これは非常に一般的な場所のアクティビティであるため、ほとんどの人がそれについて考えるのをやめたことはないでしょう。自動再起動です。ユーザーが開始するかアプリケーションが開始するかにかかわらず、コンピューターが自身の電源を入れ直すと、正確にはどうなりますか？
今日の質疑応答セッションは、Q＆AWebサイトのコミュニティ主導のグループであるStackExchangeの下位区分であるSuperUserの好意で行われます。
質問
スーパーユーザーの読者であるSethCarnegieは、コンピューターの電源管理について疑問に思っています。
コンピュータはどのようにして自分自身を再起動できますか？オフにした後、再びオンに戻るようにどのように指示しますか？これを行うことができるのはどのようなソフトウェアですか？
本当にどうですか？ソフトウェア/ハードウェアの魔法のどのような組み合わせがそれを実現させますか？
答え
スーパーユーザーの寄稿者であるJcrawfordorは、質問に対して要約された詳細な回答を提供し、質問に十分に対処します。
長すぎる;それを読んでいない答え： コンピューターの電源状態は、ACPI（高度な構成と電源インターフェイス）の実装によって制御されます。シャットダウンプロセスの最後に、オペレーティングシステムはACPIコマンドを設定して、コンピューターを再起動する必要があることを示します。それに応じて、マザーボードはそれぞれのリセットコマンドまたはラインを使用してすべてのコンポーネントをリセットし、ブートストラッププロセスに従います。マザーボードが実際にオフになることはなく、さまざまなコンポーネントをリセットするだけで、電源ボタンを押したばかりのように動作します。
長くてとりとめのないが（私の意見では）もっと興味深い答え：
ソフトパワーとその仕組み
昔（まあ、私のような大学生にとっては、90年代はずっと前のことでした）、AT（Advanced Technology）マザーボードを搭載していました ATパワー 管理。 AT電源システムは非常にシンプルでした。コンピューターの電源ボタンはハードウェアトグル（おそらくケースの背面にあります）であり、120vac入力がそれを通り抜けました。電源の電源を物理的にオン/オフし、このスイッチがオフの位置にあると、コンピューター内のすべてが完全に停止しました（これがないと、ハードウェアを維持するための電源がなかったため、CMOSバッテリーは非常に重要になりました時計の刻み）。電源スイッチは物理的なメカニズムであるため、電源をオン/オフするソフトウェアの方法はありませんでした。 Windowsは、有名な「コンピュータの電源をオフにしても安全です」というメッセージを表示します。これは、すべてが駐車されて電源をオフにする準備ができているにもかかわらず、OSが実際に電源スイッチを切り替えることができなかったためです。この構成は、「 ハードパワー 、それはすべてハードウェアだからです。
今日では、ATXマザーボードの素晴らしさと ATX電源 （追跡している場合は、Advanced Technology eXtendedです）。他の多くの進歩（ミニDIN PS / 2、誰か？）とともに、ATXは 優しい力 。ソフトパワーとは、コンピュータへの電力をソフトウェアで制御できることを意味します。これにより、インポートにいくつかの変更が加えられました。
- 待機電力：電源装置のピン配列に「5vSB」または「5vスタンバイ」コネクタのラベルが付いているのを見たことがあるかもしれません。ザ・ 待機電力 は、コンピュータの電源がオフの場合でも常にオンになっているマザーボードへの5vラインです。これが、最新のコンピューターを保守するときにPSUハードスイッチ（存在する場合）を抜くかオフにすることが重要である理由です。オフにしている場合でも、5v SBが短絡し、マザーボードが損傷する可能性があるためです。これが、CMOSバッテリーがそれほど重要ではなくなった理由でもあります。電源に主電源がある場合は常に5v SBを使用してCMOSバッテリーを交換するため、CMOSバッテリーはコンピューターのプラグを完全に抜いたときにのみ使用されます。 5v SBラインは、重要なことに、コンピューターのコンポーネント（最も重要なのはBIOSとネットワークアダプター）が、コンピューターの電源がオフの場合でも、いくつかの単純なソフトウェアを実行し続けることを可能にします。
- インテリジェントな電源制御。電源マザーボード（P1）コネクタのピン配列を見ると、通常は2つのピンのラベルが付いていることがわかります。 PS_ON そして PS_RDY 。これらは「電源オン」および「電源準備完了」の略です。実験したい場合は、コンピュータにない電源を取り、プラグを差し込んで、アース線（黒い線の1つ）をPS_ON線（緑の線）に注意深く短絡します。ファンが回転している状態で、電源装置が目に見えてオンになります。 + 5v SBで動作するマザーボードのコンポーネントは、PS_ONピンに電源を接続することにより、実際に電源のオンとオフを切り替えます。電源装置には充電に時間がかかるコンデンサやその他のコンポーネントが含まれているため、PSUがオンになった直後に電源装置のメイン出力からの電圧が安定しない場合があります。これがPS_RDYピンの目的です。これは、電源装置の内部ロジックが、電源装置が「準備完了」であり、安定した電力を提供すると判断したときにオンになります。マザーボードは、PS_RDYがオンになるまで待機して起動を続行します。
