acpi что это такое в компьютере

ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) – это стандарт (спецификация), определяющий способы программного управления электропитанием компонентов компьютера с помощью встроенных средств ОС (операционной системы). Другими словами данная технология предназначена для управления состоянием персонального компьютера и энергопотреблением его компонентов.

Кроме управления электропитанием данный стандарт позволяет выполнять конфигурацию устройств Plug and Play.

Управление электропитанием и конфигурирование устройств Plug and Play осуществляется на уровне операционной системы (предшественник спецификации ACPI стандарт АРМ реализован на уровне BIOS), то есть ОС практически полностью управляет энергопотреблением и конфигурированием устройств ПК.

Спецификация ACPI требует поддержки со стороны, как материнской платы, так и подключаемых устройств.

Для технологии ACPI определяют несколько состояний и подсостояний системы (компьютера): глобальные состояния системы, состояния ЦП (центрального процессора) и состояния устройств.

Глобальных состояний системы различают четыре:

G0 (S0) – нормальное функционирование системы;

G1 (S1, S2, S3, S4) – режимы уменьшенного энергопотребления, о которых мы поговорим чуть ниже.

G2 (S5) – программное выключение. В данном состоянии компьютер выключен, но блок питания находится под напряжением.

G3 – состояние в котором питание полностью отключено от блока питания (БП).

Режимы уменьшенного энергопотребления (S1, S2, S3, S4):

S1 (Power On Suspend, POS, Doze) – режим энергосбережения, при котором отключается монитор, винчестер, но на центральный процессор и ОЗУ (модули оперативной памяти) питание подается, снижается частота системной шины. Процессорные кэши сброшены, процессоры не выполняют инструкции, отключен генератор тактовой частоты ЦП.

S2 (Standby, Standby Mode) – режим уменьшенного энергопотребления. При данном режиме происходит отключение монитора, винчестера. От ЦП отключается напряжение питания. Останавливаются все тактовые генераторы (продолжают работать только те тактовые генераторы, которые необходимы для работы оперативной памяти). Питание подается только на системную память (в ней хранится информация о состоянии системы).

S3 (Suspend to RAM, STR, Suspend) – ждущий режим. При данном режиме энергосбережения питание подается только на оперативную память (в ней хранится информация о состоянии системы). Все другие компоненты ПК отключены.

S4 (Suspend to Disk, STD, Suspend to Hard Drive, S4-Hibernation) – глубокий сон. При данном режиме энергосбережения текущее состояние системы записывается на винчестер, после чего следует отключение питание всех компонентов ПК.

Для стандарта ACPI определяют несколько состояний процессора:

C0 – процессор работает в номинальном режиме.

C1 (Halt) – состояние уменьшенного энергопотребления. Работа процессора приостановлена, но он может незамедлительно вернуться в рабочее состояние.

C2 (Stop-Clock) – работа процессора приостановлена. Но регистры и кэш остаются в рабочем состоянии. Процессор может немедленно приступить к обработке заданий.

C3 (Sleep) – режим сна. Процессор в спящем режиме не обновляет кэш.

Для технологии ACPI также определяют четыре состояния устройств:

D0 – устройство работает в номинальном режиме.

D1 – режим уменьшенного энергопотребления (устройство использует меньше энергии чем состояние D0).

D2 – режим уменьшенного энергопотребления (устройство использует меньше энергии чем состояние D1).

D3 – устройство выключено.

Интерфейс автоматического управления конфигурацией и питанием (ACPI) пришел на смену уже устаревшего АРМ (Advanced Power Management).

Источник

Технологии ACPI и OnNow

В данной статье пойдет речь о вопросе управления энергопотреблением в современных компьютерах, выражаясь в специфической терминологии — Power Managment. Нет-нет, не закрывайте окно браузера, считая, что вас это не касается, поскольку вы не являетесь владельцем ноутбука и не состоите в партии зеленых. Речь пойдет о гораздо более интересных вещах: совместной инициативе Intel, Microsoft и Toshiba — ACPI, и одном из наиболее интересных ее практических воплощений в Windows98/NT — технологии OnNow, должной обеспечить «постоянно доступный PC».

