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高级配置与电源接口

 

http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E9%AB%98%E7%BA%A7%E9%85%8D%E7%BD%AE%E4%B8%8E%E7%94%B5%E6%BA%90%E6%8E%A5%E5%8F%A3

全局状态（Global System States）

ACPI 规范定义了一台兼容ACPI的计算机 系统可以有以下七个状态（所谓的全局状态）：

• 'G0 (S0 )正常工作状态 ：计算机的正常工作状态-操作系统和应用程序都在运行。CPU (s)执行指令。 在这个状态下(即没有进入G1睡眠 )，CPU 和像硬盘、DVD驱动器等等这些的设备可以一再的进入和从低能源状态回来，叫做C0 -C n 和D0 -D3 。(例如膝上型计算机 ，当使用电池运行的时候通常关掉所有当前未使用的设备；一些桌面型计算机 也这么做来减少噪声。)
• G1 睡眠 细分为从S1到S4这四种状态。系统从这几种状态被唤醒到G0运行 （唤醒等待 时间）所需的时间最短的是S1，较短的是S2和S3，不太短的是S4。
  • S1 ：最耗电的睡眠模式。处理器的所有寄存器 被刷新，并且CPU 停止执行指令。CPU 和内存 的电源一直维持着，一些设备如果没有被使用那么就会被停止供电。这种模式通常指上电待机 或者简单叫做POS ，特别在BIOS 设置界面上。一些新式的计算机不再支持S1；老式的电脑对S1支持可能要比S3好。
  • S2 ：一个比S1更深的睡眠状态，不过已经不给CPU 供电了；然而，通常这种模式并不被采用。
  • S3 ：在BIOS中叫做"挂到内存 " (Suspend to RAM/STR)，在Windows XP 以后的Windows 版本和一些Linux 发行版中叫做"待机 (Standby)"， 在Windows Vista 和Mac OS X 则叫做"睡眠(Sleep)"，虽然ACPI规范仅仅提到术语"S3"和"睡眠(Sleep)"。在这个状态下，主存储器(RAM )仍然有电源供给，尽管它也是几乎唯一的有电源供给的原件。因为操作系统 、所有应用程序和被打开的文档等等的状态都是保存在主存储器中，用户可以把工作恢复到正好上次他们保持的状态-计算机从S3状态回来时主存储器的内容和它进入S3状态时候的内容是相同象的。(规范中提到了S3和S2是相当类似的，只有更多的组件在S3状态下会被关掉电源。) 相比较S4来说S3有两个好处；计算机恢复的过程比重启要快，第二，如果任何正在运行的应用程序(被打开的文档等等)有私有信息在里面，这些信息是不会被写到硬盘上的。然而，在系统不能被唤醒比如遇到了电源故障的时候， 高速缓冲存储器 可能会被flushed来防止数据毁坏。
  • S4 ： 在Windows 中叫休眠 ， 在Mac OS X 中叫作安全睡眠 ，也称为挂到硬盘 ，虽然ACPI规范中只提到了一个术语S4 （main article:Hibernate(OS feature) )。在这个状态下，所有主存储器 的内容被储存在非挥发性存储器，例如硬盘 ，保护操作系统当前的状态，包括所有应用程序,打开的文档等.这意味着从S4恢复后，用户可以恢复到原本的工作状态，采用的方法和S3是一样的。S4和S3之间的差异是，除了把主存储器中的内容移进移出所消耗的时间以外,在S3状态下的时候如果一旦停电了,所有主存储器上的数据就会丢失,包括所有的没有保存的文档,而在S4状态下则没有影响.S4和其他的S 状态有很大不同,事实上更类似G2Soft Off 状态和G3 Mechanical Off 状态,而不是S1-S3.在S4状态下的系统同样可进入G3(Mechanical Off )状态,并且保留S4时候的状态信息.所以它可以恢复到以前的运行状态在关掉电源之后.
• G2 （S5 ）Soft Off --G2 ，S5 ，和Soft Off 都是相同的叫法。G2和G3Mechanical Off 几乎是相同的，但有些部件仍然带电，使计算机仍然可以被键盘、时钟、modem （电话唤醒）、LAN （网络唤醒）还有USB 设备所唤醒。^[1] 在启动系统从G2恢复到G0正常工作 模式的过程中，无论是G3 Mechanical Off 还是G2都得运行启动程序 来启动操作系统。

