ACPI(англ. Advanced Configuration and Power Interface - усовершенствованный интерфейс управления конфигурацией и питанием) - открытый промышленный стандарт, впервые выпущенный еще в декабре 1996 года и разработанный совместно компаниями HP, Intel, Microsoft, Phoenix и Toshiba, который определяет общий интерфейс для обнаружения аппаратного обеспечения, управления питанием и конфигурации материнской платы и устройств. На настоящий момент наиболее активной версией спецификации ACPI является версия 6.2a, выпущенная организацией UEFI Forum в сентябре 2017 года. Задача ACPI обеспечить взаимодействие между операционной системой, аппаратным обеспечением и BIOS материнской платы.
Наиболее известной частью стандарта ACPI является управление питанием. ACPI передаёт управление питанием операционной системе (ОS). Такая модель выгодно отличается от существовавшей до этого модели APM, в которой за управление питанием ответственен BIOS материнской платы, а возможности ОС в этом отношении были сильно ограничены. В модели ACPI BIOS предоставляет операционной системе методы для прямого детализированного управления аппаратным обеспечением. Таким образом, ОС получает практически полный контроль над энергопотреблением.
Другая важная часть спецификации ACPI это предоставление на серверах и настольных компьютерах таких возможностей по управлению питанием, которые до того были доступны только на портативных компьютерах. Например, система может быть переведена в состояние чрезвычайно низкого энергопотребления, в котором питание подается лишь на оперативную память (а возможно, и она находится без питания), но при этом прерывания некоторых устройств (часы реального времени, клавиатура, модем ит.д.) могут достаточно быстро перевести систему из такого состояния в нормальный рабочий режим (то есть «пробудить» систему).
Помимо требований к программному интерфейсу, ACPI также требует специальной поддержки от аппаратного обеспечения. Таким образом, поддержку ACPI должны иметь ОС, чипсет материнской платы и даже центральный процессор. В наши дни различные версии ACPI поддерживаются многими ОС, в том числе всеми версиями Microsoft Windows, начиная с Windows 98, системами GNU/Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD и eComStation.
Роль ОС заключается в том, что она переводит различные компоненты аппаратного обеспечения из одного состояния (например, нормальный режим работы) в другое (например, режим пониженного энергопотребления). Переход из одного состояния в другое происходит, как правило, по событию. Например, падение температуры на ядре процессора является событием, по которому ОС может вызвать метод уменьшения скорости вращения вентилятора, или пользователь дал явное указание перехода системы в спящее состояние с сохранением оперативной памяти на диск, а через некоторое время администратор сети произвёл включение системы c помощью функции Wake-on-LAN.
Обычно выделяют следующие основные состояния «системы в целом»:
- G0(S0) (Working) - нормальная работа.
- G1(Suspend, Sleeping, Sleeping Legacy) - машина выключена (состояние сна), однако текущий системный контекст (system context) сохранён, работа может быть продолжена без перезагрузки. Для каждого устройства определяется «степень потери информации» в процессе засыпания, а также где информация должна быть сохранена и откуда будет прочитана при пробуждении, и время на пробуждение из одного состояния до другого (например, от сна до рабочего состояния).
Выделяют и 4 состояния сна:
S1(«Power on Suspend» (POS) в BIOS) - состояние, при котором все процессорные кэши сброшены и процессоры прекратили выполнение инструкций. Однако питание процессоров и оперативной памяти поддерживается; устройства, которые не обозначили, что они должны оставаться включенными, могут быть отключены;
S2 более глубокое состояние сна, чем S1, когда центральный процессор отключен, обычно, однако, не используемое;
S3 («Suspend to RAM» (STR) в BIOS, «Ждущий режим» («Standby») в версиях Windows вплоть до Windows XP и в некоторых вариациях Linux, «Sleep» в Windows Vista и Mac OS X, хотя в спецификациях ACPI упоминается только как S3 и Sleep). В этом состоянии на оперативную память (ОЗУ) продолжает подаваться питание, и она остаётся практически единственным компонентом, потребляющим энергию. Так как состояние операционной системы и всех приложений, открытых документов и т. д. хранится в оперативной памяти, пользователь может возобновить работу точно на том месте, где он её оставил - состояние оперативной памяти при возвращении из S3 то же, что и до входа в этот режим. (В спецификации указано, что S3 довольно похож на S2, только чуть больше компонентов отключаются в S3.) S3 имеет два преимущества над S4: компьютер быстрее возвращается в рабочее состояние, и, второе, если запущенная программа (открытые документы и т.д.) содержит конфиденциальную информацию, то эта информация не будет принудительно записана на диск. Однако дисковые кэши могут быть сброшены на диск для предотвращения нарушения целостности данных в случае, если система не просыпается, например, из-за сбоя питания;
