ACPI 中文文档ACPI 中文文档
首页
第 1 章
第 2 章
第 3 章
第 4 章
第 5 章
第 6 章
第 7 章
第 8 章
第 9 章
第 10 章
第 11 章
第 12 章
第 13 章
第 14 章
第 15 章
第 16 章
第 17 章
第 18 章
第 19 章
第 20 章
第 21 章
附录 A
首页
第 1 章
第 2 章
第 3 章
第 4 章
第 5 章
第 6 章
第 7 章
第 8 章
第 9 章
第 10 章
第 11 章
第 12 章
第 13 章
第 14 章
第 15 章
第 16 章
第 17 章
第 18 章
第 19 章
第 20 章
第 21 章
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

3.2. 电源状态

从用户可见的层面来看,可以认为系统处于下图所示的某个状态之一:

../_images/Global_system_power_states.png

图 3.1 全局系统电源状态和转换

这些状态的详细定义请参见 第 2.2 节。

在一般使用中,计算机会在工作状态和睡眠状态之间切换。在工作状态下,计算机被用于执行工作。用户模式应用程序线程被分派并运行。如果单个设备未被使用,则其可处于低功耗(Dx)状态;如果处理器未被使用,则其可处于低功耗(Cx)状态。系统因设备未被主动使用而将其关闭时,能够以较短的延迟重新开启该设备。(“较短”具体意味着什么取决于设备。LCD 显示器需要在亚秒级时间内点亮,而打印机唤醒等待几秒钟通常是可以接受的。)

其净效果是:整个机器在工作状态下都是可运行的。不同的工作子状态在计算速度、耗电量、产生的热量和噪声方面有所不同。在工作状态内进行调优,主要是在速度、功耗、热量和噪声之间进行权衡。

当计算机空闲或用户按下电源按钮时,OS 会使计算机进入某个睡眠(Sx)状态。在睡眠状态下,不会发生用户可见的计算。各睡眠子状态的区别在于哪些事件可以将系统唤醒到工作状态,以及需要多长时间。当机器必须响应所有可能的唤醒事件,或必须非常快速地唤醒时,它只能进入那些仅实现部分系统功耗降低的子状态。然而,如果唯一关注的事件是用户按下某个开关,并且允许分钟级延迟,则 OS 可以将所有系统上下文保存到 NVS 文件中,并将硬件转换到 S4 睡眠状态。在该状态下,机器几乎不耗电,并且可以在任意长时间内保留系统上下文(如有需要,可达数年或数十年)。

其他状态使用得较少。支持传统 BIOS 电源管理接口的计算机在传统状态下启动,并在 ACPI OS 加载后转换到工作状态。不支持传统机制的系统(例如 RISC 系统)则直接从机械关闭状态转换到工作状态。用户通常通过拨动计算机的机械开关或拔掉计算机电源插头,使计算机进入机械关闭状态。

3.2.1. 电源按钮

在传统系统中,电源按钮通常要么强制机器进入软关闭或机械关闭状态,要么在笔记本电脑上强制其进入某种睡眠状态。它不会考虑用户策略(例如,用户希望机器在不到 1 秒内“开启”,并保留用户将机器“关闭”时的全部上下文)、系统警报功能(例如,系统被用作答录机或传真机),或应用程序功能(例如,保存用户文件)。

在 OSPM 系统中,有两个开关。一个用于将系统转换到机械关闭状态。出于法律原因,某些司法管辖区要求提供一种停止电流流动的机制(例如,一些欧洲国家)。另一个是“主”电源按钮。它位于某个明显的位置(例如,笔记本电脑键盘旁边)。与传统的开/关按钮不同,它所做的只是向系统发送一个请求。系统如何处理该请求取决于由用户偏好、用户功能请求和应用程序数据所决定的策略问题。

3.2.2. 平台电源管理特性

3.2.2.1. 移动 PC

移动 PC 将继续具有积极的电源管理功能。转向 OSPM/ACPI 将允许增强的节能技术和更精细的用户策略。

ACPI 规范中移动 PC 电源管理的相关方面是热管理(见第 3.10 节)。

3.2.2.2. 台式 PC

具备电源管理的台式机将分为两种类型,尽管第一种类型会随着时间推移迁移到第二种类型。

普通“绿色 PC”

这里,新型家电功能并不是问题所在。这类机器实际上只用于生产力计算。至少在初期,这类机器只需具备非常少的功能即可。特别是,它们需要常规的 ACPI 定时器和控制,但不需要支持复杂的睡眠状态,等等。然而,它们确实需要允许操作系统尽可能将其更多设备/资源独立地置于设备待机和设备关闭状态(以便在未使用设备上浪费最少功耗的同时实现最大计算速度)。这类 PC 还需要支持通过定时器从睡眠状态唤醒,因为这使管理员能够强制它们在人们上班前刚好开机。

家用 PC

计算机正进入家庭环境,用于娱乐中心以及执行诸如接听电话之类的任务。家用 PC 需要具备普通绿色 PC 的全部功能。事实上,除了扩展坞和上盖事件之外,它具备笔记本电脑的全部 ACPI 电源功能(并且不必具备任何传统电源管理)。请注意,家用 PC 还涉及热管理方面,因为家用 PC 用户希望系统尽可能安静地运行,而这通常是在受热约束的环境中。

3.2.2.3. 多处理器和服务器 PC

也许令人惊讶的是,服务器机器通常能获得最大的绝对节能效果。为什么?因为它们具有最大的硬件配置,而且当人们夜间离开时,不可能总是有人去按下关机开关。

白天模式

在白天模式下,服务器的电源管理方式与企业普通绿色 PC 非常相似,始终停留在工作状态,但会尽可能将未使用的设备置于低功耗状态。由于服务器可能非常庞大,并且例如拥有许多磁盘主轴,因此电源管理可以带来巨大的节能效果。OSPM 允许对何时执行此操作进行精细调整,从而使其切实可行。

夜间模式

在夜间模式下,服务器看起来像家用 PC。它们会尽可能深度睡眠,同时仍然能够在规定的延迟时间内唤醒并响应通过网络、电话链路等传入的服务请求。因此,例如,打印服务器可能会进入深度睡眠,直到它在凌晨 3 点收到打印作业;此时它会在可能不到 30 秒内唤醒,打印该作业,然后再回到睡眠状态。如果打印请求是通过局域网传来的,那么这种场景就依赖于一种智能局域网适配器,它能够在收到感兴趣的数据包时唤醒系统。

Prev
3.1. 系统电源管理
Next
3.3. 设备电源管理