此外，当操作系统在不支持ACPI的情况下运行，这种状态被定义为Legacy 。在这个状态下，硬件和电源不是通过ACPI来管理的，实际上已经禁用了ACPI。

（参考资料：ACPI规范3.0b版的链接在下面 External links , 查看chapter 7.3.4)

[编辑 ] 设备电源状态(Device Power State)

设备状态对于用户来说往往是不可见的，比如当一个设备已经没有电源供应的时候，可能整个系统还是在工作状态，光驱 应该是一个很好的例子吧。 设备状态是与设备相关的状态，他们的定义和以下四个因素有关：

电源消耗 （Power consumption），设备用电量的多少。

设备状态/环境 （Device context），设备（从D0进入其他状态的时候）保留了多少原来的状态/环境。操作系统负责保存丢失的设备状态/环境。

设备驱动 （Device driver），让设备恢复到D0，驱动程序 应该做什么（或者做多少）。

设备状态有一下几个：

• D0 Fully-On 是（正常）工作 状态，电源 消耗量最多，设备是完全被相应的，并且设备保留了全部的设备状态/环境。
• D1 和 D2是中间电源状态，它的定义根据设备的不同而有所不同。
• D3 Off 是设备电源关闭所以对总线来说是没有相应的。设备状态/环境 全部丢失，操作系统 会重新初始化设备当重新给它加电的时候。这个状态下的设备恢复到D0相比之下需要最长的时间。

 

设备状态总结

设备状态	电源消耗	保留设备状态信息	驱动程序恢复
D1	D0>D1>D2>D3	>D2	<D2
D2	D0>D1>D2>D3	<D1	>D1
D3 - Off	0	没有保留	完全初始化 并且装载

[编辑 ] 处理器电源状态(Processor Power State)

处理器电源状态（C0到C3状态，后面还有Cn）是指在G0状态下（只对G0状态有效，在其他状态下不予讨论）的处理器电能消耗和温度管理的状态。

只有C0状态下CPU才会执行指令，C1到Cn状态下CPU都处于各种不同程度的睡眠状态（Sleeping States ），在这睡眠状态下，CPU都有一个恢复到C0的唤醒时间 （latency ），它是和CPU的电能消耗有关的，通常，用电能量越小意味着得花更长的时间恢复到C0状态，也就是唤醒时间越长。

当在C0状态下时，ACPI允许通过定义节流阀（throttling ）过程，和通过进去多性能状态（multiple performance states，P-states）来改变处理器的性能。

各个状态的定义如下所示：

• C0是正常工作状态，当处理器 处于这种状态下的时候，它能正常处理指令 。
• C1（通常称为Halt ）拥有最短的唤醒时间，这个延时必须短到操作系统软件使用CPU的时候不会考虑到唤醒时间方面的因素。一些处理器，比如说奔腾4 （Pentium 4 ），支持C1E （Enhanced C1 state）这样的低电能消耗技术。

这个状态是不被软件所见的。

• C2 (通常称为Stop-Clock )，这个状态下处理器 维持着所有的软件所见的状态信息，但是需要更长的时间来恢复到C0。这个状态下情况最坏的硬件唤醒时间是由ACPI固件提供，并且操作系统 软件可以利用这些信息来决定是采用C1而不是C2状态，C2比C1更省电。
• C3 (通常称为Sleep )，相比C1和C2更省电了。这个状态下情况最坏的硬件唤醒时间是由ACPI固件提供，并且操作系统软件可以利用这些信息来决定是采用C2而不是C3状态，当处于C3状态时，处理器缓存 保留了所有的状态信息，但是忽略所有的侦听 。操作系统软件负责保证缓存数据的一致性。

[编辑 ] 设备和处理器性能状态（Device and Processor Performance States）

设备和处理器性能状态（Px状态）是在C0（对于处理器）和D0（对于设备）下定义的电源消耗和能力的状态。性能状态允许OSPM 在性能和能源消耗之间取得平衡。P0是坐高性能状态，从P1到Pn 是连续的低性能状态，最高限制n 为16。

• P0状态，使用最大性能并且消耗的电能最多。
• P1状态，性能比前者要小，但是消耗电能也相应少一些。
• Pn状态，n是的大小是依赖于处理器和设备的，处理器和设备可以定一个任意的不超过16的数字。

这个状态在Intel处理器中称为SpeedStep ，在AMD 处理器中称为PowerNow! 或Cool'n'Quiet ，在VIA 处理器中称为PowerSaver 。