Tänane küsimuste ja vastuste seanss tuleb meile viisakalt SuperUseriga, mis on Q & A veebisaitide kogukonna juhtimisgruppide Stack Exchange osakond.
Küsimus
SuperUseri lugeja Seth Carnegie mõtleb arvuti toitehalduse üle:
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?
Kuidas tõesti? Mis tarkvara / riistvara maagia kombinatsioon seda teeb?
Vastus
Liiga pikk, ei lugenud seda vastust: Arvuti jõuolekut kontrollitakse ACPI (täiustatud konfiguratsiooni ja toiteliides) rakendamisega. Suletamise protsessi lõppedes seab teie operatsioonisüsteem ACPI käsu, mis näitab, et arvuti peaks taaskäivitama. Vastuseks lähtestab emaplaat kõik komponendid, kasutades nende vastavaid nullimisnäpunäiteid või -liine, ning järgib käivitamisprotsessi. Emaplaat ei lülitu kunagi välja, vaid lähtestab mitmesugused komponendid ja käitub siis, kui toitenupp on alles vajutatud.
Pikk ja rambling kuid (minu arvates) huvitavam vastus:
Pehme jõud ja kuidas see toimib
Vanasti (õnnelik, kolleegiumi üliõpilane nagu mina "90ndad olid juba ammu), meil olid AT (Advanced Technology) emaplaadid koos AT võimsus juhtimine. AT elektrisüsteem oli väga, väga lihtne. Teie arvuti toitenupp oli riistvarakomplekt (tõenäoliselt ka tagaküljel) ja teie 120vac sisend läks otse läbi selle. See lülitas füüsiliselt oma toiteallika sisse ja välja, ja kui see lüliti oli välja lülitatud, kõik teie arvutis oli täiesti surnud (see muutis CMOS aku väga oluliseks, sest ilma selleta ei olnud riistvara hoidmiseks toide kella märgistamine). Kuna toitelüliti oli füüsiline mehhanism, ei olnud toite sisse- ja väljalülitamiseks tarkvara olemas. Windows näitas kuulsat sõnumit "See on nüüd turvaline arvuti välja lülitada", sest kuigi kõik oli pargitud ja valmis välja lülituma, ei olnud OSil võimalik toitelülitit tegelikult ümber lülitada. Seda konfiguratsiooni nimetati mõnikord ka raske jõud, sest see on kõik riistvara.
Tänapäeval asjad on erinevad ATX emaplaatide ja ATX võimsus (kui olete jälgimisega kursis Advanced Technology). Koos mitmete teiste edusammudega (mini-DIN PS / 2, keegi?), Tõi ATX pehme jõud. Pehme jõud tähendab, et arvutit saab arvuti abil juhtida tarkvara abil. See tõi kaasa mõned impordi muudatused:
- Ooterežiimi võimsus: võisite olla varustatud "5v SB" või "5v ooteseisundi" pistikuga, mis on märgitud toitepistikupesadesse. The ooteseisundi toide on 5 V liin teie emaplaadile, mis on alati sees, isegi siis, kui arvuti on välja lülitatud. Seetõttu on tänapäeva arvutite teenindamisel oluline lahti ühendada või välja lülitada toiteplokk (kui see on olemas), sest isegi siis, kui see on välja lülitatud, võite potentsiaalselt lühendada 5v SB-d ja kahjustada emaplaati. See on ka põhjus, miks CMOS patareid pole veelgi enam olulised - CMOS aku vahetamiseks kasutatakse 5v SB alati, kui toide on toitevõrgu toel, mistõttu CMOS-aku kasutatakse ainult siis, kui arvuti täielikult välja lülitatakse. 5v SB-liin võimaldab arvutite komponentidel (ennekõike BIOS-i ja võrguadapterite) kasutada mõnda lihtsat tarkvara isegi siis, kui arvuti on välja lülitatud.
- Intelligentne toiteploki juhtimine. Kui vaatate oma toiteallika emaplaadi (P1) pistikupesat, võite märkida kahte tihvti, mis on tavaliselt märgistatud PS_ON ja PS_RDY. Need seisnevad "toiteplokil" ja "toide on valmis". Kui soovite katsetada, võta toiteallikas mitte arvutisse, ühendage see ja laske PS_ON-liinil (roheline traat) ettevaatlikult lühikese maa-ala (üks mustad juhtmed). Toide lülitub nähtavalt sisse, kui ventilaator pöörleb üles. + 5v SB väljalülitatava emaplaadi komponendid lülitavad teie toiteallika sisse ja välja, ühendades PS_ON-pistiku toitega. Kuna toiteplokil on mõningaid kondensaatorit ja muid komponente, mis võtavad laadimiseks aega, võib toiteallika põhiväljundite pinge olla kohe pärast PSU sisselülitamist stabiilne. PS_RDY-tüüpi PIN-koodi see on, kui toiteallika sisemine loogika teeb kindlaks, et toide on "valmis" ja annab stabiilse energia. Emaplaat ootab, kuni PS_RDY on käivitamise jätkamiseks.
