Kuidas on minu arvuti võimeline ennast taaskäivitama?

See on niisugune tavaline tegevus, mida enamik meist ei ole kunagi kunagi peatunud, et seda isegi mõelda: automaatne taaskäivitamine. Kas kasutaja või rakendus on käivitatud, mis täpselt juhtub, kui arvuti tsüklib oma jõudu?

Tänane küsimuste ja vastuste seanss saabub meiega kohtades, kus on SuperUser-Stack Exchange'i alajaotus, kogukondliku draivi rühmitus Q&A veebisaitidel.

Küsimus

SuperUser lugeja Seth Carnegie imestab arvuti toitehalduse üle:

Kuidas saab arvuti ennast taaskäivitada? Kui see on välja lülitatud, siis kuidas ta ennast jälle tagasi tuleb? Millist tarkvara seda teha saab?

Kuidas tõesti? Milline tarkvara / riistvara maagia kombinatsioon seda teeb?

Vastus

SuperUser'i toetaja Jcrawfordor pakub nii lühendatud kui ka üksikasjalikku vastust küsimusele, mis käsitleb rohkem kui adekvaatselt küsimust:

Liiga pikk, ei loe seda vastust: Arvutil olevaid toite olekuid juhib ACPI (täiustatud konfiguratsioon ja toiteallikas) rakendamine. Seiskamisprotsessi lõpus seab teie operatsioonisüsteem ACPI käsu, mis näitab, et arvuti peaks taaskäivitama. Vastuseks lähtestab emaplaat kõik komponendid, kasutades oma vastavaid lähtestamise käske või jooni, ning järgib seejärel alglaadimise protsessi. Emaplaat ei lülitu kunagi kunagi välja, ta lähtestab ainult erinevad komponendid ja käitub siis, kui toitenuppu on äsja vajutatud.

Pikk ja rambling, kuid (minu arvates) huvitavam vastus:

Pehme võimsus ja kuidas see toimib

Vanadel aegadel (hästi, okei, kolledži üliõpilasele, nagu mulle, oli 90ndad olnud juba ammu), oli meil AT (Advanced Technology) emaplaadid koos AT võimsus juhtimist. AT elektrisüsteem oli väga, väga lihtne. Arvuti toitenupp oli riistvara lüliti (tõenäoliselt kaamera tagaküljel) ja teie 120vac sisend läks otse läbi. See lülitas füüsiliselt oma toiteallika sisse ja välja ning kui see lüliti oli väljalülitatud asendis, oli kõik teie arvutis täiesti surnud (see tegi CMOS-i aku väga oluliseks, sest ilma selleta ei olnud riistvara säilitamiseks toiteallikat kella märkimine). Kuna toitelüliti oli füüsiline mehhanism, puudus tarkvara sisselülitamise ja väljalülitamise viis. Windows näitaks kuulsat sõnumit „Nüüd on turvaline arvuti välja lülitada”, sest kuigi kõik oli pargitud ja valmis väljalülitamiseks, ei olnud OS-l võimalik toitelülitit tegelikult ümber lülitada. Seda konfiguratsiooni nimetati mõnikord kui kõva võimsusega, sest see on kõik riistvara.

Tänapäeval on asjad ATX emaplaatide ja ATX-võimsus (see on täiustatud tehnoloogia, kui see on jälgitav, kui te jälgite). Koos paljude teiste edusammudega (mini-DIN PS / 2, keegi?) Tõi ATX pehme võimsus. Pehme võimsus tähendab, et arvuti toite saab juhtida tarkvaraga. See tõi mõned impordimuudatused:

