Olyan gyakori helytevékenység, hogy a legtöbben valószínűleg soha nem álltak meg, hogy még gondolkodjanak is rajta: az automatikus újraindítás. Függetlenül attól, hogy felhasználó vagy alkalmazás által kezdeményezett, mi történik pontosan akkor, ha a számítógép saját energiáját használja?
A mai Kérdések és válaszok a SuperUser jóvoltából érkeznek hozzánk - a Stack Exchange alosztályához, amely a Q & A webhelyek közösségi hajtású csoportosulása.
A kérdés
Seth Carnegie, a SuperUser olvasója kíváncsi a számítógép energiagazdálkodására:
Hogyan indíthatja újra magát a számítógép? A kikapcsolás után hogyan mondja magától, hogy újra visszatérjen? Milyen szoftver képes erre?
Hogy is? A szoftver / hardver varázslat milyen kombinációjával valósul meg?
A válasz
A SuperUser közreműködője, Jcrawfordor sűrített és részletes választ ad a kérdésre, amely több mint megfelelő módon foglalkozik a kérdéssel:
Túl hosszú; nem olvastam rá: A számítógép energiaellátásának állapotát az ACPI (fejlett konfiguráció és tápegység) megvalósítása vezérli. A leállítási folyamat végén az operációs rendszer beállítja az ACPI parancsot, jelezve, hogy a számítógépnek újra kell indulnia. Válaszként az alaplap az összes összetevőt visszaállítja a megfelelő reset parancsokkal vagy sorokkal, majd követi a rendszerindítási folyamatot. Az alaplap valójában soha nem kapcsol ki, csak alaphelyzetbe állítja a különféle összetevőket, majd úgy viselkedik, mintha a bekapcsológombot éppen megnyomták volna.
Hosszú és kósza, de (véleményem szerint) érdekesebb válasz:
Soft Power és hogyan működik
A régi időkben (nos, oké, egy olyan főiskolai hallgatónak, mint én, a 90-es évek régen voltak), AT (Advanced Technology) alaplapok voltak AT teljesítmény menedzsment. Az AT villamosenergia-rendszer nagyon-nagyon egyszerű volt. A számítógép bekapcsológombja hardveres váltó volt (valószínűleg a tok hátulján), és a 120vac-os bemenete közvetlenül rajta ment. Fizikailag ki- és bekapcsolta az áramellátást az áramforrásból, és amikor ez a kapcsoló kikapcsolt állapotban volt, a számítógépében minden teljesen kimerült (emiatt a CMOS akkumulátor nagyon fontos volt, mert enélkül nem volt tápegység a hardver megtartásához óra ketyeg). Mivel a főkapcsoló fizikai mechanizmus volt, nem volt szoftveres mód a be- és kikapcsolásra. A Windows megmutatja a híres "Most már biztonságos a számítógép kikapcsolása" üzenetet, mert bár minden parkolt és készen állt a kikapcsolásra, az operációs rendszer nem tudta valóban megfordítani a főkapcsolót. Ezt a konfigurációt néha úgy hívták kemény erő , mert mindez hardver.
Manapság más a helyzet, az ATX alaplapok és a csodák miatt ATX teljesítmény (ez az Advanced Technology eXtended, ha nyomon követi). Számos egyéb előrelépés mellett (mini-DIN PS / 2, bárki?) Az ATX hozta finom erő . A puha teljesítmény azt jelenti, hogy a számítógép tápellátása szoftverrel vezérelhető. Ez néhány importváltozást hozott:
- Készenléti áramellátás: előfordulhat, hogy látott egy „5v SB” vagy „5v készenléti” csatlakozót a tápegység csatlakozóin. A készenléti áramellátás egy 5v-os vonal az alaplapodhoz, amely mindig be van kapcsolva, akkor is, ha a számítógép ki van kapcsolva. Ezért fontos a modern számítógépek szervizelésekor kihúzni vagy kikapcsolni a PSU hardverkapcsolóját (ha van ilyen), mert még kikapcsolt állapotban is rövidzárlatot okozhat az 5v SB és károsíthatja az alaplapot. Ez az oka annak is, hogy a CMOS akkumulátorok már nem igazán olyan fontosak - az 5v SB-t a CMOS akkumulátor cseréjére használják, amikor az áramellátás hálózati feszültséggel rendelkezik, így a CMOS akkumulátort csak akkor használja, ha teljesen kihúzza a számítógépet. Az 5v SB vonal lehetővé teszi, hogy a számítógép alkatrészei (legfőképpen a BIOS és a hálózati adapterek) továbbra is futtassanak néhány egyszerű szoftvert akkor is, ha a számítógép ki van kapcsolva.
