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分类: LINUX

2011-03-04 16:24:36

ACPI规范定义了一台兼容ACPI的计算机系统可以有以下七个状态(所谓的全局状态):

•       'G0(S0)正常工作状态:计算机的正常工作状态-操作系统和应用程序都在运行。CPU(s)执行指令。 在这个状态下(即没有进入G1睡眠),CPU和硬盘、DVD驱动器等等这些的设备可以一再的进入和从低能源状态回来,叫做C0-Cn和D0-D3。(例如膝上型计算机,当使用电池运行的时候通常关掉所有当前未使用的设备;一些桌面型计算机也这么做来减少噪声。)

•        G1 睡眠 细分为从S1到S4这四种状态。系统从这几种状态被唤醒到G0运行(唤醒等待时间)所需的时间最短的是S1,较短的是S2和S3,不太短的是S4。

          S1:最耗电的睡眠模式。处理器的所有寄存器被刷新,并且CPU停止执行指令。CPU和内存的电源一直维持着,一些设备如果没有被使用那么就会被停止供电。这种模式通常指上电待机或者简单叫做POS,特别在BIOS设置界面上。一些新式的计算机不再支持S1;老式的电脑对S1支持可能要比S3好。

         S2:一个比S1更深的睡眠状态,不过已经不给CPU供电了;然而,通常这种模式并不被采用。

         S3 :在BIOS中叫做"挂到内存" (Suspend to RAM/STR),在Windows XP以后的Windows版本和一些Linux发行版中叫做"待机(Standby)", 在Windows Vista和Mac OS X则叫做"睡眠(Sleep)",虽然ACPI规范仅仅提到术语"S3"和"睡眠(Sleep)"。在这个状态下,主存储器(RAM)仍然有电源供给,尽管它也是几乎唯一的有电源供给的原件。因为操作系统、 所有应用程序和被打开的文档等等的状态都是保存在主存储器中,用户可以把工作恢复到正好上次他们保持的状态-计算机从S3状态回来时主存储器的内容和它进 入S3状态时候的内容是相同象的。(规范中提到了S3和S2是相当类似的,只有更多的组件在S3状态下会被关掉电源。) 相比较S4来说S3有两个好处;计算机恢复的过程比重启要快,第二,如果任何正在运行的应用程序(被打开的文档等等)有私有信息在里面,这些信息是不会被 写到硬盘上的。然而,在系统不能被唤醒比如遇到了电源故障的时候, 高速缓冲存储器可能会被flushed来防止数据毁坏。

         S4: 在Windows中叫休眠, 在Mac OS X中叫作安全睡眠,也称为挂到硬盘,虽然ACPI规范中只提到了一个术语S4(main article:Hibernate(OS feature))。在这个状态下,所有主存储器的内容被储存在非挥发性存储器,例如硬盘, 保护操作系统当前的状态,包括所有应用程序,打开的文档等.这意味着从S4恢复后,用户可以恢复到原本的工作状态,采用的方法和S3是一样的。S4和S3 之间的差异是,除了把主存储器中的内容移进移出所消耗的时间以外,在S3状态下的时候如果一旦停电了,所有主存储器上的数据就会丢失,包括所有的没有保存 的文档,而在S4状态下则没有影响.S4和其他的S状态有很大不同,事实上更类似G2Soft Off状态和G3 Mechanical Off状态,而不是S1-S3.在S4状态下的系统同样可进入G3(Mechanical Off)状态,并且保留S4时候的状态信息.所以它可以恢复到以前的运行状态在关掉电源之后.