• Ooterežiimi võimsus: olete näinud "5v SB" või "5v ooterežiimi" pistikut, mis on märgitud toiteplokkidega. The ooterežiimi toiteallikas on 5v liin teie emaplaadile, mis on alati sisse lülitatud, isegi kui arvuti on välja lülitatud. Sellepärast on oluline kaasaegsete arvutite teenindamisel eemaldada või välja lülitada PSU kõvaketas (kui see on olemas), sest isegi kui see on välja lülitatud, võib see potentsiaalselt lühendada 5v SB ja kahjustada emaplaadi. See on ka põhjus, miks CMOS-i patareid ei ole enam nii tähtsad - 5v SB-d kasutatakse CMOS-aku asendamiseks alati, kui toiteallikal on vooluvõrk, mistõttu kasutatakse CMOS-akut ainult siis, kui arvuti on täielikult lahti ühendatud. 5v SB liin lubab teie arvuti komponentidel (mis kõige tähtsam on BIOS ja võrguadapterid) jätkuvalt lihtsat tarkvara töötamist isegi siis, kui arvuti on välja lülitatud.
• Intelligentne toite juhtimine. Kui te vaatate oma toiteallika emaplaadi (P1) pistikupesa, märkate kahte tüübile, mida tavaliselt märgistatakse PS_ON ja PS_RDY. Need tähistavad „toite sisselülitamist” ja “toiteallikat valmis”. Kui soovite eksperimenteerida, võtke toiteallikas mitte arvutisse, ühendage see ja lühiajaliselt lühike maandusjuhe (üks must juhtmeid) PS_ON liinile (roheline traat). Toiteallikas lülitub nähtavalt sisse ja ventilaator pöörleb. + 5v SB-st emaplaadi komponendid tegelikult lülitavad teie toite sisse ja välja, ühendades toite PS_ON-pin-ga. Kuna toiteallikas on mõned kondensaatorid ja muud komponendid, mis võtavad aega laadimiseks, ei pruugi toiteploki peamiste väljundite pinged kohe pärast PSU sisselülitamist püsida. See on see, mida PS_RDY-nupp on ette nähtud, see ilmub siis, kui toiteallika sisemine loogika määrab, et toiteallikas on „valmis“ ja tagab stabiilse võimsuse. Emaplaat ootab, kuni käivitamist jätkab PS_RDY.

Niisiis, teie toitelüliti ei lülita arvutit enam sisse. Selle asemel on see ühendatud emaplaadi põhikontrolleritega, mis tuvastavad, et nupp on vajutatud, ja käivitab süsteemi ettevalmistamiseks mitu sammu, sealhulgas valgustab PS_ON nii, et võimsus oleks kättesaadav. Toitenupp ei ole ainus viis käivitusprotsessi käivitamiseks. See on oluline, sest teie Ethernet-võrguadapterid jäävad tegelikult välja, kui arvuti on välja lülitatud ja otsivad väga spetsiifilist paketti, mida sageli nimetatakse „Magic-paketiks”. Kui nad tuvastavad selle MAC-aadressile adresseeritud paketi, käivitavad nad käivitamisprotsessi . Nii toimib Wake-on-LAN (WoL). Kella saab käivitada ka alglaadimise (enamik BIOSidest võimaldab teil seada aega, mida arvuti peaks iga päev käivitama), ning USB- ja FireWire-seadmed võivad käivituda, kuigi ma ei ole selle rakendamisest teadlik.

Võimsuse juhtimise mõistmine

Noh, ma selgitan Soft Poweri asja nii sellepärast, et ma arvan, et see on huvitav (alati peamine põhjus, miks ma asju selgitan) ja kuna see võimaldab teil mõista, kuidas teie arvuti võimsust ja töö / väljalülitamist kontrollitakse tarkvaraga. Enamikus praegustes arvutites on see tarkvarasüsteem rakendamine Täiustatud konfiguratsioon ja toiteallikas või ACPI. ACPI on standardne, ühtne süsteem, mis võimaldab tarkvara juhtida teie arvuti elektrisüsteemi. Võib-olla olete kuulnud ACPI võimsuse olekud. Võimsuse juhtimise põhimehhanismiks on need „võimsuse olekud”, teie operatsioonisüsteem lülitub võimsusrežiimide kaudu, valmistudes lülitile (seiskamis- / talveunamisprotsessid, mis toimuvad enne toite väljalülitamist) ja seejärel emaplaadi käskude lülitamiseks võimsuse olekusse . Võimsuse olekud näevad välja selline:

