Алгоритм - Учебный центр

Версия сайта для слабовидящих
Заполните форму ниже! Мы вам перезвоним!

Нажав на кнопку "Отправить", Я даю своё согласие на автоматизированную обработку указанной информации, распространяющейся на осуществление всех действий с ней, включая сбор, передачу по сетям связи общего назначения, накопление, хранение, обновление, изменение, использование, обезличивание, блокирование, уничтожение и обработку посредством внесения в электронную базу данных, систематизации, включения в списки и отчетные формы.


ACPI - Advanced Computer Management and Interface

ACPI  - Advanced Computer Management and Interface

 

Аббревиатура ACPI расшифровывается: Advanced Computer Management and Interface. Системам управления питанием простые пользователи традиционно не уделяли особого внимания, руководствуясь мнением, что пара лишних киловатт, сожжённых в месяц, не имеют большого значения. Но, ACPI не является простым механизмом для экономии нескольких ватт энергии, его возможности гораздо шире, и при правильном использовании он способен коренным образом изменить пути и принципы взаимодействия пользователя и компьютера.

 

Вообще ACPI имеет в виду четыре основных состояния ПК:   G0 - обычное, рабочее состояние;  G1 - suspend, спящий режим; G2-soft-off, режим когда питание отключено, но блок питания находится под напряжением, и ПК готов включиться в любой момент;  G3 - mechanical off - питание отключено полностью.

ACPI предоставляет глобальный механизм наблюдения за системными событиями, такими изменение температурной политики, изменение статуса энергопотребления, подсоединение или отсоединение различных устройств, и т.д. (System Events). Кроме этого, ACPI позволяет гибко настраивать, как система должна реагировать на эти события. При простаивании системы, ACPI позволяет переводить процессор в энергосберегающий режим (рис. 1, 2), и выводить его из этого режима в случае необходимости (Processor Power Management). Согласование состояний пониженного потребления энергии двуядерного кристалла показано в табл. 1.

 Состояния процессора Cx определяют энергопотребление процессора и определяют термическое регулирование в пределах глобального состояния системы G0. Состояния Cx обладают специфическим входом и кратко определены ниже.

Состояние C0. В этом состоянии процессор выбирает и выполняет инструкции реагирует на события вызывающие прерывания.

Состояние C1. Это состояние процессора (Auto-Halt) имеет самое низкое время ожидания. Аппаратное время ожидания в этом состоянии таково, что операционная система не рассматривает время ожидания как реальный аспект. Помимо установки процессора в состоянии пониженного потребления электропитания, это состояние не имеет других видимых для программы эффектов.

Состояние C2. Состояние процессора C2 (Stop Grant/Sleep) обеспечивает большую экономию энергопотребления чем в состоянии C1. Большее аппаратное время ожидания для этого состояния реализуется через системные микропрограммы ACPI и операционное программное обеспечение, которое может использовать эту информацию, чтобы определить когда состояние C1 должно быть использовано вместо состояния C2. Помимо установки части процессора в неактивное состояние, это состояние не имеет других программно-видимых эффектов.

Состояние C3. Состояние C3 предлагает еще более экономное потребление электропитания чем в состояниях C1 и C2. Неблагоприятное аппаратное время ожидания для этого состояния предусмотрено через системные микропрограммы ACPI и операционное программное обеспечение, которое может использовать эту информацию, чтобы определяться когда состояние C2 должно быть использовано вместо состояния C3. В состоянии C3 кэш-память процессора поддерживает режим хранения данных но игнорируют любое к ней обращение. Операционное программное обеспечение обеспечивает поддержку связности кэш-памяти. . Более глубокий Sleep (С4) включает состояние Deeper Sleep и состояние Intel Ehanced Deeper Sleep (см. табл. 1).

 etSMz3Ij.png (735×217)

 Рис. 1

 etSMz3Ik.png (562×356)

 Рис. 2. Переходы системы на уровни пониженного потребления электропитания современных двуядерных процессоров

 

Таблица 1. Согласование состояний пониженного потребления энергии  двуядерного кристалла

Package State 

Core1 State

Core0 State

C0

C1/AutoHALT/

MWAIT

C2

C3

C4

C0

Normal

Normal

Normal

Normal

Normal

C1/AutoHALT/MWAIT

Normal

Normal

Normal

Normal

Normal

C2

Normal

Normal

Stop-Grant

Stop-Grant

Stop-Grant

C3

Normal

Normal

Stop-Grant

Deep Sleep

Deep Sleep

C4

Normal

Normal

Stop-Grant

Deep Sleep

Deep Sleep/

Intel® Enhanced

Deeper

Sleep

 

Состояния энергопотребления устройств Dx зависят от специфики устройства, и они обычно невидимы пользователю. Некоторые из устройств могут быть в состоянии «Off» даже если система в целом находится в рабочем состоянии (в состоянии «Working»). Состояния устройства могут относиться к любому устройству на любом интерфейсе и они обычно определяются с точки зрения четырех главных критериев:

 1. Потребление электропитания.

 2. Контекст устройства. Сколько контекстов устройства поддерживается аппаратными средствами. Средства ответственные за восстановление любого потерянного контекста устройства (это может быть сделано, например, посредством сброса устройства).

 3. Привод активизации устройства (что должно сделать устройство для восстановления полной работоспособности).

 4. Время восстановления (сколько времени требуется для восстановления полной работоспособности устройства.

