Kā mans dators spēj atsākt sevi?

Tā ir tik izplatīta vieta, kur lielākā daļa no mums, visticamāk, nekad nav apstājušies, pat domājot par to: automātiskā restartēšana. Neatkarīgi no tā, vai lietotājs vai lietojumprogramma ir uzsākta, kas tieši notiek, kad jūsu dators veic savu jaudu?

Šodienas jautājumu un atbilžu sesija mums sniedz pieklājību no SuperUser-Stack Exchange apakšnodaļas, kas ir kopienu disku Q & A tīmekļa vietņu grupa.

Jautājums

SuperUser lasītājs Seth Carnegie jautā par datora jaudas pārvaldību:

Kā datoru var restartēt? Pēc tam, kad tas ir izslēgts, kā tas pats atkal sāks atgriezties? Kāda veida programmatūra to var darīt?

Cik patiešām? Kāda programmatūras / aparatūras burvju kombinācija padara to iespējamu?

Atbilde

SuperUser ieguldītājs Jcrawfordor piedāvā gan saīsinātu, gan detalizētu atbildi uz jautājumu, kas vairāk nekā adekvāti risina jautājumu:

Pārāk ilgi, neizlasīja atbildi: Jūsu datora jaudas stāvokļus kontrolē ACPI (uzlabotas konfigurācijas un barošanas saskarne). Izslēgšanas procesa beigās jūsu operētājsistēma nosaka ACPI komandu, norādot, ka datoram vajadzētu atsāknēt. Atbildot uz to, mātesplatē tiek atiestatīti visi komponenti, izmantojot atbilstošās atiestatīšanas komandas vai līnijas, un pēc tam seko bootstrap procesam. Mātesplatē nekad nav izslēgts, tas tikai atiestata dažādus komponentus un pēc tam rīkojas tā, it kā barošanas poga ir tikko nospiesta.

Garš un rambling, bet (manuprāt) interesantāka atbilde:

Mīkstā jauda un kā tā darbojas

Vecākajās dienās (labi, labi, līdz 90 gadus vecam koledžas studentam man bija sen), mums bija AT (Advanced Technology) mātesplates ar AT jauda pārvaldību. AT energosistēma bija ļoti, ļoti vienkārša. Jūsu datora barošanas poga bija aparatūras pārslēgšana (iespējams, lietas aizmugurē), un jūsu 120vac ievade gāja tieši caur to. Tā fiziski ieslēdza un izslēdza strāvas padevi jūsu strāvas padevei, un, kad šis slēdzis bija izslēgtā stāvoklī, viss jūsu datorā bija pilnīgi miris (tas padarīja CMOS akumulatoru ļoti svarīgu, jo bez tā nebija barošanas avota, lai saglabātu aparatūru pulkstenis). Tā kā barošanas slēdzis bija fizisks mehānisms, nebija programmatūras, kā ieslēgt un izslēgt strāvu. Windows parādītu slaveno ziņojumu "Tagad ir droši izslēgt datoru", jo, lai gan viss bija novietots un gatavs izslēgt, OS nevarēja pārslēgt barošanas slēdzi. Šo konfigurāciju dažkārt sauca par cietā jauda, jo tas viss ir aparatūra.

Mūsdienās lietas ir atšķirīgas, jo ATX mātesplates un ATX jauda (tas ir uzlabotas tehnoloģijas, ja tas ir izsekots). Kopā ar vairākiem citiem avansiem (mini-DIN PS / 2, kāds?), ATX mīksto jaudu. Mīkstā jauda nozīmē, ka datoru var kontrolēt ar programmatūru. Tas ieviesa dažas importēšanas izmaiņas:

