαναφοράς είναι το λογικό ισοδύναμο με την ενεργοποίηση του μηχανήματος. Μόλις αποκτήσει τον έλεγχο μετά από μια επαναφορά, το OSPM θα εκτελέσει ενέργειες με παρόμοιο τρόπο σε μια κρύα εκκίνηση.
Έτσι, όταν ο καταχωρητής επαναφοράς έχει οριστεί, μερικά πράγματα συμβαίνουν διαδοχικά.
- Επαναφορά όλης της λογικής. Αυτό σημαίνει την αποστολή των αντίστοιχων εντολών επαναφοράς σε διάφορα κομμάτια υλικού, όπως η CPU, ο ελεγκτής μνήμης, οι περιφερειακοί ελεγκτές κ.λπ. Στις περισσότερες περιπτώσεις αυτό σημαίνει απλώς φωτισμό ενός φυσικού καλωδίου RST, όπως εμφανίστηκε παραπάνω από τον AndrejaKo.
- Στη συνέχεια, ο υπολογιστής είναι παγιδευμένος. Αυτό είναι το μέρος «εκτελέστε ενέργειες με παρόμοιο τρόπο σε κρύα εκκίνηση». Η μητρική πλακέτα εκτελεί τα ίδια βήματα όπως θα έκανε εάν το τροφοδοτικό είχε μόλις ετοιμαστεί μετά το πάτημα του κουμπιού τροφοδοσίας.
Το τελικό αποτέλεσμα αυτών των δύο βημάτων (τα οποία ουσιαστικά κατανέμονται σε πολύ περισσότερα βήματα) είναι ότι φαίνεται σε όλα, όπως ακριβώς ο υπολογιστής εκκίνησε, αλλά η ισχύς ήταν στην πραγματικότητα όλη την ώρα. Αυτό σημαίνει λιγότερο χρόνο που απαιτείται για τον τερματισμό και την εκκίνηση (δεδομένου ότι δεν χρειάζεται να περιμένετε να ετοιμαστεί το τροφοδοτικό), και είναι σημαντικό να ξεκινήσει η εκκίνηση από το κλείσιμο του λειτουργικού συστήματος. Αυτό σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να χρησιμοποιηθεί ένας άλλος κανόνας εκκίνησης (WoL κ.λπ.) και σας επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε την Επανεκκίνηση ως αποτελεσματικό τρόπο επαναφοράς του συστήματος από απόσταση, όταν δεν έχετε τρόπο ενεργοποίησης της εκκίνησης.
Αυτή ήταν μια μακρά απάντηση. Αλλά hey, ελπίζουμε να γνωρίζετε περισσότερα για τη διαχείριση ισχύος του υπολογιστή τώρα. Σίγουρα έμαθα κάποια πράγματα ερευνώντας αυτό.
Έχετε κάτι να προσθέσετε στην εξήγηση; Ακούστε στα σχόλια. Θέλετε να διαβάσετε περισσότερες απαντήσεις από άλλους χρήστες τεχνολογίας Stack Exchange; Δείτε ολόκληρο το νήμα συζήτησης εδώ .