•        G2(S5)Soft Off--G2,S5,和Soft Off都是相同的叫法。G2和G3Mechanical Off几乎是相同的,但有些部件仍然带电,使计算机仍然可以被键盘、时钟、modem(电话唤醒)、LAN(网络唤醒)还有USB设备所唤醒。在启动系统从G2恢复到G0正常工作模式的过程中,无论是G3 Mechanical Off还是G2都得运行启动程序来启动操作系统。

此外,当操作系统在不支持ACPI的情况下运行,这种状态被定义为Legacy。在这个状态下,硬件和电源不是通过ACPI来管理的,实际上已经禁用了ACPI。

(参考资料:ACPI规范3.0b版的链接在下面 External links, 查看chapter 7.3.4)

设备电源状态(Device Power State)

设备状态对于用户来说往往是不可见的,比如当一个设备已经没有电源供应的时候,可能整个系统还是在工作状态,光驱应该是一个很好的例子吧。 设备状态是与设备相关的状态,他们的定义和以下四个因素有关:
电源消耗(Power consumption),设备用电量的多少。
设备状态/环境(Device context),设备(从D0进入其他状态的时候)保留了多少原来的状态/环境。操作系统负责保存丢失的设备状态/环境。
设备驱动(Device driver),让设备恢复到D0,驱动程序应该做什么(或者做多少)。


设备状态有一下几个:


•        D0 Fully-On 是(正常)工作状态,电源消耗量最多,设备是完全被相应的,并且设备保留了全部的设备状态/环境。


•        D1 和 D2是中间电源状态,它的定义根据设备的不同而有所不同。


•        D3 Off是设备电源关闭所以对总线来说是没有相应的。设备状态/环境全部丢失,操作系统会重新初始化设备当重新给它加电的时候。这个状态下的设备恢复到D0相比之下需要最长的时间。


处理器电源状态(Processor Power State)


处理器电源状态(C0到C3状态,后面还有Cn)是指在G0状态下(只对G0状态有效,在其他状态下不予讨论)的处理器电能消耗和温度管理的状态。
只有C0状态下CPU才会执行指令,C1到Cn状态下CPU都处于各种不同程度的睡眠状态(Sleeping States),在这睡眠状态下,CPU都有一个恢复到C0的唤醒时间(latency),它是和CPU的电能消耗有关的,通常,用电能量越小意味着得花更长的时间恢复到C0状态,也就是唤醒时间越长。
当在C0状态下时,ACPI允许通过定义节流阀(throttling)过程,和通过进去多性能状态(multiple performance states,P-states)来改变处理器的性能。

各个状态的定义如下所示:

•        C0是正常工作状态,当处理器处于这种状态下的时候,它能正常处理指令。


•        C1(通常称为Halt)拥有最短的唤醒时间,这个延时必须短到操作系统软件使用CPU的时候不会考虑到唤醒时间方面的因素。一些处理器,比如说奔腾4(Pentium 4),支持C1E(Enhanced C1 state)这样的低电能消耗技术。这个状态是不被软件所见的。


•        C2 (通常称为Stop-Clock),这个状态下处理器维持着所有的软件所见的状态信息,但是需要更长的时间来恢复到C0。这个状态下情况最坏的硬件唤醒时间是由ACPI固件提供,并且操作系统软件可以利用这些信息来决定是采用C1而不是C2状态,C2比C1更省电。


•        C3 (通常称为Sleep),相比C1和C2更省电了。这个状态下情况最坏的硬件唤醒时间是由ACPI固件提供,并且操作系统软件可以利用这些信息来决定是采用C2而不是C3状态,当处于C3状态时,处理器缓存保留了所有的状态信息,但是忽略所有的侦听。操作系统软件负责保证缓存数据的一致性。



c0-c3




c5-c0-c5


C4TOC0

下面简单的说一下,


CPU 信号 解锁 随后到来是 STPCLK# 之后CPU 信号被锁定。 南桥发出DPSLP# 意思为:深度睡眠,DPSLP#是由CH9南桥的发出。
当信号低,处理器进入深度睡眠状态会关闭处理器的处理器核心时钟。 接着来的是STP_CPU#,但是CPU的 时钟信号还是一种保持着的。
随着唤醒的来了,信号逐一解锁,CPU 开始接受信号 正常工作。
C0 TO C5/C6 不同的时候会关闭VCORE,多了一些信号。


 

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