- Intelligens tápellátás vezérlés. Ha megnézi a tápegység alaplapi csatlakozójának (P1) csatlakozóját, észrevesz két tipikusan felcímkézett csapot PS_ON és PS_RDY . Ezek a „tápellátás be” és a „tápellátás kész” kifejezéseket jelentik. Ha szeretne kísérletezni, vegyen egy tápegységet a számítógépbe, ne dugja be, és gondosan zárjon le egy földvezetéket (az egyik fekete vezeték) a PS_ON vezetékre (a zöld vezetékre). Az áramellátás láthatóan bekapcsol, miközben a ventilátor felpörög. Az alaplap + 5v SB-n futó alkatrészei valóban be- és kikapcsolják az áramellátást azáltal, hogy a tápellátást a PS_ON tűhöz csatlakoztatják. Mivel a tápegységben vannak olyan kondenzátorok és egyéb alkatrészek, amelyek feltöltése egy pillanatig tart, a tápegység fő kimeneteinek feszültségei nem biztos, hogy a PSU bekapcsolása után azonnal stabilak lesznek. Erre szolgál a PS_RDY tű, akkor gyullad ki, amikor a tápegység belső logikája meghatározza, hogy az áramellátás "kész" és stabil energiát fog biztosítani. Az alaplap a rendszerindítás folytatásáig megvárja, amíg a PS_RDY be van kapcsolva.
Tehát a főkapcsoló már nem „kapcsolja be” a számítógépet. Ehelyett az alaplap alapvezérlőihez csatlakozik, amelyek észlelik a gomb lenyomását, és számos lépést végrehajtanak a rendszer előkészítéséhez, beleértve a PS_ON megvilágítását, hogy az energia rendelkezésre álljon. A bekapcsológomb nem az egyetlen módja az indítási folyamat elindításának, a bővítő buszon lévő eszközök is megtehetik. Ez azért fontos, mert az Ethernet hálózati adapterek valóban bekapcsolt állapotban vannak, amikor a számítógép ki van kapcsolva, és egy nagyon specifikus csomagot keresnek, amelyet gyakran „varázscsomagnak” neveznek. Ha észlelik ezt a MAC-címükre címzett csomagot, elindítják az indítási folyamatot. Így működik a „Wake-on-LAN” (WoL). Az óra indíthat egy rendszerindítást is (a legtöbb BIOS lehetővé teszi, hogy beállítson egy olyan időpontot, amikor a számítógépnek minden nap indítania kell), az USB és a FireWire eszközök pedig elindíthatják a rendszerindítást, bár ennek semmilyen megvalósításáról nincs tudomásom.
Az energiaszabályozás megértése
Nos, a Soft Power dolgot azért magyarázom el, mert szerintem érdekes (mindig kulcsfontosságú oka annak, hogy elmagyarázzam a dolgokat), és azért is, mert lehetővé teszi, hogy megértse, hogyan vezérli a számítógép tápfeszültségét és üzemállapotát. A legtöbb számítógépen ez a szoftverrendszer a Speciális konfiguráció és tápegység, vagy ACPI . Az ACPI egy szabványosított, egységes rendszer, amely lehetővé teszi a szoftverek számára a számítógép energiaellátásának vezérlését. Lehet, hogy hallott a ACPI hatalmi állapotok . A tápellátás vezérlésének alapvető mechanizmusa ezek a „teljesítményállapotok”. Az operációs rendszer átkapcsol az energiafogyasztási módokon azáltal, hogy előkészíti a kapcsolót (a kikapcsolás / hibernálás folyamatai, amelyek az áramellátás előtt ténylegesen kikapcsolnak), majd az alaplapnak parancsot ad az energiaállapotok váltására . A hatalmi állapotok így néznek ki:
- G0: Működik (a számítógép be van kapcsolva)
-
G1: Alvás (a számítógép készenléti állapotai, felosztva az S alállomásokra)
- S1: a CPU és a RAM tápellátása továbbra is bekapcsolva marad, de a CPU nem hajt végre utasításokat. A perifériák ki vannak kapcsolva.