Итак, что же собственно это такое — ACPI? Для начала, наверное, стоит расшифровать эту аббревиатуру. ACPI, в переводе на человеческий язык, означает Advanced Configuration and Power Interface. Или, говоря по-русски, «интерфейс расширенного конфигурирования и управления питанием». Его задача — обеспечить взаимодействие между операционной системой, аппаратным обеспечением и BIOS системной платы.

Посмотрим сначала, что творится в этой области сегодня. Большинство материнских плат, даже вышедших на базе таких относительно новых чипсетов как VIA Apollo MVP3 или Intel 440BX, не поддерживают расширенное управление энергопотреблением ACPI, несмотря на то, что по идее, ACPI-совместимым считается еще аж 430TX, а сам ACPI был анонсирован в апреле 1996 года. Его использование начинается только сегодня, по мере того, как для вышедших недавно материнских плат создаются новые версии BIOS, частично поддерживающие ACPI.

Итак, повторюсь, основная задача ACPI — способность разумно включать и выключать PC и подключенную к нему периферию. Причем, помимо принтеров, сетевых карт, дисководов CD-ROM и прочая и прочая, могут быть и такие, пока еще экзотические устройства, как телевизор, видеомагнитофон, музыкальный центр. И конечно речь идет об умной активации PC. Так, чтобы видеоплеер при установке в него кассеты смог разбудить PC, который включил бы телевизор.

Однако на данный момент ACPI может интересовать среднего пользователя только как теоретическая архитектура. Куда интереснее основанная на нем технология OnNow, уже сегодня могущая предоставить кое-какие вполне осязаемые приятности. Ее цели: убрать задержки при включении и выключении компьютера, позволить обслуживающим приложениям, таким как дефрагментация диска или проверка на вирусы выполняться в то время, когда компьютер выключен, и вообще, улучшить общую картину энергопотребления PC.

Режим S3 (настоящий OnNow) не может быть реализован из-за того, что существующие системные платы не имеют схем разделенного питания компонентов. Поэтому, до выхода следующего поколения материнок OnNow в полном объеме реализован быть не может. Пока же, путем модификации BIOS, можно добиться только некой эмуляции — S4.

Первой же материнской платой, которая будет иметь раздельные схемы питания для своих узлов и будет, таким образом, поддерживать режим S3 станет ASUS P2B-E — модификация давно известной системной платы P2B от Asustek. Кроме возможности suspend-to-memory, кстати, P2B-E будет иметь 5 слотов PCI. В серийное производство эта плата будет запущена в ноябре текущего года.

Но вернемся к нашим баранам. Спецификацию OnNow разрабатывала небезызвестная вам фирма Microsoft. Угадайте с трех попыток, кто по этой спецификации должен стать управляющим центром компьютера по всем этим вопросам? Первые два ответа можно не считать, правильно — Windows.

В общем, я полагаю, тенденцию вы уловили. Компьютер, постоянно находящийся наготове.

Обидно, однако, что пока с практическим использованием ACPI очень дела обстоят неважно. Возьмем самое яркое видимое и единственное на данный момент проявление ACPI в Windows 98 — Hibernate (по-русски — зимняя спячка). Проще говоря, это то самое хваленое сбрасывание данных из оперативной и видеопамяти на винт, с последующим быстрым восстановлением при включении компьютера. Таким образом, у нас получается аналог спящего режима, когда к вашим услугам предоставлены всегда запущенные приложения, но с нулевым потреблением энергии. Так вот, после появления в вашем компьютере версии BIOS, поддерживающей ACPI и некоторых манипуляций с установкой Windows 98, у вас действительно в Control Panel/Power Management появится пара вожделенных пунктов:

И соответствующий пункт в закладке Advanced:

Я уже не говорю о не так хорошо заметных проявлениях в списке системных устройств:

Как вам нравятся такие устройства, как ACPI System Button или Composite Power Source?

Но для появления всего этого после перепрошивки BIOS недостаточно просто переустановить Windows 98. Поддержка ACPI — опциональная, поэтому при инсталляции надо запустить SETUP с ключами /P J или же поправить реестр, добавив в ветке HKEY_LOCAL_MACHINESoftwareMicrosoftWindowsCurrent VersionDetect новую DWORD-переменную ACPIOption, установленную в 1.

