Kako se moj računalnik lahko znova zažene?

To je tako pogosta dejavnost, da večina od nas verjetno ni nikoli ustavila, da bi celo razmišljala o tem: samodejni ponovni zagon. Ne glede na to, ali je uporabnik ali aplikacija, kar se zgodi, ko računalnik preklopi svojo moč?

Današnja seja vprašanj in odgovorov prihaja z namenom SuperUser-a, ki je del skupine Stack Exchange, ki združuje skupino spletnih mest za vprašanja in odgovore.

Vprašanje

Čitalnik SuperUser Seth Carnegie se sprašuje o upravljanju računalnika:

Kako se lahko računalnik znova zažene? Potem, ko je izklopljen, kako se sam pove, da se vrne? Kakšna je to programska oprema, ki lahko to stori?

Kako res? Kakšna kombinacija čarovniške programske in strojne opreme to omogoča?

Odgovor

Sodelavka SuperUser Jcrawfordor ponuja zgoščen in podroben odgovor na vprašanje, ki več kot ustrezno obravnava vprašanje:

Predolgo, odgovor ni prebral: Stanja moči v vašem računalniku so pod nadzorom izvajanja ACPI (napredne konfiguracije in napajalnega vmesnika). Na koncu postopka zaustavitve operacijski sistem nastavi ukaz ACPI, ki kaže, da se mora računalnik znova zagnati. Matična plošča ponastavi vse komponente z uporabo ustreznih ukazov ali vrstic za ponastavitev, nato pa sledi zagonskemu postopku. Matična plošča se nikoli dejansko ne izklopi, ponastavi samo različne komponente in se obnaša, kot da je pravkar pritisnjen gumb za vklop.

Dolga in razburljiva, vendar (po mojem mnenju) bolj zanimiv odgovor:

Mehka moč in kako deluje

V starih časih (no, v redu, za študenta, kot sem jaz '90 je bilo že zdavnaj), smo imeli AT (Advanced Technology) matične plošče z AT moč upravljanje. Sistem AT je bil zelo, zelo preprost. Gumb za vklop na vašem računalniku je bil strojni preklop (verjetno v zadnjem delu ohišja) in vaš vhod 120vac je šel skozi. To fizično obrnil moč na vaš napajalnik in izklop, in ko je bilo to stikalo v položaju Off vse v računalniku je bil popolnoma mrtev (to je zelo pomembno CMOS baterijo, ker brez njega ni bilo napajanja, da bi strojno opremo ura). Ker je bilo stikalo za napajanje fizični mehanizem, ni bilo programske opreme za vklop in izklop. Windows bi pokazal znano sporočilo "Zdaj je varno, da izklopite računalnik", ker, čeprav je bilo vse parkirano in pripravljeno za izklop, operacijski sistem ni mogel dejansko preklopiti stikala za vklop. Ta konfiguracija je bila včasih označena kot trda moč, ker je vsa strojna oprema.

Danes so stvari drugačne, zaradi čudežev ATX matičnih plošč Napajanje ATX (to je napredna tehnologija eXtended če ste sledenje). Skupaj s številnimi drugimi napredki (mini-DIN PS / 2, kdo?), ATX prinesel mehko moč. Mehka moč pomeni, da je moč računalnika nadzorovana s programsko opremo. To je prineslo nekaj uvoznih sprememb:

