A készenléti üzemmód ( angolul alvó üzemmód ) a számítógépes berendezések energiatakarékos üzemmódja . Az üzemmód célja az eszköz energiafogyasztásának csökkentése üresjárati időben. A hibernálással ellentétben a készenléti állapot hardver támogatást igényel a hardvertől.
Kezdetben a számítástechnika csak két állapotban volt: működő és kikapcsolt állapotban . Ez elsősorban annak volt köszönhető, hogy a számítástechnika kialakulásának hajnalán egy hatalmas gép volt, amely nagy helyet foglalt és sok energiát fogyasztott, miközben egy számítógép általában sok embert szolgált ki egyszerre (ld. mainframe ), és soha nem állt tétlenül – sorban álltak az emberek, akik előre megrendelték a szűkös gépidőt, és igyekeztek a legtöbbet kihozni belőle.
Minden megváltozott a személyi számítógépek megjelenésével . A számítástechnikai eszközök egy személy (vagy több, de a használati időközök jelentős elkülönülése melletti) általi használata oda vezetett, hogy a számítástechnikai berendezések leállási idejének százalékos aránya megnőtt. Végül, a huszadik század 90-es évek elején-közepén az energiatakarékossági kérdések egyre gyakrabban merültek fel .
Az energiatakarékosság első lépése az energiatakarékos üzemmód bevezetése volt a monitorok és lézernyomtatók számára . Az ezzel a móddal rendelkező monitorok és nyomtatók általában Energy Star besorolást (és a megfelelő címkét) kaptak . A kineszkópok üzemmódjának lényege a kép kikapcsolása volt a sweep kikapcsolásával és a katódok fűtésének csökkentésével. A lézernyomtatókban egy bizonyos üresjárati idő után vagy egy speciális gomb megnyomásával áramtalanítják a működtetőket, elsősorban a festékrögzítő egységből. Az energiatakarékos módba lépést általában megfelelő jelző vagy üzenet jelzi a kijelzőn, és a háttérvilágítás (ha van) kikapcsol. Több energiatakarékos üzemmód is lehet, amelyek egymás után kapcsolódnak be, amikor a berendezés üresjáratban van, egészen a teljes leállításig, ami a kezelői beavatkozást igényli a berendezés újraindításához. Ez a megközelítés jelentősen csökkentette a monitor és a nyomtató energiafogyasztását a berendezés leállása során. Maga a számítógép ekkor továbbra is működési módban működött. Ha a számítógép akkoriban valóban tétlen volt, akkor a fogyasztást csak úgy lehetett valahogy csökkenteni, hogy a számítógép merevlemezének fejeit leparkoljuk , majd leállítjuk az orsót.
További lépések az üresjárati energiafogyasztás csökkentésére az ATX szabványos tápegységek megjelenésével váltak lehetővé . Ezeknek a tápegységeknek a fő jellemzője a készenléti üzemmód , amelyben a tápegység kikapcsolja az összes kimeneti áramkört, kivéve a speciális + 5 V-os VSB vonalat, és az üzemmódba való átvitel analóg jel alkalmazásával történik ( vagyis a jelérintkezők zárása) a tápegységhez a bekapcsológombon keresztül. A korábbi szabvány, az AT tápegységeit a hálózati feszültség (220 volt) mechanikus átkapcsolásával kapcsolták ki a bekapcsológombon keresztül, a számítógép nem tudta magát feszültségmentesíteni (például a Microsoft Windows operációs rendszer a feliratot jelenítette meg „Most a számítógép kikapcsolható” [ 1] ).
