ACPI - 高级配置与电源接口

        ACPI表示高级配置和电源管理接口（Advanced Configuration and Power Management Interface）。

 

    对于Windows2000，ACPI定义了Windows 2000、BIOS和系统硬件之间的新型工作接口。这些新接口包括允许Windows 2000控制电源管理和设备配置的机制。

       高级配置与电源接口（Advanced Configuration and Power Interface），简称ACPI，1997年由Intel、Microsoft、Toshiba 所共同制定提供操作系统应用程序管理所有电源管理接口。2000年8月推出 ACPI 2.0规格。2004年9月推出 ACPI 3.0规格。2009年6月16日则推出 ACPI 4.0规格。December 6, 2011是5.0规格了。

       作为标准中最广为认可的部分，电源管理经历了较多的改进。

       早先，Advanced Power Management模型(APM)将电源管理几乎完全分配给BIOS控制，这大大的限制了操作系统在控制电能消耗方面的功能。

       当前，ACPI的电源管理特性以前只适用从便携式计算机（例如膝上型计算机）到桌上型电脑、工作站和服务器。例如，系统可能会进入极低功率消耗状态。这些就是可利用在多数桌面型电脑上的“睡眠”和“休眠”设置。睡眠和休眠状态可以通过移动鼠标，按键盘按键，从另外一台电脑接收一条信息（如果连接到了一个局域网）或者重大系统错误来唤醒系统。

       现在，如果ACPI在BIOS和其他系统硬件中被实现，它就可以由操作系统所调用(触发)。

 

ACPI可以实现的功能包括：

        系统电源管理（System power management）

        设备电源管理（Device power management）

        处理器电源管理（Processor power management）

        设备和处理器性能管理（Device and processor performance management）

        配置/即插即用（Configuration/Plug and Play）

        系统事件（System Event）

        电池管理（Battery management）

        热管理（Thermal management）

        嵌入式控制器（Embedded Controller）

        SMBus控制器（SMBus Controller）

 

       Windows 98是支持ACPI的第一个微软的操作系统。FreeBSD v5.0是支持ACPI的第一个UNIX操作系统Linux、NetBSD和OpenBSD都至少有一些支持ACPI。

 

ACPI主要支持三种节电方式

1、(suspend即挂起)显示屏自动断电；只是主机通电。这时敲任意键即可恢复原来状态。

2、（save to ram 或suspend to ram 即挂起到内存）系统把当前信息储存在内存中，只有内存等几个关键部件通电，这时计算机处在高度节电状态，按任意键后，计算机从内存中读取信息很快恢复到原来状态。

3、（save to disk或suspend to disk即挂起到硬盘）计算机自动关机，关机前将当前数据存储在硬盘上，用户下次按开关键开机时计算机将无须启动系统，直接从硬盘读取数据，恢复原来状态。

 

ACPI可实现以下功能

1、用户可以使外设在指定时间开关；

2、使用笔记本电脑的用户可以指定计算机在低电压的情况下进入低功耗状态，以保证重要的应用程序运行；

3、操作系统可以在应用程序对时间要求不高的情况下降低时钟频率；

4、操作系统可以根据外设和主板的具体需求为它分配能源；

5、在无人使用计算机时可以使计算机进入休眠状态，但保证一些通信设备打开；

6、即插即用设备在插入时能够由ACPI来控制。

 

        不过，ACPI和其他的电源管理方式一样，要想享受到上面这些功能，必须要有软件和硬件的支持。在软件方面，Windows 98提供了支持（但不全面，默认禁止STD，需要给setup.exe加参数强制开启，但BUG很多），Windows 2000对ACPI给予了全面的支持；硬件方面比较麻烦，除了要求主板、显卡和网卡等外设要支持ACPI外，还需要机箱电源的配合。电源在提供5伏电压给主板的同时，还必须使电流稳定在720毫安以上才可以，这样它才能够实现电脑的“睡眠”和“唤醒”。

 

ACPI共有六种状态

分别是S0到S5，它们代表的含义分别是：

S0--实际上这就是我们平常的工作状态，所有设备全开，功耗一般会超过80W；

S1--也称为POS（Power on Suspend），这时除了通过CPU时钟控制器将CPU关闭之外，其他的部件仍然正常工作，这时的功耗一般在30W以下；（其实有些CPU降温软件就是利用这种工作原理）

S2--这时CPU处于停止运作状态，总线时钟也被关闭，但其余的设备仍然运转；

S3--这就是我们熟悉的STR（Suspend to RAM），这时的功耗不超过10W；

S4--也称为STD（Suspend to Disk），这时系统主电源关闭，硬盘存储S4前数据信息，所以S4是比S3更省电状态.

S5--这种状态是最干脆的，就是连电源在内的所有设备全部关闭，即关机（shutdown），功耗为0。

 

        我们最常用到的是S3状态，即Suspend to RAM（挂起到内存）状态，简称STR。顾名思义，STR就是把系统进入STR前的工作状态数据都存放到内存中去。在STR状态下，电源仍然继续为内存等最必要的设备供电，以确保数据不丢失，而其他设备均处于关闭状态，系统的耗电量极低。一旦我们按下Power按钮（主机电源开关），系统就被唤醒，马上从内存中读取数据并恢复到STR之前的工作状态。内存的读写速度极快，因此我们感到进入和离开STR状态所花费的时间不过是几秒钟而已；而S4状态，即STD（挂起到硬盘）与STR的原理是完全一样的，只不过数据是保存在硬盘中。由于硬盘的读写速度比内存要慢得多，因此用起来也就没有STR那么快了。STD的优点是只通过软件就能实现，比如Windows 2000就能在不支持STR的硬件上实现STD。

 

ACPI模式常见问题

电脑长眠不醒

这主要是硬件对ACPI支持得不好。这时首先应该翻阅主板和其他硬件的说明书，看看它们是不是完全支持ACPI。也有的时候在BIOS中设置使用显卡的USWC Uncacheable Speculative Write Combining模式会有这样的情况，改回到UC Uncacheable模式就可以解决问题。

STD模式的失效

STD是一种省电的高级应用，全称为“Suspend To Disk””（STD就是休眠至硬盘功能，将当前系统状态保存到硬盘后，硬盘随即停止转动，系统进入低功耗状态当再开机时系统会跳过自检，直接从硬盘恢复原来的系统状态，而不是正常系统的默认状态，从而缩短了开机时间。）这种模式由于硬盘文件格式的兼容性可能会出现问题，刷新BIOS就可以解决问题。