Однако, небольшое но. Ох уж это но, всегда оно появляется. Как обычно, новая технология отказывается работать в Windows сразу и без ошибок. Эта печальная практика затронула и OnNow. В Windows 98 фактически он не работает. До выхода Service Pack 1 все ограничится этими красивыми, но, к сожалению, бесполезными картинками. Сегодня в Windows’98 не работают ни Hibernate, ни вообще, какие либо функции управления питанием через ACPI. Весь контроль над ними берет на себя APM. Взять тот же Composite Power Source (по-русски говоря, — блок питания в корпусе): при входе в спящий режим через ACPI он должен выключаться, а при входе через APM (сегодня) — не выключается. Улавливаете разницу в уровне контроля над железом?

Про Hibernate я вообще молчу. Там все отягощается еще и файловой системой. По крайней мере, по текущей информации, Hibernate не будет работать с FAT32. Только с FAT16. Кроме этого, для работы необходимы поддерживающие OnNow драйвера видеокарты. Пока их только делает ATI. Но и этого еще недостаточно. Многие из существующих CD ROM и SCSI-контроллеров с Hibernate также работать не могут. Остается надеяться, что к выходу SP1 (1999 год) Microsoft удастся справиться с этими проблемами. А производителям комплектующих — написать драйверы, позволяющие их продуктам корректно работать с ACPI. Уж больно не хочется видеть окно, возникающее сейчас на моем экране при попытке уйти в Suspend Mode:

Итог: любимый город может спать спокойно. По крайней мере, до 99 года, когда выйдет SP1 для Windows 98, а комплектующие и программы научатся работать в паре с ACPI.

Возможно, однако, что OnNow будет все же работать через BIOS, в обход операционной системы. Например, плате ASUS P2B-E не будет требоваться команда Windows 98 для перехода в S3 (suspend-to-memory), а уже давно вышедшая плата Aopen AX-6BC умеет делать S4 (suspend-to-disk) не пользуясь средствами операционной системы.

Источник

ACPI — технология управления питанием

В наших с вами компьютерах существует множество опций, к существованию которых мы давно привыкли и воспринимаем их как должное. Среди них есть и такие, которые были введены в компьютерную жизнь благодаря принятию в середине 90-х гг. ведущими производителями компьютерного оборудования стандарта ACPI(Advanced Configuration and Power Interface — Расширенный интерфейс управления настройкой и питанием). Этот стандарт предоставляет операционной системе и, как следствие, пользователю компьютера мощные и эффективные средства для контроля аппаратных компонентов и управления их работой.

Например, в операционной системе Windows благодаря технологии ACPI пользователь может программно установить такие параметры, как временное или постоянное отключение компьютера или отдельных его компонентов, переход компьютера в режим пониженного энергопотребления, в спящий режим или в режим гибернации.

Эти функции кажутся нам теперь совершенно естественными, но в ранних версиях Windows, таких как Windows 95, не поддерживавших технологию ACPI (не говоря уже об операционных системах семейства DOS), операционная система не могла даже автоматически выключить компьютер, и пользователю приходилось самостоятельно нажимать кнопку питания для того, чтобы выключить системный блок.

История создания

Нельзя сказать, что стандарт ACPI появился на пустом месте. До его появления существовал стандарт управления питанием APM. Однако он поддерживался исключительно на уровне BIOS. Кроме того, его возможности были ограничены и в настоящее время этот стандарт практически не используется.

ACPI изначально разрабатывался в качестве открытого стандарта. Первая реализация ACPI была создана в 1996 году компаниями Toshiba, Intel и Microsoft, к которым позже присоединились Phoenix и Hewlett-Packard. Стандарт ACPI постоянно совершенствуется, а его последняя версия была выпущена в 2011 г. Первоначально в ACPI использовалась 16 и 32-битная адресация, которая позже сменилась 64-битной. В версии ACPI 3.0, вышедшей в 2004 г., была добавлена поддержка разъемов SATA, а также шины PCI Express.

На сегодняшний день эта технология поддерживается большинством операционных систем, а также процессорных архитектур. Помимо семейства ОС Microsoft Windows стандарт ACPI поддерживается также такими семействами ОС, как Linux и Free BSD.

Принцип работы

ACPI представляет собой независимый от платформы стандарт, облегчающий поиск устройств, их конфигурирование, управление питанием, а также мониторинг. Благодаря принятию стандарта ACPI были устранены конфликты между BIOS и операционной системой, и управление питанием стало осуществляться под контролем операционной системы.