そのため、電源スイッチがコンピュータの「電源をオン」にすることはなくなりました。代わりに、マザーボードの基本コントローラーに接続されます。このコントローラーは、ボタンが押されたことを検出し、電源が利用できるようにPS_ONを点灯するなど、システムを準備するためのいくつかの手順を実行します。電源ボタンは起動プロセスをトリガーする唯一の方法ではありません。拡張バス上のデバイスもトリガーできます。コンピュータの電源がオフのときもイーサネットネットワークアダプタは実際にはオンのままであり、「マジックパケット」と呼ばれることが多い非常に特殊なパケットを探すため、これは重要です。 MACアドレス宛てのこのパケットを検出すると、起動プロセスがトリガーされます。これが「Wake-on-LAN」（WoL）の仕組みです。時計は起動を開始することもでき（ほとんどのBIOSでは、コンピューターが毎日起動する時刻を設定できます）、USBおよびFireWireデバイスは起動をトリガーできますが、これの実装については知りません。
電力制御を理解する
ソフトパワーについて説明するのは、興味深いと思うから（常に説明する主な理由）、コンピューターの電源と実行/オフ状態がすべてソフトウェアによってどのように制御されているかを理解できるからです。現在のほとんどのコンピューターでは、このソフトウェアシステムは Advanced Configuration and Power Interface、またはACPI 。 ACPIは、ソフトウェアがコンピュータの電源システムを制御できるようにする、標準化された統合システムです。聞いたことがあるかもしれません ACPI電源状態 。電源制御の基本的なメカニズムはこれらの「電源状態」です。オペレーティングシステムは、スイッチの準備（電源が実際にオフになる前に発生するシャットダウン/休止プロセス）によって電源モードを切り替え、マザーボードに電源状態を切り替えるように命令します。 。電源状態は次のようになります。
- G0：動作中（コンピューターの「オン」状態）
-
G1：スリープ状態（コンピューターのスタンバイ状態、Sサブ状態に分割）
- S1：CPUとRAMの電源はオンのままですが、CPUは命令を実行していません。周辺機器の電源がオフになっています。
- S2：CPUの電源がオフで、RAMが維持されています
- S3：RAMとレジュームをトリガーするデバイス（キーボード）を除くすべてのコンポーネントの電源がオフになっています。 OSに「スリープ」を指示すると、プロセスが停止してからこのモードになります。
- S4：休止状態。絶対にすべてがオフになっています。オペレーティングシステムにHibernateを指示すると、プロセスが停止し、RAMの内容がディスクに保存されてから、このモードになります。
- G2：ソフトオフ。これは、コンピュータの「オフ」状態です。起動をトリガーできるデバイスを除いて、すべての電源がオフになっています。
- G3：メカニカルオフ。
リセットが実際にどのように発生するか
再起動はこれらの状態の1つではないことに気付くでしょう。では、コンピュータが再起動したときに実際に何が起こるのでしょうか。答えは意外かもしれません。電源管理の観点からすると、 ほとんど何も 。有る ACPIリセットコマンド 。オペレーティングシステムに再起動するように指示すると、通常のシャットダウンプロセス（すべてのプロセスの停止、少しのメンテナンスの実行、ファイルシステムのマウント解除など）に従い、最後のステップとして、マシンを電源状態にする代わりに実行します。 G2（単にシャットダウンするように指示した場合と同様）は、リセットコマンドを設定します。これは一般に「リセットレジスタ」と呼ばれます。これは、ほとんどのACPIインターフェイスと同様に、リセットを要求するために特定の値を書き込む必要があるアドレスにすぎないためです。 2.0仕様の機能を引用します。
オプションのACPIリセットメカニズムは、完全なシステムリセットを提供する標準メカニズムを指定します。このメカニズムを実装する場合は、システム全体をリセットする必要があります。これには、プロセッサ、コアロジック、すべてのバス、およびすべての周辺機器が含まれます。 OSPMの観点からは、リセットメカニズムをアサートすることは、マシンの電源を入れ直すことと論理的に同等です。リセット後に制御を取得すると、OSPMはコールドブートと同様の方法でアクションを実行します。
したがって、リセットレジスタが設定されると、いくつかのことが順番に発生します。
- すべてのロジックがリセットされます。これは、CPU、メモリコントローラー、周辺機器コントローラーなどを含むハードウェアのさまざまなビットにそれぞれのリセットコマンドを送信することを意味します。ほとんどの場合、AndrejaKoが上に示したように、これは単に物理RSTワイヤーを点灯することを意味します。
- その後、コンピューターはブートストラップされます。これは「コールドブートと同じようにアクションを実行する」部分です。マザーボードは、電源ボタンを押した直後に電源装置の準備ができた場合と同じ手順を実行します。
これらの2つのステップ（実際にはさらに多くのステップに分割されます）の最終的な効果は、コンピューターが起動したばかりのようにすべてに見えることですが、実際には電源は常にオンでした。これは、シャットダウンと起動に必要な時間が短縮されることを意味し（電源装置の準備が整うのを待つ必要がないため）、重要なことに、オペレーティングシステムのシャットダウンによって起動を開始できます。これは、別の起動トリガー（WoLなど）を使用する必要がないことを意味し、起動をトリガーする方法がない場合に、システムをリモートでリセットする効果的な方法として再起動を使用できます。
それは長い答えでした。しかしねえ、うまくいけば、あなたは今コンピュータの電源管理についてもっと知っているでしょう。私は確かにこれを研究するいくつかのことを学びました。
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