Niisiis, teie toitelüliti ei lülita enam arvutit sisse. Selle asemel on see ühendatud teie emaplaadi põhiliste kontrolleritega, mis tuvastab, et nupp on vajutatud ja käivitatakse süsteemi ettevalmistamiseks mitmed sammud, sh PS_ONi valgustus, nii et toide oleks saadaval. Toitenupp ei ole ainus viis käivitusprotsessi käivitamiseks, seda saab kasutada laiendusega bussi seadmetes.See on oluline, sest teie Etherneti võrguadapterid jäävad püsima, kui arvuti on välja lülitatud, ja otsima väga spetsiifilist paketti, mida sageli nimetatakse "Magic paketina". Kui nad tuvastavad selle MAC-aadressile adresseeritud paketi, käivitavad nad käivitusprotsessi. Nii toimib Wake-on-LAN (Wo-on-LAN) (WoL). Kell võib ka käivitada (enamik BIOS-i lubab teil määrata kellaaega, mille arvutis peaks iga päev käivitama) ning USB-ja FireWire-seadmed võivad käivitada käivitamist, kuigi ma ei tea selle rakendamisest.
Power Control'i mõistmine
Ma selgitan Soft Power'i asja, sest ma arvan, et see on huvitav (alati peamine põhjus, miks ma seletan asju) ja kuna see võimaldab teil mõista, kuidas arvuti jõudlust ja tööriista / välja lülitamist kontrollib tarkvara. Enamikus praegustes arvutites on see tarkvarasüsteem rakendus Täpsem konfiguratsiooni ja toiteliides või ACPI. ACPI on standardiseeritud, ühtne süsteem, mis võimaldab tarkvara kontrollida arvuti toitesüsteemi. Võibolla olete kuulnud ACPI võimsuse olek. Võimsuse juhtimise põhimehhanism on need "võimsuse olekud", lülitub teie operatsioonisüsteem jõuülekandega, valmistades seda lülitile (väljalülitamise / talveaega protsessid, mis ilmnevad enne võimsust, mis tegelikult libistatakse) ja seejärel käskida emaplaadil lülitada toite olekuid. Power states on selline:
- G0: töötamine (teie arvuti on sees)
-
G1: magamine (teie arvuti ooterežiimid jagunevad S-alamvaldkondadeks)
- S1: võimsus CPU ja RAM jääb sisse, kuid CPU ei täida juhiseid. Välisseadmed on välja lülitatud.
- S2: CPU välja lülitatud, RAM on hooldatud
- S3: kõik komponendid on välja lülitatud, välja arvatud RAM ja seadmed, mis käivitavad uuesti (klaviatuur). Kui te ütlete oma operatsioonisüsteemile "unerežiimist", peatab see protsessid ja siseneb sellele režiimile.
- S4: uinumine. Absoluutselt kõik on välja lülitatud. Kui te ütlete oma operatsioonisüsteemile hibernatsiooni, peatub see protsessid, salvestab RAM-i sisu kettale ja seejärel siseneb sellesse režiimi.
- G2: Pehme Väljas. see on teie arvuti välja lülitatud olek. Toide on välja lülitatud kõigile, välja arvatud seadmed, mis võivad käivitada.
- G3: mehaaniline välja lülitatud.
Kui lähtestamine tegelikult juhtub
Märkate, et reboot ei ole üks nendest riikidest. Mis juhtub siis, kui arvuti taaskäivitub? Vastus võib olla üllatav, sest võimsuse juhtimise seisukohalt on see peaaegu mitte midagi. Seal on ACPI reset käsu. Kui te ütlete oma operatsioonisüsteemile taaskäivitamise, järgneb see tavapärase sulgemise protsessile (peatab kõik teie protsessid, teostab natuke hooldust, eemaldab teie failisüsteemid jms) ja seejärel viimaks sammuks, selle asemel, et saata masin toide olekusse G2 (nagu oleksite, kui oleksite lihtsalt öelnud, et see Shut Down) määrab käsu Reset. Seda nimetatakse üldjuhul nullimisregistrisse, sest nagu enamik ACPI-liideseid, on see lihtsalt aadress, mille jaoks tuleb lähtestamiseks taotleda konkreetset väärtust. Ma tsiteerin 2.0 spetsifikatsiooni selle kohta, mida see teeb:
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.
Niisiis, kui lähtestusregister on määratud, juhtub mitu korda järjest.
- Kogu loogika lähtestatakse. See tähendab vastavate nullkäskluste saatmist mitmesugustele riistvarakomponentidele, sealhulgas protsessorile, mälukontrollerile, perifeersetele kontrolleritele jne. Enamikul juhtudel tähendab see vaid füüsilise RST-traadi aktiveerimist, kuna AndrejaKo näitas üles.
- Seejärel käivitatakse arvuti. See on "käitumine sarnaselt külma käivitusega". Emaplaadil on samad sammud, nagu oleks see, kui toide oleks just pärast toite nupu vajutamist valmis.
Nende kahe sammu (mis tegelikult laguneb palju rohkem samme) lõpptulemus on see, et see näeb välja kõik, just nagu arvutis just käivitati, kuid võim oli tegelikult kogu aeg. See tähendab, et sulgemiseks ja käivitamiseks on vaja vähem aega (kuna te ei pea ootama toiteallika valmisoleku saamist), mis tähendab, et operatsioonisüsteem võib käivitada käivitumise, kui see töö lõpetatakse. See tähendab, et teist käivituslülitit ei pea kasutama (WoL jne) ja saate kasutada rebootut kui efektiivset süsteemi süsteemi kaugjuhtimispuldi taastamiseks, kui teil pole võimalust käivitada käivitusprogrammi.
See oli pikk vastus. Hei, loodetavasti teate nüüd arvuti toitehalduse kohta nüüd. Kindlasti õppisin mõnda asja uurides.
Kas teil on seletamiseks midagi lisada? Helistage kommentaarides. Kas soovite lugeda rohkem vastuseid teistelt tech-savvy Stack Exchange'i kasutajatelt? Tutvu täieliku arutelu teemaga siit.
