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附录 A
  • 第 3 章

    • 总览
    • 3.1. 系统电源管理
    • 3.2. 电源状态
    • 3.3. 设备电源管理
    • 3.4. 控制设备电源
    • 3.5. 处理器电源管理
    • 3.6. 设备和处理器性能状态
    • 3.7. 配置和“即插即用”
    • 3.8. 系统事件
    • 3.9. 电池管理
    • 3.10. 热管理概念
    • 3.11. 灵活的平台体系结构支持

3. ACPI 概念

符合 ACPI 规范的平台为 OSPM 提供对计算机电源管理和主板设备配置功能的直接且独占的控制权。在 OS 初始化期间,OSPM 从传统实现(如 APM BIOS、基于 SMM 的固件、传统应用程序以及 PNPBIOS)接管这些功能。完成后,OSPM 负责处理主板设备配置事件,并根据用户偏好、应用程序请求以及 OS 施加的服务质量(QOS)/可用性目标来控制系统的电源、性能和热状态。ACPI 提供了允许 OSPM 执行这些功能的低级接口。ACPI 规范涵盖的功能领域包括:

系统电源管理

ACPI 定义了使整个计算机进入和退出系统睡眠状态的机制。它还提供了一种通用机制,允许任何设备唤醒计算机。

设备电源管理

ACPI 表描述主板设备、它们的电源状态、设备所连接的供电平面,以及使设备进入不同电源状态的控制。这使 OS 能够根据应用程序的使用情况将设备置于低功耗状态。

处理器电源管理

当 OS 空闲但未处于睡眠状态时,它将使用 ACPI 描述的命令使处理器进入低功耗状态。

设备和处理器性能管理

当系统处于活动状态时,OSPM 将根据 ACPI 定义,将设备和处理器转换到不同的性能状态,以在性能与节能目标以及其他环境要求(例如,可见性和声学效果)之间实现理想平衡。

配置 / 即插即用

ACPI 指定了用于枚举和配置主板设备的信息。这些信息按层次结构组织,因此当发生诸如插接和拔接等事件时,OS 预先就能准确知道哪些设备会受到该事件影响。

系统事件

ACPI 提供了一种通用事件机制,可用于诸如热事件、电源管理事件、插接、设备插入和移除等系统事件。该机制非常灵活,因为它并未具体定义事件如何路由到核心逻辑芯片组。

电池管理

电池管理策略从 APM BIOS 转移到 ACPI OS。兼容 ACPI 的电池设备需要具备以下两者之一:智能电池子系统接口(由 OS 通过嵌入式控制器接口直接控制),或控制方法电池接口。控制方法电池接口完全由 AML 控制方法定义,从而允许 OEM 选择任何类型的电池以及 ACPI 支持的任何通信接口。电池必须符合其接口要求,如本文或其他适用标准中所述。OS 可以选择改变电池行为,例如通过调整低电量或电池警告跳变点。当存在多个电池时,并不要求电池子系统根据各个独立电池的数据合成“复合电池”。在电池子系统不根据各独立电池数据合成“复合电池”的情况下,OS 必须提供该合成功能。

热管理

由于 OS 控制设备和处理器的电源状态与性能状态,ACPI 也涵盖系统热管理。它提供了一个简单、可扩展的模型,允许 OEM 定义热区、热指示器以及为热区降温的方法。

嵌入式控制器

ACPI 定义了 OS 总线枚举器与嵌入式控制器之间的标准硬件和软件通信接口。这使任何 OS 都能够提供一个标准总线枚举器,直接与系统中的嵌入式控制器通信,从而使系统内其他驱动程序能够与系统嵌入式控制器通信并使用其资源。这反过来又使 OEM 能够提供 OS 和应用程序可以使用的平台特性。

SMBus 控制器

ACPI 定义了 OS 总线驱动程序与 SMBus 控制器之间的标准硬件和软件通信接口。这使任何 OS 都能够提供一个标准总线驱动程序,直接与系统中的 SMBus 设备通信。这反过来又使 OEM 能够提供 OS 和应用程序可以使用的平台特性。

OSPM 的使命是在满足用户偏好并支持 OS 施加的服务质量(QOS)/可用性目标的前提下,对平台进行最优配置,并最优管理系统的电源、性能和热状态。为实现这些目标,ACPI 要求:一旦兼容 ACPI 的平台进入 ACPI 模式,平台的硬件、固件或其他非 OS 软件就不得独立于 OSPM 操纵平台的配置、电源、性能和热控制接口。只有 OSPM 负责协调系统的配置、电源管理、性能管理和热控制策略。独立于 OSPM 操纵这些接口会破坏 OSPM/ACPI 的目的,并可能对系统的配置、电源、性能和热策略目标产生不利影响。对此要求有两个例外。第一个例外是:在存在兼容 ACPI 的 OS 且 OSPM 延迟不足以补救不利热状况时,系统可能因过度热条件而存在受损风险。在这种情况下,平台可以执行一种故障安全热控制机制,通过降低系统组件的性能来避免损坏。如果发生这种情况,并且该性能降低持续时间显著,则平台必须将该性能降低通知 OSPM(换句话说,如果性能降低的持续时间可能对 OSPM 的电源或性能控制策略产生不利影响——操作系统供应商可在这方面提供指导)。第二个例外是:平台包含主动冷却设备,但不包含被动冷却温度跳变点或控制。在这种情况下,可以实现基于硬件的主动冷却机制,而不会影响 OSPM 的目标。任何同时需要主动和被动冷却的平台,都必须允许 OSPM 通过 ACPI 定义的主动和被动冷却接口来管理平台热状态。

小节

  • 3.1. 系统电源管理
  • 3.2. 电源状态
  • 3.3. 设备电源管理
  • 3.4. 控制设备电源
  • 3.5. 处理器电源管理
  • 3.6. 设备和处理器性能状态
  • 3.7. 配置和“即插即用”
  • 3.8. 系统事件
  • 3.9. 电池管理
  • 3.10. 热管理概念
  • 3.11. 灵活的平台体系结构支持
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3.1. 系统电源管理