reactos操作系统实现(9)

在reactos初始化代码里，经常看到ACPI的缩写，那么它是表示什么意思呢？现在就来解决这个问题，它就是电源管理方面的。具体内容如下：

Advanced Configuration and Power Management Interface

　　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。 

　　Windows 2000具有电源管理功能，该功能可以让系统进入低电源消耗的"睡眠状态"，如待机和休眠等，目的就是控制电脑的电源消耗。Windows 2000可以在您按下电源按钮时重新"唤醒"系统，此时系统将立即进入运行状态。

　　ACPI(Advanced Configuration Management)是1997年由INTEL／MICROSOFT／TOSHIBA提出的新型电源管理规范，意图是让系统而不是BIOS来全面控制电源管理，使系统更加省电。 其特点主要有：提供立刻开机功能，即开机后可立即恢复到上次关机时的状态，光驱、软驱和硬盘在未使用时会自动关掉电源，使用时再打开；支持在开电状态下既插即拔，随时更换功能。 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，但是硬盘仍然带电并可以被唤醒；

　　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。

那么怎么要BIOS里识别ACPI的支持呢？新的BIOS都会有标志的，具体参考下面连接的PDF文档：

http://acpi.info/spec.htm

During OS initialization, OSPM must obtain the Root System Description Pointer (RSDP) structure from the platform. When OSPM locates the Root System Description Pointer (RSDP) structure, it then locates the Root System Description Table (RSDT) or the Extended Root System Description Table (XSDT) using the physical system address supplied in the RSDP.

5.2.5.1 Finding the RSDP on IA-PC Systems

OSPM finds the Root System Description Pointer (RSDP) structure by searching physical memory ranges on 16-byte boundaries for a valid Root System Description Pointer structure signature and checksum match as follows:

?The first 1 KB of the Extended BIOS Data Area (EBDA). For EISA or MCA systems, the EBDA can be found in the two-byte location 40:0Eh on the BIOS data area.

?The BIOS read-only memory space between 0E0000h and 0FFFFFh.