Активен ли е процесорът на компютъра, когато операционната система е в режим на заспиване?

Когато поставите операционната система в режим на заспиване, колко действително все още се извършва „под капака“ с хардуера на компютъра ви? Днешната публикация за въпроси и отговори SuperUser има голямо обяснение, за да помогне на любознателен читател да научи повече за това как работи системата и компютъра му.

Днешната сесия за въпроси и отговори идва при нас с любезното съдействие на SuperUser - подразделение на Stack Exchange, групирано от общността уеб сайтове за въпроси и отговори.

Снимката е предоставена от Asif A. Ali (Flickr).

Въпроса

Четецът на SuperUser cpx иска да знае дали CPU на компютъра е активен, когато операционната система е в режим на заспиване:

Да предположим, че на компютъра ви е инсталирана операционна система Windows и вие превключвате системата в режим на заспиване, преди да я поставите. Доколкото ми е известно, няма да има програми или процеси. Дали процесорът все още ще работи или ще е активен във фонов режим по някакъв начин или с капацитет и използваща сила?

Когато извършвате каквито и да е действия с модерни компютри с Windows 7, 8.1 или 10 (т.е. отваряне на капака, натискане на бутон, докосване на мишката), той незабавно се включва, без да е необходимо да натискате бутона за захранване. Това е така, защото процесора активно чакаше тези събития да се появят в режим на ниска мощност?

Процесорът на компютъра е активен, когато операционната система е в режим на заспиване?

Отговорът

Сътрудникът на SuperUser DavidPostill има отговор за нас:

Е активен CPU в режим на заспиване?

Зависи. Има различни състояния на сън (S1 до S4) и състоянието на процесора не е еднакво във всички тях.

Процесорът е спрян в състояние на заспиване S1

CPU е изключен в състояния на сън S2 или по-голям

Сънят е нормално състояние на заспиване S3, но понякога BIOS може да бъде конфигуриран да използва състоянието на заспиване S1 вместо това (използва се, когато възобновяването от S3 не работи правилно).

powercfg -a (може да се използва, за да видите какви състояния на сън поддържа компютърът)

Примерни резултати:

Състояние на състоянието на системата

Състояния S1, S2, S3 и S4 са спящи състояния. Системата в някое от тези държави не изпълнява никакви изчислителни задачи и изглежда изключена. За разлика от системата в състояние на изключване (S5), системата за заспиване запазва състоянието на паметта или в хардуера или на диска. Операционната система не трябва да се рестартира, за да върне компютъра в работно състояние.

Някои устройства могат да събудят системата от състояние на заспиване, когато възникнат определени събития, като например входящо повикване към модем. Освен това, на някои компютри външен индикатор указва на потребителя, че системата просто спи.

При всяко следващо състояние на заспиване, от S1 до S4, повече компютри се изключват. Всички ACPI-съвместими компютри изключват процесорните си часовници на S1 и губят хардуерния контекст на системата при S4 (освен ако файлът за хибернация не е написан преди изключването), както е посочено в долните раздели. Подробностите за междинните състояния на сън могат да варират в зависимост от това как производителят е проектирал машината. Например, на някои машини някои чипове на дънната платка могат да загубят мощност при S3, докато на други такива чипове запазват мощност до S4. Освен това някои устройства може да могат да събудят системата само от S1, а не от по-дълбоки състояния на сън.

Състояние на захранването на системата S1

Състоянието на захранване на системата S1 е състояние на заспиване със следните характеристики:

Консумация на енергия

По-малко потребление, отколкото в S0 и по-голямо, отколкото в другите състояния на сън, процесорът е изключен, а часовниците на автобуса са спрени, софтуерното възобновяване

Контролът се рестартира там, където е спрял

Закъснение на хардуера

Обикновено не повече от две секунди

Контекст на системния хардуер

Целият контекст се запазва и поддържа от хардуера

Състояние на захранването на системата S2

Състоянието на захранване на системата S2 е подобно на S1, с изключение на това, че контекстът на CPU и съдържанието на системния кеш се губят, защото процесорът губи мощност. Състояние S2 има следните характеристики:

Консумация на енергия

По-малко потребление, отколкото в състояние S1 и по-голямо от S3, процесорът е изключен, автобусните часовници са спрени (някои автобуси могат да загубят мощност), софтуерно възобновяване

След събуждане, управлението започва от нулиращия вектор на процесора

Закъснение на хардуера

Две секунди или повече, по-големи или равни на латентността за S1

Контекст на системния хардуер

Контекстът на CPU и съдържанието на системния кеш се губят

Състояние на захранването на системата S3

Състоянието на системата S3 е състояние на заспиване със следните характеристики:

Консумация на енергия

По-малко потребление, отколкото в състояние S2, процесорът е изключен и някои чипове на дънната платка също могат да бъдат изключени

Възобновяване на софтуера

След събитието за събуждане, управлението започва от вектор за нулиране на процесора

Закъснение на хардуера

Почти неразличима от S2

Контекст на системния хардуер

Запазва се само системната памет; Контекстът на CPU, съдържанието на кеш паметта и контекстът на чипсета се губят

Състояние на захранването на системата S4

Състоянието на захранване на системата S4, състоянието на хибернация, е най-ниското състояние на заспиване и има най-дългата латентност за събуждане. За да намалите консумацията на енергия до минимум, хардуерът изключва всички устройства. Контекстът на операционната система обаче се поддържа в хибернационен файл (изображение на памет), който системата записва на диска преди да влезе в състоянието на S4. При рестартиране товарачът чете този файл и прескача към предишното местоположение на системата преди хибернация.

Ако компютър в състояние S1, S2 или S3 загуби всички захранвания на променлив ток или батерия, той губи системния контекст на системата и следователно трябва да се рестартира, за да се върне в S0. Компютър в състояние S4, обаче, може да се рестартира от предишното си местоположение дори след като загуби променливотоково или батерийно захранване, защото контекстът на операционната система се запазва в файла за хибернация. Компютърът в състояние на хибернация не използва захранване (с възможното изключение на потока на струята).

Състоянието на захранване на системата S4 има следните характеристики:

Консумация на енергия

Изключено, с изключение на потока на потока към бутона на захранването и подобни устройства, възобновяване на софтуера

Системата се рестартира от записания файл за хибернация. Ако файлът за хибернация не може да се зареди, е необходимо рестартиране. Преконфигурирането на хардуера, докато системата е в състояние S4, може да доведе до промени, които възпрепятстват правилно зареждане на файла за хибернация.

Закъснение на хардуера

Дълъг и неопределен. Само физическото взаимодействие връща системата в работно състояние. Такова взаимодействие може да включва потребителя, който натиска бутона ON или, ако е налице подходящ хардуер и е активирано събуждане, входящ пръстен за модема или дейността в LAN. Машината може също да се събуди от таймер за възобновяване, ако хардуерът го поддържа. Контекст на системния хардуер.

Никой не е запазен в хардуера. Системата записва изображение на памет в файла за хибернация, преди да изключи. Когато операционната система е заредена, тя чете този файл и скача на предишното си местоположение.

Източник: Системи за сън

Допълнителна информация

A-Z индекс на командния ред на Windows CMD - отлична справка за всички неща, свързани с Windows командния ред.

powercfg - Контролирайте настройките на захранването и конфигурирайте режимите на хибернация / готовност.

Имате ли какво да добавите към обяснението? Звучи в коментарите. Искате ли да прочетете повече отговори от други технологични потребители на Stack Exchange? Вижте пълната тема за дискусия тук.