Функции ACPI хранятся в БИОСЕ компьютера. Это справедливо, разумеется, для тех BIOS, которые поддерживают ACPI. Кроме того, для работы функций ACPI требуется поддержка технологии со стороны операционной системы.

ACPI на уровне BIOS состоит из нескольких компонентов, которые включают ядро ACPI и таблицы данных. В отличие от таких встроенных в BIOS технологий, как PnP, реализация ACPI в рамках BIOS не столь объемна, а функции ACPI BIOS ограничиваются организацией загрузки таблиц ACPI в память компьютера. Таблицы данных ACPI содержат сведения об аппаратной конфигурации и помогают операционной системе управлять аппаратными компонентами.

Преимущества

Какие же преимущества дает повсеместное внедрение стандарта ACPI простому пользователю?

Основная функция ACPI – контроль со стороны операционной системы за потреблением энергии всего компьютера и его отдельных компонентов. Например, при помощи функций ACPI операционная система может погрузить компьютер в режим сна, а также автоматически выключить питание. На практике пользователь может так настроить поведение компьютера, что он ничем не будет отличаться от электронной бытовой техники, такой, например, как музыкальный центр или телевизор, которые готовы к работе сразу же после того, как вы нажимаете их кнопку питания. При этом пользователь может пропустить ставшую традиционной загрузку компьютера.

Но этим возможности ACPI не ограничиваются. Пользователь может также запрограммировать поведение кнопки выключения питанием на системном блоке. При ее нажатии система будет спрашивать у вас, что делать — выключать ли компьютер, переводить ли его в спящий режим, режим гибернации, то есть, приостановки работы компьютера с сохранением текущей сессии, или ничего не делать. Единственной кнопкой на блоке, не зависящей от программных установок, на компьютере, поддерживающем ACPI, осталась лишь кнопка Reset.

Помимо контроля управления энергопитанием компьютера, технология предоставляет средства мониторинга состояния оборудования, что позволяет отслеживать такие параметры, как температура материнской платы и процессора, скорость вращения вентиляторов, и.т.д. Пользователи ноутбуков благодаря стандарту ACPI получили возможность следить за уровнем заряда батареи.

Стандарт ACPI определяет несколько режимов потребления энергия – номинальный режим, энергосберегающий режим, режим полной остановки, и.т.д. Эти режимы поддерживаются как всем компьютером, так и его отдельными компонентами, в том числе и центральным процессором.

Пользователь может настроить уровень поддержки ACPI компьютером, а также включить или выключить отдельные опции ACPI в БИОСЕ при помощи интерфейса настроек BIOS Setup.

Основные преимущества технологии:

Заключение

Появление технологии ACPI является важным этапом эволюции компьютерных устройств. Благодаря появлению технологии ACPI компьютеры научились работать в более гибком режиме, подстраиваясь под нужды пользователя и стали более экономичными. Кроме того, благодаря ей упростился контроль со стороны операционной системы над аппаратным обеспечением компьютера.

Источник

Acpi совместимая система что это

ACPI (англ. Advanced Configuration and Power Interface — усовершенствованный интерфейс управления конфигурацией и питанием) — открытый промышленный стандарт, впервые выпущенный 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.

Спецификация 2.0 была представлена в сентябре 2000 года. Она распространяется на более широкий спектр компьютеров, включая корпоративные серверы, настольные системы и ноутбуки. Кроме того, в ACPI 2.0 добавлена поддержка 64-разрядных микропроцессоров для серверов, поддержка различных типов памяти, устройств PCI и PCI-X.

Версия спецификации 3.0b была выпущена 10 октября 2006 года.

На настоящий момент последней версией спецификации ACPI является версия 6.2a, выпущенная организацией UEFI Forum в сентябре 2017 года. [1]

Задача ACPI — обеспечить взаимодействие между операционной системой, аппаратным обеспечением и BIOS материнской платы.

ACPI пришел на смену технологии APM (англ. Advanced Power Management ).

Содержание

Введение [ править | править код ]

Наиболее известной частью стандарта ACPI является управление питанием, имеющее два значительных усовершенствования по сравнению с предшествующими стандартами. Во-первых, концепция 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 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 и т. 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.