S4(«Спящий режим» (Hibernation) в Windows, «Safe Sleep» в Mac OS X, также известен как «Suspend to disk», хотя спецификация ACPI упоминает только термин S4) - в этом состоянии всё содержимое оперативной памяти сохраняется в энергонезависимой памяти, такой, как жёсткий диск (состояние операционной системы, всех приложений, открытых документов ит.д.). Это означает, что после возвращения из S4 пользователь может возобновить работу с места, где она была прекращена, аналогично режиму S3. Различие между S4 и S3, кроме дополнительного времени на перемещение содержимого оперативной памяти на диск и назад, в том, что перебои с питанием компьютера в S3 приведут к потере всех данных в оперативной памяти, включая все несохранённые документы, в то время как компьютер в S4 этому не подвержен. S4 весьма отличается от других состояний S и сильнее S1-S3 напоминает G2 Soft Off и G3 Mechanical Off. Система, находящаяся в S4, может быть также переведена в G3 Mechanical Off (Механическое выключение) и все ещё оставаться в S4, сохраняя информацию о состоянии так, что можно восстановить операционное состояние после подачи питания
Гибернация (англ. Hibernation - «зимняя спячка») энергосберегающий режим операционной системы компьютера, позволяющий сохранять содержимое оперативной памяти на энергонезависимое устройство хранения данных (жёсткий диск) перед выключением питания. В отличие от ждущего режима, при использовании гибернации подача электроэнергии полностью прекращается. При включении содержимое памяти восстанавливается (загружается с диска в память), и пользователь может продолжить работу с того же места, на котором он остановился, так как все запущенные ранее программы продолжают выполняться.
В русскоязычной версии Windows XP функция гибернации называлась «Спящий режим», но начиная с Windows Vista, этот режим уже носит название «Гибернация». Кроме того, в Windows Vista уже появилась и дополнительная функция «гибридный спящий режим», при которой содержимое ОЗУ копируется на диск, но питание компьютера не отключается. Таким образом, данные пользователя не будут потеряны в случае отключения электропитания, но в то же время «пробуждение» занимает меньше времени. В OS X спящий режим объединён со ждущим. При этом обычный спящий режим OS X соответствует гибридному в Windows Vista, а при низком заряде аккумулятора (в ноутбуках) используется режим «глубокого сна», аналогичный гибернации, при котором питание компьютера отключается полностью.
Режим «Гибернация» имеет свои преимущества и недостатки:
Быстрое окончание/начало работы (не тратится время на остановку/запуск драйверов и программ).
Возможность автоматизации (гибернация может выполняться автоматически, без участия пользователя, например, при достижении низкого уровня заряда у батареи ноутбука).
Отсутствие интерактивности (пользователю не нужно отвечать на запросы о сохранении документов).
Но есть необходимость наличия свободного места на диске (содержимое памятии данные о состоянии оборудования занимают большое количество дискового пространства, примерно равное объёму доступной или используемой оперативной памяти).
И при больших размерах памяти и установке ОС на SSD для редко используемого файла гибернации резервируется большой размер дискового пространства. При этом изменить расположение файла гибернации в Windows невозможно из-за особенностей загрузчика ядра, который способен видеть только тот раздел диска, на который установлен загрузчик.
И некоторые драйверы и программы имеют проблемы со спящим режимом. Например, Miranda IM версий до 0.8 выводила сообщение о невозможности подключения (но после этого нормально подключалась к серверу).
И если содержимое диска изменится, то часть данных, которые находятся в виртуальной памяти (дисковый кэш, FAT, таблицы дескрипторов и т. д.) окажутся в устаревшем состоянии. По этой причине в ОС Linux при монтировании разделов, используемых ОС Windows, выводится предупреждение либо раздел монтируется только для чтения. Кроме того, при включении компьютера не рекомендуется использовать мультизагрузку.
Кроме того, проблемы с выходом из спящего режима могут возникнуть при сбое аппаратного обеспечения машины (BIOS, HDD).
И шифрование файла спящего режима (как и файла подкачки), хранящего копию содержимого памяти, осуществляется не во всех операционных системах (исключение OS X). Таким образом, использование спящего режима «Гибернация» может оказаться небезопасным. В общем случае принцип гибернации не может быть применён к отдельным программам. Дело в том, что некоторые операции над файлами могут единовременно производиться только одной программой. Так, например, операция «открытие файла для записи» предполагает, что никакая другая программа не будет обращаться к данному файлу.
Версия сайта для слабовидящих