• Gaidīšanas režīma jauda: iespējams, esat redzējis “5v SB” vai “5v gaidīšanas režīma” savienotāju, kas iezīmēts strāvas padeves pinouts. The gaidīšanas režīma strāvas padeve ir 5v līnija uz jūsu mātesplati, kas vienmēr ir ieslēgta, pat ja dators ir izslēgts. Tāpēc ir svarīgi atvienot vai izslēgt PSU cieto slēdzi (ja tāds ir), apkalpojot mūsdienīgus datorus, jo pat tad, kad tas ir izslēgts, jūs, iespējams, varēsiet saīsināt 5v SB un bojāt mātesplati. Tāpēc arī CMOS baterijas vairs nav tik svarīgas - 5V SB tiek izmantots, lai nomainītu CMOS akumulatoru, kad barošanas avotam ir strāvas padeve, tāpēc CMOS akumulators tiek izmantots tikai tad, kad pilnībā atvienojat datoru. 5v SB līnija būtiski ļauj jūsu datora komponentiem (vissvarīgāk - BIOS un tīkla adapteriem) turpināt lietot vienkāršu programmatūru pat tad, ja dators ir izslēgts.
• Inteliģenta strāvas padeves vadība. Ja aplūkojat strāvas padeves mātesplates (P1) savienotāja pinout, jūs pamanīsiet, ka divas tapas parasti ir marķētas PS_ON un PS_RDY. Tie ir “barošanas avots” un “gatavs barošanas avots”. Ja vēlaties eksperimentēt, ņemiet strāvas padevi nevis datorā, pievienojiet to un uzmanīgi īsi iezīmējiet zemes līniju (vienu no melnajiem vadiem) uz PS_ON līniju (zaļo vadu). Strāvas padeve redzami ieslēgsies, ventilators paceļoties. Mātesplates komponenti, kas izslēgti no + 5v SB, faktiski ieslēdz un izslēdz barošanas bloku, pieslēdzot jaudu PS_ON tapai. Tā kā barošanas blokā ir daži kondensatori un citi komponenti, kas uzlādē laiku, spriegumi no barošanas avota galvenajiem izejas var nebūt stabili tūlīt pēc PSU ieslēgšanas. Tas ir tas, par ko ir paredzēts PS_RDY taps, tas parādās, kad barošanas avota iekšējā loģika nosaka, ka barošanas avots ir “gatavs” un nodrošinās stabilu jaudu. Mātesplate gaida, līdz PS_RDY ir ieslēgts, lai turpinātu palaišanu.

Tātad, jūsu barošanas slēdzis vairs neieslēdz datoru. Tā vietā tas ir savienots ar jūsu mātesplates pamata kontrolieriem, kas atklāj, ka poga ir nospiesta, un izpildīt vairākas darbības, lai sagatavotu sistēmu, ieskaitot apgaismojumu PS_ON, lai būtu pieejama jauda. Barošanas poga nav vienīgais veids, kā aktivizēt palaišanas procesu, jūsu paplašināšanas kopnes ierīces var to darīt. Tas ir svarīgi, jo jūsu Ethernet tīkla adapteri faktiski paliek, kad dators ir izslēgts un meklē ļoti specifisku paketi, ko bieži dēvē par “burvju paketi”. Ja viņi atklāj šo paketi, kas adresēta viņu MAC adresei, tie aktivizēs starta procesu . Tā darbojas Wake-on-LAN (WoL). Pulkstenis var arī uzsākt sāknēšanu (lielākā daļa BIOS ļauj iestatīt laiku, kad datoram ir jāaktivizē katru dienu), un USB un FireWire ierīces var aktivizēt sāknēšanas procesu, lai gan es nezinu par šīs programmas īstenošanu..

Power Control izpratne

Nu, es izskaidroju Soft Power lietu gan tāpēc, ka es domāju, ka tas ir interesanti (vienmēr ir galvenais iemesls, kāpēc es izskaidroju lietas), un tāpēc, ka tas ļauj jums saprast, kā visas datora jaudas un darbības / izslēgšanas stāvoklis tiek kontrolēts ar programmatūru. Lielākajā daļā pašreizējo datoru šī programmatūras sistēma ir Papildu konfigurācija un barošanas interfeiss, vai ACPI. ACPI ir standartizēta, vienota sistēma, kas ļauj programmatūrai kontrolēt datora enerģijas sistēmu. Iespējams, esat dzirdējuši par ACPI jaudas stāvokļi. Jaudas kontroles pamatmehānisms ir šie „jaudas stāvokļi”, jūsu operētājsistēma pārslēdzas caur jaudas režīmiem, gatavojoties slēdzim (izslēgšanas / pārziemošanas procesi, kas notiek pirms strāvas pārslēgšanas), un pēc tam mātesplates komandēšana, lai pārslēgtu jaudas stāvokli . Enerģijas stāvokļi izskatās šādi:

• G0: Darbs (datora “ieslēgts” stāvoklis)
• G1: miega režīms (datora gaidīšanas režīms, sadalīts S apakšgrupās)
  • S1: CPU un RAM spēja paliek ieslēgta, bet CPU neveic norādījumus. Perifērijas ierīces tiek izslēgtas.
  • S2: izslēgts CPU, RAM tiek uzturēts
  • S3: Visi komponenti tiek izslēgti, izņemot RAM un ierīces, kas aktivizēs atsākšanu (tastatūra). Kad jūs pastāstāt operētājsistēmai “miega režīms”, tas pārtrauks procesus un pēc tam pāriet šajā režīmā.
  • S4: hibernācija. Absolūti viss ir izslēgts. Kad jūs informējiet operētājsistēmu par hibernāciju, tas pārtrauc procesus, saglabā RAM saturu uz diska un pēc tam ievada šo režīmu.
• G2: Soft Off. tas ir jūsu datora „izslēgts” stāvoklis. Strāvas padeve ir izslēgta, izņemot ierīces, kas var iedarbināt boot.
• G3: Mehāniska izslēgšana.

Kā reāli notiek atiestatīšana

Jūs pamanīsiet, ka atsāknēšana nav viena no šīm valstīm. Tātad, kas patiesībā notiek, kad jūsu dators tiek atjaunots? Atbilde var būt pārsteidzoša, jo no varas pārvaldības viedokļa tā ir gandrīz nekas. Tur ir ACPI atiestatīšanas komanda. Kad jūs paziņojat savai operētājsistēmai atsākt darbību, tas seko normālam izslēgšanas procesam (aptur visus jūsu procesus, veic mazliet apkopes, atceļ jūsu failu sistēmas utt.), Un tad kā pēdējo soli, nevis sūtīt iekārtu uz jaudas stāvokli G2 (kā tas būtu, ja jūs vienkārši to norādītu, lai izslēgtu), tā nosaka komandu Reset. Parasti to dēvē par “Reset register”, jo tāpat kā lielākā daļa ACPI saskarnes, tā ir tikai adrese, kurai jāparaksta konkrēta vērtība, lai pieprasītu atiestatīšanu. Es citēju 2.0 specifikāciju par to, ko tā dara:

Papildu ACPI atiestatīšanas mehānisms nosaka standarta mehānismu, kas nodrošina pilnīgu sistēmas atiestatīšanu. Īstenojot šo mehānismu, ir jāiestata visa sistēma. Tas ietver procesorus, galveno loģiku, visus autobusus un visas perifērijas ierīces. No OSPM viedokļa atiestatīšanas mehānisma apstiprināšana ir loģisks ekvivalents mašīnai ar velosipēdu. Pēc tam, kad pēc atiestatīšanas ir iegūta kontrole, OSPM veiks līdzīgas darbības kā aukstajam bagāžniekam.

Tātad, kad ir iestatīts atiestatīšanas reģistrs, dažas lietas notiek secīgi.

• Visa loģika tiek atiestatīta. Tas nozīmē, ka atbilstošās atiestatīšanas komandas jānosūta dažādiem aparatūras bitiem, tostarp CPU, atmiņas kontrolierim, perifērijas kontrolieriem utt. Vairumā gadījumu tas vienkārši nozīmē fizisku RST vadu apgaismojumu, jo AndrejaKo parādīja iepriekš.
• Pēc tam dators ir ieslēgts. Tā ir “veikt līdzīgas darbības aukstās palaišanas” daļā. Mātesplate veic tādas pašas darbības kā tad, ja strāvas padeve būtu tikai gatava pēc barošanas pogas nospiešanas.

Šo divu posmu (kas faktiski sadalās daudz vairāk soļu) galīgais efekts ir tas, ka tas viss izskatās tāpat kā dators, kas bija tikai sākusies, bet jauda faktiski bija visu laiku. Tas nozīmē mazāk laika, kas nepieciešams, lai izslēgtu un sāktu darboties (jo jums nav jāgaida, kamēr strāvas padeve būs gatava), un svarīgs ir tas, ka operētājsistēma var sākt ieslēgšanu. Tas nozīmē, ka nav nepieciešams izmantot citu palaišanas sprūdu (WoL uc), un ļauj izmantot Reboot kā efektīvu veidu, kā atiestatīt sistēmu no attāluma, kad jums nav veids, kā aktivizēt sāknēšanu.

Tā bija ilgstoša atbilde. Bet hei, cerams, jūs tagad uzzināsiet vairāk par datora jaudas pārvaldību. Es noteikti uzzināju dažas lietas, kas to pētīja.