- S2: A CPU kikapcsol, a RAM karbantartott
- S3: Az összes alkatrész kikapcsolt állapotban van, kivéve a RAM-ot és az önéletrajzot kiváltó eszközöket (billentyűzet). Amikor azt mondja az operációs rendszernek, hogy „alvó” állapotú legyen, leállítja a folyamatokat, majd belép ebbe az üzemmódba.
- S4: Hibernálás. Abszolút minden ki van kapcsolva. Amikor felszólítja az operációs rendszert a hibernált állapotra, leállítja a folyamatokat, lemezre menti a RAM tartalmát, majd belép ebbe az üzemmódba.
- G2: Lágy kikapcsolva. ez a számítógép „kikapcsolt” állapota. A tápfeszültség kikapcsolt állapotban van, kivéve azokat az eszközöket, amelyek elindíthatják a rendszerindítást.
- G3: Mechanikus kikapcsolva.
Hogyan történik a visszaállítás valójában
Észre fogja venni, hogy az újraindítás nem tartozik ezen állapotok közé. Tehát mi történik valójában, ha a számítógép újraindul? A válasz meglepő lehet, mert energiagazdálkodás szempontjából majdnem semmi . Van egy ACPI reset parancs . Amikor felszólítja az operációs rendszert, hogy indítsa újra, akkor az a szokásos leállítási folyamatot követi (leállítja az összes folyamatot, elvégez egy kis karbantartást, leszereli a fájlrendszerét stb.), Majd utolsó lépésként ahelyett, hogy a gépet bekapcsolná áramellátási állapotba A G2 (mint ha egyszerűen azt mondtad volna, hogy állítsd le) állítsa be a Reset parancsot. Ezt általában „Reset register” -nek nevezik, mivel az ACPI interfész nagy részéhez hasonlóan ez is csak egy cím, amelyre egy adott értéket kell írni a visszaállítás kérése érdekében. Idézem a 2.0 specifikációt, hogy mit csinál:
Az opcionális ACPI visszaállítási mechanizmus meghatároz egy szabványos mechanizmust, amely a rendszer teljes visszaállítását biztosítja. Megvalósításakor ennek a mechanizmusnak vissza kell állítania az egész rendszert. Ez magában foglalja a processzorokat, az alaplogikát, az összes buszt és az összes perifériát. OSPM szempontból a visszaállítási mechanizmus érvényesítése logikus egyenértékű a gép áramellátásával. A visszaállítás utáni irányítás megszerzése után az OSPM a hidegindításhoz hasonlóan hajt végre műveleteket.
Tehát, ha a visszaállítási regiszter be van állítva, néhány dolog egymás után történik.
- Minden logika visszaáll. Ez azt jelenti, hogy a megfelelő reset parancsokat el kell küldenie a hardver különféle bitjeinek, beleértve a CPU-t, a memóriavezérlőt, a perifériás vezérlőket stb.
- Ezután a számítógép indításra kerül. Ez a „Végezzen műveleteket hasonlóan a hideg csomagtartóhoz” rész. Az alaplap ugyanazokat a lépéseket hajtja végre, mint akkor, ha az áramellátás éppen a bekapcsológomb megnyomása után lett volna kész.
E két lépés végeredménye (amely valójában sokkal több lépésre bomlik) az, hogy mindenre úgy néz ki, mint a most indított számítógép, de az áram valójában egész idő alatt működött. Ez kevesebb időt igényel a leállításhoz és az indításhoz (mivel nem kell megvárni, amíg a tápegység készen áll), és ami fontos, lehetővé teszi az indítást az operációs rendszer leállításával. Ez azt jelenti, hogy egy másik indítási indítót nem kell használni (WoL stb.), És lehetővé teszi az Újraindítás használatát a rendszer távoli alaphelyzetbe állításának hatékony módjaként, amikor nincs módja a rendszerindítás elindítására.
Ez hosszú válasz volt. De hé, remélhetőleg most többet tud a számítógép energiagazdálkodásáról. Bizonyos dolgokat megtanultam ennek kutatásával.
Van valami hozzáfűzhető a magyarázathoz? Hangzik el a megjegyzésekben. Szeretne további válaszokat olvasni más, hozzáértő Stack Exchange-felhasználóktól? Nézze meg a teljes vitafonalat itt .