• Moč v stanju pripravljenosti: morda ste videli priključek »5v SB« ali »5v pripravljenosti«, ki je označen v pinoutih napajalnika. The v pripravljenosti je linija 5v na vašo matično ploščo, ki je vedno vklopljena, tudi če je računalnik izklopljen. Zato je pomembno, da pri servisiranju sodobnih računalnikov odklopite ali izklopite PSU trdo stikalo (če je prisotno), saj bi lahko celo, ko je izklopljen, kratek 5v SB in poškodovali matično ploščo. To je tudi razlog, zakaj CMOS baterije niso res tako pomembne več - 5v SB se uporablja za zamenjavo baterije CMOS vsakič, ko napajalnik ima električno napajanje, tako da se CMOS baterija uporablja samo, ko izključite računalnik v celoti. V vrstici 5v SB je pomembno, da komponente računalnika (kar je najpomembnejše BIOS in omrežni adapterji) še naprej delujejo s preprosto programsko opremo, tudi če je računalnik izklopljen.
• Inteligentni nadzor napajanja. Če pogledate pinout za priključek za matično ploščo vašega napajalnika (P1), boste opazili, da sta značilni dve nožici PS_ON in PS_RDY. To pomeni »vklop napajanja« in »pripravljenost na napajanje«. Če želite eksperimentirati, vzemite napajalnik iz računalnika, ga priključite in previdno krajite ozemljitveno linijo (eno od črnih žic) do črte PS_ON (zelena žica). Napajalnik se bo vidno vklopil, ventilator se bo vrtel. Komponente matične plošče, ki se izklapljajo iz +5v SB, dejansko vklopijo in izklopijo napajanje tako, da priključijo napajanje na pin PS_ON. Ker obstaja nekaj kondenzatorjev in drugih komponent v napajalniku, ki vzamejo trenutek za polnjenje, napetosti iz glavnih izhodov napajanja morda ne bodo stabilne takoj po vklopu napajalnika. To je tisto, za kar je pin PS_RDY na voljo, ko pride do notranje logike napajanja, se ugotovi, da je napajanje "pripravljeno" in bo zagotovilo stabilno moč. Matična plošča čaka, da se PS_RDY vključi za nadaljevanje zagona.

Torej, vaše stikalo za napajanje ne vklopi več računalnika. Namesto tega je priključen na osnovne krmilnike vaše matične plošče, ki zaznajo, da je gumb pritisnjen in izvede številne korake za pripravo sistema, vključno z razsvetljavo PS_ON, tako da bo moč na voljo. Gumb za vklop ni edini način za sprožitev zagonskega procesa, naprave na vašem avtobusu za razširitev lahko to storijo. To je pomembno, ker omrežni adapterji za ethernet dejansko ostanejo pri izklopu računalnika in iščejo zelo specifičen paket, ki se pogosto imenuje »čarobni paket«. Če zaznajo ta paket, naslovljen na njihov naslov MAC, bodo sprožili zagonski proces. . Tako deluje »Wake-on-LAN« (WoL). Ura lahko sproži tudi zagon (večina BIOS-a vam omogoča, da nastavite čas, v katerem naj se računalnik zažene vsak dan), naprave USB in FireWire pa lahko sprožijo zagon, čeprav se ne zavedam nobene izvedbe tega.

Razumevanje nadzora moči

No, razložim stvar o Soft Poweru, ker mislim, da je zanimivo (vedno ključni razlog, da razlagam stvari) in ker vam omogoča, da razumete, kako je moč in delovanje / izklop stanja računalnika pod nadzorom programske opreme. V večini trenutnih računalnikov je ta programska oprema izvedba Vmesnik za napredno konfiguracijo in napajanje ali ACPI. ACPI je standardiziran, poenoten sistem, ki omogoča programsko opremo za nadzor napajanja vašega računalnika. Morda ste že slišali za Stanja moči ACPI. Osnovni mehanizem nadzora moči je ta "stanja moči", vaš operacijski sistem preklopi z načini porabe tako, da se pripravi na stikalo (procesi zaustavitve / mirovanja, ki se pojavijo pred izklopom moči), in nato povelje matični plošči za preklop v stanje napajanja . Stanja napajanja izgledajo takole:

• G0: Delo (stanje »vklopljeno« v računalniku)
• G1: Spanje (stanje pripravljenosti vašega računalnika, razdeljeno na S substrate)
  • S1: napajanje CPU-ja in RAM-a ostaja vključeno, vendar CPU ne izvaja navodil. Periferne naprave so izklopljene.
  • S2: CPU je izklopljen, RAM je ohranjen
  • S3: Vse komponente so izklopljene, razen RAM-a in naprav, ki sprožijo nadaljevanje (tipkovnica). Ko svojemu operacijskemu sistemu poveste “Sleep”, bo zaustavil procese in nato vstopil v ta način.
  • S4: mirovanje. Absolutno je vse izklopljeno. Ko operacijskemu sistemu sporočite stanje mirovanja, ustavi procese, shrani vsebino RAM-a na disk in nato vstopi v ta način..
• G2: Mehko izklopljeno. to je stanje izklopa računalnika. Napajanje je izključeno za vse, razen za naprave, ki lahko sprožijo zagon.
• G3: Mehanski izklop.

Kako se ponastavi dejansko

Opazili boste, da ponovni zagon ni eden od teh stanj. Torej, kaj se dejansko zgodi, ko računalnik, ko se znova zažene? Odgovor je lahko presenetljiv, saj z vidika upravljanja porabe energije skoraj nič. Tukaj je ukaz za ponastavitev ACPI. Ko svojemu operacijskemu sistemu sporočite, naj se znova zažene, sledi svojemu običajnemu postopku zaustavitve (ustavi vse vaše procese, izvede malo vzdrževanja, spusti vaše datotečne sisteme itd.), Nato pa kot zadnji korak, namesto da stroj pošlje v stanje napajanja. G2 (kot bi to storili, če bi to preprosto rekli Shut Down), nastavi ukaz Reset. To se na splošno imenuje »Reset register«, ker je kot večina vmesnika ACPI samo naslov, na katerega bi bilo treba zapisati določeno vrednost, da bi lahko zahtevali ponastavitev. Citiram specifikacijo 2.0 o tem, kaj počne:

Izbirni mehanizem za ponastavitev ACPI določa standardni mehanizem, ki zagotavlja popolno ponastavitev sistema. Ko je ta mehanizem izveden, mora ponastaviti celoten sistem. To vključuje procesorje, logiko jedra, vse avtobuse in vse zunanje naprave. Z vidika OSPM je uveljavljanje mehanizma za ponastavitev logično enakovredno cikličnemu pogonu stroja. Po pridobitvi nadzora po ponastavitvi bo OSPM izvedel dejanja na enak način kot hladen zagon.

Torej, ko je nastavljen register za ponastavitev, se nekaj stvari zgodi v zaporedju.

• Vsa logika se ponastavi. To pomeni pošiljanje ustreznih ukazov za ponastavitev na različne bite strojne opreme, vključno s CPE, pomnilniškim krmilnikom, perifernimi krmilniki itd. V večini primerov to preprosto pomeni osvetlitev fizične RST žice, kot se je prikazala AndrejaKo zgoraj..
• Računalnik je nato zagnan. To je “izvajanje dejanj na enak način kot del hladnega zagona”. Matična plošča opravlja enake korake, kot bi jih, če bi bila napajalna napetost pravkar pripravljena po pritisku na gumb za vklop.

Končni učinek teh dveh korakov (ki se dejansko razčlenita na veliko več korakov) je, da je videti kot vse, kar je računalnik pravkar zagnal, vendar je bila moč dejansko ves čas. To pomeni manj časa, ki je potreben za zaustavitev in zagon (ker vam ni treba čakati, da bo napajanje pripravljeno), in pomembno je, da se zagon začne, ko se operacijski sistem izklopi. To pomeni, da ni treba uporabiti drugega zagonskega sprožilca (WoL itd.) In vam omogoča, da uporabite Reboot kot učinkovit način za ponastavitev sistema na daljavo, če nimate načina za sprožitev zagona.

To je bil dolg odgovor. Ampak hej, upajmo, da veste več o upravljanju računalnika moči zdaj. Vsekakor sem se nekaj naučil raziskati.