Технические подробности [ править | править код ]

Интерфейс ACPI организуется путём размещения в определённой области оперативной памяти нескольких таблиц, содержащих описание аппаратных ресурсов и программных методов управления ими. Каждый тип таблицы имеет определённый формат, описанный в спецификации. Кроме того, таблицы, содержащие методы управления устройствами и обработчики событий ACPI, содержат код на языке AML (ACPI Machine Language) — машинно независимый набор инструкций, представленный в компактной форме. Операционная система, поддерживающая ACPI, содержит интерпретатор AML, который транслирует инструкции AML в инструкции центрального процессора, выполняя таким образом методы или обработчики событий.

Некоторые из этих таблиц полностью или частично хранят статические данные в том смысле, что от запуска к запуску системы они не изменяются. Статические данные, как правило, создаются производителем материнской платы или BIOS и описываются на специальном языке ASL (ACPI Source Language), а затем компилируются в представление на AML.

Другие таблицы хранят динамические данные, которые зависят, например, от установок BIOS и комплектации материнской платы. Такие таблицы формируются BIOS на этапе загрузки системы до передачи управления ОС.

Роль ОС в этой модели 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. Другой пример: 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.

Состояния [ править | править код ]

Глобальные состояния [ править | править код ]

Выделяют следующие основные состояния «системы в целом».

Дополнительно — технология OnNow от Microsoft (Расширения S1-S4 состояния G1). Также Windows 7 поддерживает «Гибридный спящий режим», сочетающий в себе преимущества S1/S3 (быстрота пробуждения) и S4 (защищённость от сбоев электропитания). Также он реализован в GNU/Linux (pm-suspend-hybrid), аналогичная реализация в Mac OS X имеет название Safe Sleep.

Состояния центрального процессора [ править | править код ]

Выделяют четыре состояния функционирования процессора (от C0 до C3).

Состояния устройств [ править | править код ]

Выделяют четыре состояния функционирования других устройств (монитор, модем, шины, сетевые карты, видеокарта, диски, флоппи и т. д.) — от D0 до D3.

Состояния производительности [ править | править код ]

Пока процессор или устройство функционирует (C0 и D0, соответственно), он может находиться в одном или нескольких состояниях производительности. Эти состояния зависят от конкретной реализации. Так, P0 — всегда наивысший уровень производительности; с P1 до Pn последовательное снижение уровня производительности, до предела реализации, где n не превышает 16.

P-состояния также известны как SpeedStep в процессорах Intel, как PowerNow! или Cool’n’Quiet в процессорах AMD, и как LongHaul в процессорах VIA.

ACPI-совместимая система, она же Advanced Configuration and Power Interface — это, если верить написанному компанией Майкрософт, усовершенствованная система предназначенная для питания вашего компьютера. Поэтому скорее всего дело в питании и в большинстве случает такая проблема возникает на ноутбуках с батареями. Да-да и батарея требует установку драйвера, для корректной работы.

Проявляется эта проблема следующим способом. Вы переустановили операционную систему Windows и установили все необходимые для работы драйвера. Однако зайдя в Диспетчер устройств, который находится в Панели управления в разделе Система, вы обнаруживаете, что висит одно или два устройства без драйверов которые обычно именуются как Microsoft ACPI-совместимая система. Эти неизвестные устройства имеют свои коды, которые мы привели чуть ниже.

Коды устройств:

Чтобы понять есть ли проблема с драйверами, необходимо пройти по указанным ниже папкам и убедиться в наличии или отсутствии системных файлов.

Если системных файлов нет, то необходимо отыскать архив драйверов или взять со схожего по параметрам ноутбука и скопировать по указанным выше путям.

Также, помочь устранить данную проблему поможет программа Unknown Device >В некоторых случаях проблема может быть в драйверах на процессор, поэтому, попробуйте также установить/переустановить драйвера на процессор.

Бывало, что помогал самый дурацкий метод — это удаление неизвестных устройств и перезагрузка компьютера. Я лично не проверял и сильно сомневаюсь в эффективности такого способа, но на форумах встречаются те, кому данный способ помог. Пробуйте!