A készenléti üzemmód korai megvalósítása során az ATX szabványú tápegységgel rendelkező számítógépes rendszerekben a készenléti üzemmódba való áttérés során a rendszeregység összetevőiből nem távolították el teljesen a tápellátást . Mint korábban, a monitor energiatakarékos módba kerül (például DPMS -módszerekkel ), a merevlemez parkol és leáll, és a CPU is felfüggesztésre kerül . Az ACPI technológia fejlődésével lehetővé vált szinte az összes számítógépes eszköz áramellátásának eltávolítása, így csak az alaplap és a RAM készenléti áramkörei maradtak feszültség alatt . Ez az üzemmód biztosítja a legnagyobb energiamegtakarítást, ugyanakkor több időbe telik az üzemmódból való kilépéshez. Az üzemmódba lépéshez szükséges idő azonban másodpercekben történik, ami sokkal gyorsabb, mint a hibernált módból való kilépés .
Mivel a rendszer tápellátási állapotait leíró ACPI specifikációk nem adják meg az „alvó állapotok” (alvó állapotok) egyes szintjeit, hanem csak az S1 ... S5 szimbólumokat használják, a különböző operációs rendszer-fejlesztők eltérő elnevezéseket adtak ezeket a módokat szoftvertermékeikben, sőt a Microsoft is eltérően nevezte el a módokat a Windows operációs rendszerek különböző verzióiban. Ez a „hibernálás” kifejezés kétértelműségéhez és a „készenléti állapot” kifejezéssel való összetévesztéséhez vezetett.
A specifikáció [2] szerint minden S1…S5 üzemmód alvó állapot. A végfelhasználó számára nem mindegy, hogy melyik szintet használja, de különbség van abban, hogy kell-e energiát takarítani vagy sem. Ezért a szoftverfejlesztők két üresjárati energiatakarékos módot azonosítottak: az első módban energiatakarékosságra van szükség, az áramkimaradás az üzemállapot (és az összes nem mentett felhasználói adat) elvesztéséhez vezet, a második módban az energiatakarékosság nem szükséges, és a számítógép megfelelően visszatér az energiatakarékos módba váltás előtti munkamódba.
Az első mód, amelyben az áramkimaradások elfogadhatatlanok, a következő:
Ennek megfelelően a második mód, amely nem igényel energiatakarékosságot az erre az üzemmódra váltás után, a következő nevekkel rendelkezik:
A Mac OS X rendszerben nincs különbség a módok között, és csak egy elem található az "Alvó üzemmód" menüben. A dokumentáció azonban különböző mód opciókat említ:
Ez részben a „felesleges” technikai részleteket a felhasználók elől elrejtő politikának, részben pedig az Apple készülékek sajátos hardverének köszönhető , amelyben az energiagazdálkodást egy speciális SMC vezérlőre bízzák [7] .
A berendezés készenléti módba merítése több szakaszban történik. Bár az alapelvek minden számítógépes eszközre jellemzőek, a különböző eszközök rendeltetése bevezeti a saját sajátosságait a készenléti üzemmód megvalósításába.
Az energiatakarékosság szempontjából az OSPM (Operating System-directed configuration and Power Management) interfész az ACPI részeként azt a koncepciót kínálja, hogy a rendszereknek csökkenteniük kell az energiafogyasztást azáltal, hogy eszközeiket alacsony fogyasztású üzemmódba állítják, beleértve a teljes eszközt aludj" ha lehetséges. A specifikáció szerint az eszközfejlesztők szabadon megválaszthatják, hogy az operációs rendszer szempontjából egységes támogatás mellett pontosan hogyan valósuljon meg a készenléti üzemmódba való átállás. Ez lehetővé teszi a hardver és az operációs rendszerek független fejlesztését, és megszabadítja a fejlesztőket attól, hogy új hardvert támogató frissítéseket adjanak ki operációs rendszereikhez, és fordítva – a meglévő ACPI-kompatibilis hardverek működni fognak a jövőbeni operációs rendszerekkel.
