Današnja pitanja i odgovori nam se javljaju zahvaljujući SuperUseru - podjele Stack Exchange-a, zajedničkom pogonu Q & A web stranica.
Pitanje
SuperUser čitač Seth Carnegie pita o računalu power management:
How can a computer restart itself? After it’s off, how does it tell itself to come back on again? What kind of software is it that can do this?
Kako doista? Koja kombinacija softvera / hardvera čini magiju?
Odgovor
Predugo, nije pročitao odgovor: Stanja napajanja u vašem računalu kontroliraju se implementacijom ACPI (napredna konfiguracija i sučelje napajanja). Na kraju procesa isključivanja, vaš operativni sustav postavlja naredbu ACPI koja naznačuje da se računalo treba ponovno pokrenuti. Kao odgovor, matična ploča vraća sve komponente koristeći njihove odgovarajuće naredbe za reset ili linije, a zatim slijedi postupak pokretanja. Matična ploča se nikad zapravo ne isključuje, samo resetira različite dijelove i ponaša se kao da je gumb napajanja upravo pritisnut.
Dugo i prelijepo, ali (po mom mišljenju) zanimljiviji odgovor:
Meka snaga i kako funkcionira
U starim danima (dobro, dobro, studentice poput mene bile su 90-ih godina davno), imali smo matične ploče s AT (Advanced Technology) AT snage upravljanje. AT elektroenergetski sustav bio je vrlo, vrlo jednostavan. Gumb za napajanje na vašem računalu bio je prekidač hardvera (vjerojatno na stražnjoj strani kućišta), a ulaz 120vca prošao je upravo kroz njega. On je fizički uključio i isključio napajanje vašeg napajanja, a kad je ovaj prekidač bio u položaju Off, sve što je u vašem računalu bilo potpuno mrtav (to je CMOS baterija učinilo vrlo važnim jer bez nje nije bilo napajanja za održavanje hardvera sat otkucava). Budući da je prekidač napajanja bio fizički mehanizam, nije bilo softverskog načina za uključivanje i isključivanje. Windows će prikazati poznatu poruku "Sada je sigurno isključiti računalo" jer, iako je sve bilo parkirano i spremno za isključivanje, OS-u nije bilo moguće da se zapravo okrene prekidač napajanja. Ova se konfiguracija ponekad naziva i teško snage, jer to je sve hardvera.
Danas su stvari različite, zbog čuda ATX matičnih ploča i ATX snage (to je napredna tehnologija eXtended ako pratite). Uz niz napredaka (mini-DIN PS / 2, bilo tko?), ATX je donio meka snaga, Mekana snaga znači da se moć računala može kontrolirati pomoću softvera. To je donijelo nekoliko promjena uvoza:
- Snaga stanja čekanja: možda ste vidjeli priključak "5v SB" ili "5v standby" označen u sklopu napajanja. napajanje u stanju čekanja je 5v linija na vašoj matičnoj ploči koja je uvijek uključena, čak i kada je računalo isključeno. Zato je važno odspajati ili isključiti prekidač napajanja (ako je prisutan) pri servisiranju suvremenih računala, jer čak i kada je isključen možete potencijalno skratiti 5V SB i oštetiti matičnu ploču. To je razlog zašto CMOS baterije više nisu važne - 5V SB se koristi za zamjenu CMOS baterije svaki put kad napajanje ima napajanje, tako da se CMOS baterija koristi samo kada isključite računalo. 5v SB linija značajno omogućuje komponentama vašeg računala (najvažnije BIOS i mrežni prilagodnici) da nastave s jednostavnim softverom čak i kad je računalo isključeno.
- Inteligentna kontrola napajanja. Ako pogledate pinout za priključak matične ploče (P1) vaše napajanje, primijetit ćete da su dva tipa obično označena PS_ON i PS_RDY, To su "napajanje" i "napajanje spremno". Ako želite eksperimentirati, napajanje napajanja ne nalazite na računalu, priključite ga i pažljivo kratko spojite uzemljenje (jednu od crnih žica) na liniju PS_ON (zelena žica). Napajanje će se vidljivo uključiti, a ventilator se okreće prema gore. Komponente matične ploče koja radi od + 5v SB zapravo uključuju i isključuju napajanje spajanjem napajanja na PS_ON pin. Budući da postoje neki kondenzatori i ostale komponente u napajanju koje zauzimaju trenutak da se napune, naponi iz glavnih izlaza napajanja možda neće biti stabilni odmah nakon uključivanja napajanja. To je ono za što je PS_RDY pin, dolazi kada unutarnja logika napajanja odredi da je napajanje "spremno" i da će osigurati stabilnu snagu. Matična ploča čeka dok PS_RDY ne bude pokrenut.
Dakle, prekidač napajanja više ne uključuje "računalo". Umjesto toga, povezan je s osnovnim kontrolerima vaše matične ploče, koji otkrivaju pritisak gumba i izvršavaju niz koraka kako bi pripremili sustav, uključujući osvjetljavanje PS_ON kako bi snaga bila dostupna. Gumb za napajanje nije jedini način pokretanja postupka pokretanja, tako da i uređaji na vašem busu za proširenje mogu to učiniti.To je važno zato što ethernet mrežni adapteri zapravo ostaju na vašem računalu i potražite vrlo specifičan paket koji se često naziva "čarobni paket". Ako prepoznaju ovaj paket upućeni na njihovu MAC adresu, pokreću postupak pokretanja, Na taj način funkcionira "Wake-on-LAN" (WoL). Sat također može pokrenuti podizanje sustava (većina BIOS-a omogućuje vam postavljanje vremena koje bi računalo trebalo podizati svaki dan), a USB i FireWire uređaji mogu pokrenuti podizanje sustava, iako nisam svjestan bilo kakve provedbe toga.