Как бы там ни было, отсутствие каких-либо драйверов — это плохо. Для пущей уверенности, загрузитесь в Безопасном режиме с поддержкой драйверов и убедитесь в Диспетчере устройств, что помимо этого одного или двух устройств, там больше ничего нет. Бывают случаи, когда неизвестные устройства отображаются в Диспетчере устройств только в Безопасном режиме операционной системы Windows.

Когда будете искать драйвера, под Windows XP, имейте в виду, что драйвера под WinXP — это тоже самое что и Win2000, Win2k, не запутывайтесь в этом.

Готово! Подобные действия должны привести к тому, что в Диспетчере устройств будет все как надо, без неизвестных устройств и прочего бреда. Не забудьте после своих экспериментов сохранить как в своей голове, так и на вашем винчестере все те файлы, которые помогли вам в устранении проблемы, ведь операционную систему Windows обычно ставят не раз и на всегда, а раз и не год или около того. Так или иначе, в следующий раз вы уже не будете задаваться вопросом как избавиться от Microsoft ACPI-совместимых систем, а просто возьмете и установите все драйвера включая драйвера которые нужны для вашей батареи ноутбука.

Удачи и безотказной работы вам и вашему компьютеру!

Многим из вас знакомо слово ACPI. Кто-то видел его в статьях про NT-системы, кто-то в Диспетчере устройств, а кто-то еще где-нибудь. Однако далеко не все хорошо знают, что это такое. Обычное определение вроде «ACPI — это менеджер питания» слишком поверхностно отражает суть этой системной архитектуры. Между прочим, с приходом ACPI в индустрию канули в лету «разборки» между BIOS’ом и операционкой, появился спящий режим и еще куча полезных функций, о которых раньше можно было только мечтать. Конечно, на полноту изложения данный материал не претендует, но ответ на вопрос, вынесенный в заголовок, дает. Итак, что же такое ACPI?

Промышленный стандарт управления питанием компьютера и его устройствами с помощью ОС был необходим технологии как воздух, ведь постоянные конфликты операционной системы и оборудования мешали разработке и того, и другого. BIOS никак не мог угодить операционке, она — ему. Каждый хотел конфигурировать устройства по-своему. Представляете, что бы было, если бы не существовал ACPI при нынешнем многообразии различных девайсов? Даже подумать страшно. Вот поэтому ведущими IT-компаниями было принято решение отделить «софт от харда» и разработать системную архитектуру, которая брала бы на себя всю тяжесть общения с BIOS’ом. Заодно разработчики не забыли об энергопотреблении, поэтому ACPI еще должен был управлять питанием. 1 декабря 1996 года консорциум, состоящий из Hewlett-Packard Corporation, Intel Corporation, Microsoft Corporation, Phoenix Technologies Ltd. и Toshiba Corporation, объявил о завершении работы над новым стандартом — ACPI, что расшифровывается как Advanced Configuration and Power Interface, или расширенный интерфейс конфигурирования и управления питанием компьютера. ACPI состоял из множества составляющих, главной из которых был специальный участок кода BIOS, обеспечивающий поддержку компьютером новой архитектуры. То есть со старым оборудованием новый стандарт был несовместим.

Разумеется, это повлекло за собой обновление парка компьютеров. Как это обычно делается, мы с вами, уважаемые читатели, очень хорошо знаем. За примером даже ходить далеко не надо — достаточно вспомнить историю с PCI-E. Правда, парк компьютеров еще не полностью обновился, ведь апгрейд обходится достаточно дорого. Но, как ни крути, плата без PCI-E уже считается устаревшей. С ACPI было точно так же, только польза от него не так сомнительна. Скорее даже наоборот, ведь вместе с ACPI пришел APIC, а это значит, что одно прерывание теперь могло использоваться несколькими устройствами! Для того времени это была настоящая сенсация. Первым процессором с поддержкой ACPI можно считать самый ранний Celeron, однако поддержка нового интерфейса была реализована настолько криво, что эту функцию приходилось отключать. Важно также отметить, что ACPI окончательно вытеснил Plug and Play и, по словам создателей, «обеспечил использование существующих интерфейсных разъемов более безопасным и потенциально более эффективным способом». Помимо участка кода BIOS, в состав ACPI также входила улучшенная схема управления питанием (Advanced Power Management), прикладной программный интерфейс (API), специальный машинный язык (ACPI Machine Language) и еще некоторые полезные вещи. Появился новый термин — OS Power Management, где ACPI, разумеется, отводилась главная роль.