                Состояния устройств D0, D1, D2, D3 приведенные ниже (табл. 2) являются очень общими, и часть из них могут не поддерживаться конкретными устройствами.

Состояние D3 Off. Питание полностью отключено от устройства. Контекст устройства потерян, когда произошел переход устройства в это состояние, так что программное обеспечение OS инициализирует его вновь когда на устройство будет подано электропитание. Устройства в этом состоянии не декодируют адреса и имеют самое длинное время восстановления. Все классы устройств определяют это состояние.

Состояние D2. D2 Device State определено каждым классом устройства. Многие классы устройств не могут определять D2. В общих чертах, в D2 ожидается более экономное потребление электропитания и сохраняет меньший контекст устройства чем в состоянии D1 или D0. Интерфейсы в D2 могут заставить устройство потерять некоторый контекст (например, заставляя устройство уменьшить  энергопотребление путем выключения некоторых функций).

Состояние D1. D1 Device State определено каждым классом устройства, некоторые классы устройств не определяют D1. В общих чертах, D1 снижает потребляемую мощность и сохраняет больший контекст устройства чем в D2.

Состояние D0 Fully-On. Это состояние принято, для определения самого верхнего уровня потребления электроэнергии. Устройство - полностью активно и всегда готово к работе, и непрерывно поддерживает полный контекст устройства.

Устройство часто имеет в пределах данного состояния другие режимы энергосбережения. Устройства могут использовать эти способы, и могут автоматически переключаться между этими способами не нарушая правила течения Dx. Способы не прозрачные для программного обеспечения не могут включаться автоматически в аппаратных средствах, устройство управления должно дать команду устройству, чтобы использовать эти способы.

 

Таблица 2.                          

Состояния

устройства

 

Потребление

электропитания

Удерживаемый контекст устройства

Инициатор восстановления

D0 – Fully - On

Как требуется

для работы

All

нет

D1

D0>D1>D2>D3

>D2

<D2

D2

D0>D1>D2>D3

<D1

>D1

D3 - Off

0

нет

Полная  инициализация  и загрузка

 

Еще одна функция ACPI (Battery Management) контролирует заряд батарей в мобильных компьютерах, рассчитывает, сколько времени система сможет поработать на этом заряде, предупреждает пользователя о необходимости перезарядить батареи. Кроме этого, ACPI требует от батарей поддержки Smart Battery, что позволяет ОС контролировать работу батарей через CMBatt (Control Method Battery) интерфейс.

Кроме контроля питания, ACPI предоставляет возможность контролировать и управлять температурой различных компонентов системы (Thermal Management). Для этого используются датчики температуры, и так называемые тепловые зоны. ACPI предоставляет стандартный интерфейс для работы с встроенным контролером (Embedded Controller). Этот контроллер управляет такими устройствами как, например, мышь и клавиатура. ACPI предоставляет стандартный интерфейс взаимодействия программного и аппаратного обеспечения с SMBus (System Management Bus Controller). Что, в свою очередь, позволяет OEM производителям предоставлять возможность ОС использовать особенности их продуктов в полной мере.

Для упорядочения этих процессов, с точки зрения OnNow существует три состояния, в котором может пребывать система:

 Working - система в работе, все устройства находятся в нормальном рабочем режиме, и доступны немедленно.

Sleeping - система не работает, потребление энергии сильно снижено, но система может перейти в рабочий режим в очень короткий промежуток времени.

Soft Off - система не работает, потребление энергии минимально, переход в рабочий режим потребует полного цикла загрузки BIOS и OC.

Таким образом, система должна легко переходить из одного состояния в другое либо по требованию пользователя, ОС, либо по требованию программного или аппаратного обеспечения. Полностью поддерживающая ACPI и OnNow ПК способен самостоятельно принимать/отправлять факсы и электронную почту, он способен самостоятельно включаться и реагировать на изменение каких либо внешних условий, зарегистрированных одним из подключенных к системе датчиков, и т.д. Кроме этого, если человеку необходимо отойти от рабочего места на незначительное время, он может перевести машину в Sleep режим, и по возвращению получить полностью рабочую машину, с уже открытыми приложениями и документами, над которыми он работал, за несколько секунд, без длительного ожидания пока система загрузится. Для этого служит функция Standby, которая стала стандартной для всех современных ОС. Выход из Standby возможен по нажатию клавиши мыши, по движению мыши, по нажатию кнопки на клавиатуре, и ещё ряду факторов. Определяется это, как правило, в BIOS (раздел Power options). Переход в Standby обычно производится выбором соответствующего пункта из меню появляющегося при выключении машины. Кроме этого, в последнее время появляется всё больше корпусов, на которых есть кнопка Sleep, которая позволяет вводить/выводить систему в энергосберегающий режим одним нажатием. Однако далеко не все корпуса обладают подобной функцией, но благодаря гибкости, которую предоставляет ACPI для управления системой, в Windows, например, возможно запрограммировать кнопку включения питания (которая есть на всех корпусах), что бы машина переходила в Standby при нажатии на неё. Основной целью технологии OnNow было убрать задержки при включении и выключении компьютера, позволить обслуживающим приложениям, таким как дефрагментация диска или проверка на вирусы выполняться в то время, когда компьютер выключен, и вообще, улучшить общую картину энергопотребления ПК.

 


Лицензия