Ugyanakkor az OSPM-kompatibilis, de az ACPI-vel nem kompatibilis berendezések fejlesztése nem tilos, miközben a fejlesztőknek önállóan kell létrehozniuk és karbantartaniuk eszközillesztőiket a meglévő és fejlődő operációs rendszerekhez, ami az esetek túlnyomó többségében nem megfelelő. , kivéve, ha az ACPI keretrendszer nem teszi lehetővé az energiagazdálkodás szükséges szintjének elérését.
Abban az esetben, ha az operációs rendszer nem veszi át az energiagazdálkodási funkciókat, ezek a funkciók a számítógép BIOS-ának (vagy más, a funkcióit ellátó vezérlőáramköröknek) a felügyelete alatt maradnak. Az ACPI-kompatibilis hardver és operációs rendszer kombinációjától függően a következő energiagazdálkodási lehetőségek állnak rendelkezésre:
| Hardver\OS | ACPI nélküli operációs rendszer | ACPI-vel rendelkező operációs rendszer |
|---|---|---|
| ACPI-kompatibilis | A funkciókat teljes mértékben a hardver határozza meg | Ha az operációs rendszer nem támogat bizonyos hardveres energiatakarékossági funkciókat, ezeket a funkciókat teljes mértékben a hardver határozza meg. |
| vegyes felszerelés | A funkciókat teljes mértékben a hardver határozza meg | Indításkor az operációs rendszer a kompatibilis hardvert OSPM/ACPI módba helyezi, és átveszi az energiagazdálkodást |
| Csak ACPI-kompatibilis | Az energiagazdálkodási funkciók nincsenek használatban | Az OSPM/ACPI mód teljes körű támogatása |
Az interfészek és magát az OSPM-koncepciót maga az ACPI specifikáció határozza meg a számítógépes hardver minden osztályára vonatkozóan, beleértve, de nem kizárólagosan, az asztali, mobil, szerverszámítógépeket és munkaállomásokat.
A készenléti módot vagy a felhasználó kezdeményezi (a billentyűzet, a rendszeregység speciális gombjának megnyomásával, vagy a megfelelő menüpont kiválasztásával), vagy az operációs rendszer, vagy a BIOS (vagy a modern rendszerekben az UEFI) segítségével. , ha az operációs rendszer nem támogatja az ACPI-t.
A készenléti módba váltásról az operációs rendszer dönt a felhasználói aktivitás időzítője alapján: ez az időzítő attól a pillanattól kezdi el számolni az inaktivitás idejét, amikor a felhasználó utoljára megnyomta a billentyűzetet vagy a számítógép egerét, mozgatta az egeret, megérintette az érintőképernyőt ( az ezzel felszerelt számítógépekhez), és egyéb beviteli berendezésekhez (Human Interface Device). Amikor az időzítő eléri a beállított értéket, az operációs rendszer ellenőrzi, hogy engedélyezve van-e a hibernált állapot. Ha nincsenek olyan programok, amelyek tiltják az átállást, az operációs rendszer beállítja a szükséges regiszterértékeket az OSPM interfész tábláinak SLEEP_CONTROL_REG mezőihez, és meghívja az ACPI kezelőt. Egy másik lehetőség a BIOS-táblázatokban deklarált megfelelő eljárások meghívása.
Már a számítógépek készenléti üzemmódjának megjelenése előtt is megjelent egy hasonló technológia számos, elsősorban háztartási, távirányítású készülékben . A készenléti üzemmódok megjelenésének oka a tévékben, hangvisszaadó berendezésekben, műholdas televíziós vételi rendszerekben stb. akkoriban ez nem energiatakarékos, hanem egyszerű felhasználói kényelem: a készüléket nem csak normál üzemmódjában lehetett vezérelni (például TV csatornát váltani), hanem a készülék be- és kikapcsolását is anélkül, hogy közvetlenül kellett volna. a készülékhez.
A készenléti üzemmód alapelve azonban a számítógépes és a nem számítógépes technológiában ugyanaz: készenléti üzemmódban csak a tápegység és a készülék üzembe helyezéséért felelős áramkörök működnek a felhasználó jelzésére.