Основные цели разработки

1. Компьютерная система должна выполнять конфигурирование устройств программными средствами. Управление питанием должно быть более
функциональным и безопасным.
2. Использование ПК должно стать более экономичным.
3. Разработчики оборудования имеют максимальную свободу при проектировании готовых систем: от самых легких решений до самых экстремальных при полной поддержке ОС.
4. Политика управления питанием слишком сложна для реализации в ROM BIOS, поэтому должна осуществляться исключительно самой ОС.
5. Унификация всех алгоритмов питания в единый стандарт ACPI позволит избавиться от конфликтов операционной системы и BIOS’а в вопросах конфигурирования устройств.
6. ОС развивается независимо от аппаратного обеспечения, поэтому на всех ACPI-совместимых машинах можно будет добиться увеличения
производительности и стабильности за счет смены операционной системы.
Нужно сказать, что разработчики своих целей достигли. Стоит рассмотреть структуру работы ACPI подробно.

Структура ACPI

Чтобы понять, как работает та или иная технология, необходим хороший пример. В технической документации разработчики пишут следующее: «Предположим, что ОС имеет политику разделения всех запросов ввода/вывода на ленивых и неленивых. Ленивые запросы (редактирование текста или электронных таблиц) объединяются в группы и исполняются устройством только тогда, когда оно начинает работать по какой-либо _другой_ причине. Неленивые операции заставляют устройство работать при первой же отправке запроса». Для ОС важно различать, какие операции являются ленивыми, а какие — нет. Кроме того, система должна знать состояние всех своих устройств, ведь выключенный девайс никогда ничего делать не станет. Все это обеспечивает ACPI. В то время, когда какая-то железка простаивает без дела, ACPI-драйвер снижает ей мощность питания и вместе с этим уменьшает общее энергопотребление работающей системы. Представьте, что в вашем системном блоке установлен автоответчик. Его задача — отвечать на входящие звонки. Разумеется, вам звонят не постоянно, поэтому большую часть времени автоответчик совершенно ничего не делает, зря потребляя драгоценную электроэнергию. Это очень нерационально. Поэтому ACPI создает девайсу специальную политику поведения, согласно которой он входит в состояние глубокого сна, однако при входящем звонке устройство проснется в течение одной секунды и ответит на вызов. Разумеется, есть одно но: автоответчик обязательно должен быть ACPI-совместимым.

ACPI-таблица. ACPI-таблица описывает интерфейсы аппаратных средств. Некоторые из этих описаний могут ограничивать использование устройством каких-либо функций, но большинство из них позволяют устройствам выполнять произвольные последовательности операций. ACPI-таблица содержит так называемые блоки определения (Definition Blocks), которые могут быть запрограммированы из-под ОС. Другими словами, ACPI использует встроенный интерпретатор псевдокода, называемый ACPI Machine Language (AML). AML исполняет код, содержащийся в блоках определения.
ACPI-регистры. Здесь содержится ограниченная часть описания интерфейсов из ACPI-таблиц для быстрого доступа к таким данным.
ACPI BIOS. Это часть кода BIOS, которая совместима с ACPI-спецификациями. Как правило, это код, отвечающий за загрузку, засыпание/пробуждение и перезагрузку машины. ACPI-таблицы также обеспечиваются за счет ACPI BIOS.

ACPI и железо

Специальная таблица описывает поведение обычных и ACPI-совместимых программных и аппаратных средств.

Выводы и заключение

1. Концепция ACPI одинакова для всех типов компьютеров включая десктопы, лэптопы, КПК, мобильные телефоны, рабочие станции и серверы.

2. Новая системная архитектура является достаточно переносимой — как между различными ОС, так и между процессорами.

3. Внедрение ACPI в ОС позволило несколько упростить (и удешевить) разработку кода BIOS, исключив из него примитивные энергоуправляющие функции.

4. Появление этой архитектуры значительно увеличило стабильность работы операционных систем и повысило безопасность использования оборудования.

5. Существование столь большого парка мобильных компьютеров вряд ли было бы возможным без ACPI. Динамическое управление питанием отлично экономит батарею.

Источник