Razumijevanje kontrole snage
Pa, objasnit ću stvar Soft Power, jer mislim da je zanimljivo (uvijek ključan razlog što objašnjavam stvari) i zato što vam to omogućuje da shvatite kako se sve snage i pokretanje / isključivanje računala upravljaju softverom. U većini postojećih računala, ovaj softverski sustav je implementacija Advanced Configuration and Power Interface ili ACPI, ACPI je standardizirani, jedinstven sustav koji omogućuje softveru da kontrolira elektroenergetski sustav vašeg računala. Možda ste čuli za ACPI stanja snage, Osnovni mehanizam kontrole snage je ova "stanja snage", vaš operativni sustav prebacuje na modove napajanja pripremajući se za prekidač (procesi isključivanja / hibernacije koji se pojavljuju prije nego što se napajanje zapravo isključi), a zatim zapovijedajući matičnoj ploči za prebacivanje stanja napajanja, Stanje snaga izgleda ovako:
- G0: Rad (računalo "uključeno")
-
G1: Spavanje (stanja čekanja vašeg računala, podijeljena na S podloge)
- S1: napajanje CPU i RAM-a ostaje uključeno, ali CPU ne izvršava upute. Periferni uređaji su isključeni.
- S2: CPU je isključen, RAM je zadržan
- S3: Sve komponente isključene su osim RAM-a i uređaja koji će pokrenuti nastavak (tipkovnica). Kad vaš OS kaže da "spava", on će zaustaviti procese, a zatim ući u ovaj način rada.
- S4: Hibernacija. Apsolutno je sve isključeno. Kada operacijskom sustavu obavijestite stanje hibernacije, zaustavlja procese, sprema sadržaj RAM-a na disk, a zatim ulazi u ovaj način rada.
- G2: Soft Off. ovo je "isključeno" stanje vašeg računala. Napajanje je isključeno na sve, osim za uređaje koji mogu pokrenuti podizanje sustava.
- G3: Mehanički isključen.
Kako se zapravo resetira
Primjetit ćete da ponovno podizanje sustava nije jedno od tih stanja. Pa što se zapravo događa kada se računalo ponovno uključi? Odgovor može biti iznenađujuće jer je iz perspektive upravljanja energijom to skoro ništa, Tamo je naredbu za poništavanje ACPI-a, Kad se ponovno pokrećete operativni sustav, slijedi njegov uobičajeni postupak isključivanja (zaustavlja sve vaše procese, obavlja malo održavanja, skida vaše datotečne sustave i sl.), A potom kao posljednji korak umjesto da šalje uređaj na stanje napajanja G2 (kao što bi to, ako ste jednostavno rekli da ga ugasite) postavlja naredbu Reset. To se obično naziva "Reset registar", jer kao i većina ACPI sučelja to je samo adresa da treba napisati određenu vrijednost kako bi zatražila resetiranje. Navodit ću 2.0 specifikaciju o tome što ona čini:
The optional ACPI reset mechanism specifies a standard mechanism that provides a complete system reset. When implemented, this mechanism must reset the entire system. This includes processors, core logic, all buses, and all peripherals. From an OSPM perspective, asserting the reset mechanism is the logical equivalent to power cycling the machine. Upon gaining control after a reset, OSPM will perform actions in like manner to a cold boot.
Dakle, kada se resetiraj registar, nekoliko se stvari događaju u nizu.
- Sve je logike poništeno. To znači slanje odgovarajućih naredbi za poništavanje raznih bita hardvera, uključujući CPU, kontrolor memorije, periferne kontrolere itd. U većini slučajeva to jednostavno znači rasvjetljavanje fizičke RST žice, kako se AndrejaKo pojavila gore.
- Računalo se zatim podiže. Ovo je "izvođenje akcija na sličan način kao dio hladnog čizma". Matična ploča izvodi iste korake kao što bi to učinio kad bi se napajanje odmah upalilo nakon pritiska na gumb za napajanje.
Krajnji učinak ovih dvaju koraka (koji se zapravo razbijaju na puno više koraka) jest da izgleda da je sve isto kao i računalo koje je upravo dizalo, ali snaga je zapravo bila cijelo vrijeme. To znači manje vremena potrebno za isključivanje i pokretanje (budući da ne morate čekati da se napajanje napaja), i najvažnije je da pokreće pokretanje operativnog sustava. To znači da ne morate koristiti drugi pokretački okidač (WoL itd.) I omogućuje vam da koristite Reboot kao učinkovit način za resetiranje sustava na daljinu, kada nemate mogućnost pokretanja dizanja.
Bio je to dugačak odgovor. Ali hej, nadamo se da znate više o računalnom upravljanju energijom. Svakako sam naučio nešto istraživati.
Imate li nešto za objašnjenje? Zvuči u komentarima. Želite li pročitati više odgovora od drugih tehnoloških korisnika Stack Exchangea? Pogledajte ovdje cijelu raspravu.