• G0: Töötamine (arvuti sisselülitatud olek)
• G1: magamine (arvuti ooterežiimid, jagatud S-alajaotusteks)
  • S1: protsessori ja RAM-i võimsus jääb sisse, kuid CPU ei täida juhiseid. Välisseadmed on välja lülitatud.
  • S2: protsessor on välja lülitatud, RAM säilitatud
  • S3: Kõik komponendid lülitatakse välja, välja arvatud RAM ja seadmed, mis käivitavad jätkamise (klaviatuur). Kui te ütlete oma operatsioonisüsteemile „Unerežiimile“, peatab see protsessid ja siseneb sellesse režiimi.
  • S4: talveunerežiim. Absoluutselt on kõik välja lülitatud. Kui te ütlete oma operatsioonisüsteemile talveunerežiimi, lõpetab see protsesside, salvestab RAM-i kettale ja sisestab seejärel selle režiimi.
• G2: Soft Off. see on teie arvuti „väljalülitatud” olek. Toide on kõik välja lülitatud, välja arvatud seadmed, mis võivad käivitu käivitada.
• G3: Mehaaniline välja lülitatud.

Kuidas lähtestamine tegelikult toimub

Pange tähele, et reboot ei ole üks nendest riikidest. Mis siis tegelikult juhtub, kui teie arvuti taaskäivitub? Vastus võib olla üllatav, sest võimu juhtimise seisukohast on see peaaegu mitte midagi. Seal on käsk ACPI reset. Kui te ütlete oma operatsioonisüsteemile taaskäivitamise, järgib see tavapärast seiskamisprotsessi (peatab kõik teie protsessid, teostab natuke hooldust, loobub failisüsteemidest jne) ja seejärel viimase sammuna selle asemel, et masin jõuolekusse saata G2 (nagu oleksite siis, kui oleksite lihtsalt seda sulgenud sulgenud) seadnud käsu Reset. Seda nimetatakse üldiselt “Reset register”, sest nagu enamik ACPI liideseid, on see ainult aadress, mille jaoks tuleb lähtestamise taotlemiseks konkreetne väärtus kirjutada. Ma tsiteerin 2.0 spetsifikatsiooni selle kohta, mida ta teeb:

Valikuline ACPI lähtestamismehhanism määrab standardmehhanismi, mis tagab täieliku süsteemi lähtestamise. Rakendamisel peab see mehhanism kogu süsteemi lähtestama. Siia kuuluvad protsessorid, põhiloogika, kõik bussid ja kõik välisseadmed. OSPM perspektiivist lähtudes on lähtestamismehhanismi kinnitamine loogiline samaväärne masina võimsustsükliga. Pärast kontrolli taastamist teostab OSPM samamoodi toiminguid külmkäivitusega.

Niisiis, kui lähtestusregister on seatud, juhtub mõned asjad järjest.

• Kõik loogika lähtestatakse. See tähendab vastavate lähtestamiskäskude saatmist mitmesugustele riistvaradele, sealhulgas CPU-le, mälu kontrollerile, perifeersetele kontrolleritele jne. Enamikul juhtudel tähendab see lihtsalt füüsilise RST-juhtme valgustamist, kuna AndrejaKo ülalpool.
• Seejärel on arvuti käivitatud. See on osa "toimingud sarnaselt külmkäivitusega". Emaplaat täidab samu samme, kui toiteallikas oleks just pärast toitenupu vajutamist valmis.

Nende kahe sammu lõpptulemus (mis tegelikult rohkem sammudeks jaguneb) on see, et see näeb kõike just nagu arvuti just käivitunud, kuid võim oli tegelikult kogu aeg. See tähendab vähem aega, mis kulub sulgemiseks ja käivitamiseks (kuna sa ei pea ootama, kuni toiteallikas on valmis), ja see võimaldab olulisel määral käivitamist käivitada operatsioonisüsteem. See tähendab, et teist käivituslülitit ei ole vaja kasutada (WoL jne), ning võimaldab teil kasutada Reboot'i tõhusaks viisiks süsteemi eemalt taaskäivitamiseks, kui teil pole käivitusrežiimi käivitamise võimalust.

See oli pikk vastus. Aga hei, loodetavasti teate nüüd rohkem arvuti toitehaldusest. Kindlasti õppisin seda uurides.