Acpi устройства что это

Содержание

ACPI
Технологии ACPI — что это? Описание, особенности и отзывы
ACPI: что это такое в общем понимании?
Для чего нужна эта технология?
Немного истории
Краткая техническая информация
Как найти и установить драйвер неизвестного устройства
Состояния системы
Управление ACPI в BIOS
Установка драйвера
Что делать, если драйвер не устанавливается или устанавливается неправильно?
Что такое ACPI (Advanced Configuration and Power Interface)?
�� На вашем ПК возникла проблема
- Похожие статьи

Сейчас несколько слов о том, как это все работает. Принято считать, что it система может находиться в 4 главных состояниях:

ACPI

ACPI (Advanced Configuration and Power Interface — улучшенный интерфейс управления конфигурацией и питанием) — открытый промышленный эталон, в первый раз выпущенный в декабре 1996 года и разработанный вместе 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 диапазон компов, включая корпоративные серверы, настольные системы и ноутбуки. Не считая того, в ACPI 2.0 добавлена поддержка 64-разрядных процессоров для серверов, поддержка разных типов памяти, устройств PCI и PCI-X.

Версия спецификации 3.0b была выпущена 10 октября 2006 года.

На реальный момент версией спецификации ACPI является версия 5.0, выпущенная 6 декабря 2011 года.

Задачка ACPI — обеспечить взаимодействие меж операционной системой, аппаратным обеспечением и BIOS материнской платы. ACPI пришло на замену технологии APM (англ. Advanced Power Management).

Более известной частью эталона ACPI является управление питанием, имеющее два значимых усовершенствования по сопоставлению с предыдущими эталонами. Во-1-х, концепция ACPI передаёт управление питанием операционной системе (ОS). Такая модель прибыльно отличается от существовавшей ранее модели APM (Advanced Power Manager), в какой за управление питанием несет ответственность BIOS материнской платы, а способности ОС тут очень ограничены. В модели ACPI BIOS предоставляет операционной системе методы для прямого детализированного управления аппаратным обеспечением.

Таким макаром, 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 лишь на портативных компьютерах. Например, система может быть переведена в состояние чрезвычайно низкого энергопотребления, в каком питание подается только на оперативку (а возможно, и она находится без питания), но при всем этом прерывания некоторых устройств (часы реального времени, клавиатура, модем и т. д.) могут достаточно быстро перевести систему из такого состояния в нормальный рабочий режим (другими словами «пробудить» систему).

Помимо требований к программному интерфейсу ACPI также требует специальной поддержки от аппаратного обеспечения. Таким макаром, поддержку ACPI обязаны иметь ОС, чипсет материнской платы и даже центральный процессор.

В наши дни различные версии ACPI поддерживаются всеми версиями Microsoft Windows, начиная с Windows 98, системами GNU/Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD и eComStation и др.. Интерфейс ACPI организуется путём размещения в определённой области оперативки 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 макаром 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, обычно, 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 состоит 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, обычно, 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 оперативки на диск, а через некоторое время администратор сети произвёл включение системы c помощью функции Wake-on-LAN.

Выделяют следующие основные состояния «системы в целом»:

— G0 (S0) (Working) — нормальная работа.

— G1 (Suspend, Sleeping, Sleeping Legacy) — машина выключена, однако текущий системный контекст (system context) сохранён, работа может быть продолжена без перезагрузки. Для каждого устройства определяется «степень потери информации» в процессе засыпания, также где информация должна быть сохранена и откуда будет прочитана при пробуждении и время на пробуждение из одного состояния до другого (например, от сна до рабочего состояния).

Выделяют 4 состояний сна:

S1 — состояние при котором все процессорные кэши сброшены и процессоры прекратили выполнение инструкций. Однако, питание процессоров и оперативки поддерживается; устройства, которые не обозначили, что они должны оставаться включенными, могут быть отключены;

S2 — более глубокое состояние сна, чем S1, когда центральный процессор отключен, обычно, однако, не используемое;

S3 («Suspend to RAM» (STR) в BIOS, «Ждущий режим» («Standby») в версиях Windows и в некоторых вариациях Linux, «Sleep» в Windows Vista и Mac OS X, хотя в спецификациях ACPI упоминается только как S3 и Sleep) — в этом состоянии на оперативку (ОЗУ) продолжает подаваться питание и она остаётся практически единственным компонентом, потребляющим энергию. Потому что состояние операционной системы и всех приложений, открытых документов и т. д. хранится в оперативки, пользователь может возобновить работу точно на том месте, где он её оставил — состояние оперативки при возвращении из S3 то же, что и до входа в этот режим. В спецификации указано, что S3 довольно похож на S2, только чуть больше компонентов отключаются в S3.

S3 имеет два преимущества над S4: компьютер быстрее возвращается в рабочее состояние, и, второе, если запущенная программа (открытые документы и т. д.) содержит частную информацию, то эта информация не будет принудительно записана на диск. Однако, дисковые кэши могут быть сброшены на диск для предотвращения нарушения целостности данных в случае, если система не просыпается, например, из-за сбоя питания;

S4 («Спящий режим» (Hibernation) в Windows, «Safe Sleep» в Mac OS X, также известен как «Suspend to disk», хотя спецификация ACPI упоминает только термин S4) — в этом состоянии всё содержимое оперативки сохраняется в энергонезависимой памяти, такой как жёсткий диск: состояние операционной системы, всех приложений, открытых документов и т. д. Это означает, что после возвращения из S4, пользователь может возобновить работу с места, где она была прекращена, аналогично режиму S3. Различие между S4 и S3, кроме дополнительного времени на перемещение содержимого оперативки на диск и назад, — в том, что перебои с питанием компьютера в S3 приведут к потере всех данных в оперативки, включая все несохранённые документы, в то время как компьютер в S4 этому не подвержен. S4 весьма отличается от других состояний S и сильнее S1-S3 напоминает G2 Soft Off и G3 Mechanical Off. Система, находящаяся в S4, может быть также переведена в G3 Mechanical Off (Механическое выключение) и все ещё оставаться S4, сохраняя информацию о состоянии так, что можно восстановить операционное состояние после подачи питания.

G2 (S5) (soft-off) — мягкое (программное) выключение; система полностью остановлена, но под напряжением, готова включиться в любой момент. Системный контекст утерян.

G3 (mechanical off) — механическое выключение системы; блок питания ATX отключен.

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

Состояния центрального процессора.

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

C0 — оперативный (рабочий) режим.

C1 (известно как Halt) — состояние, в каком процессор не исполняет инструкции, но может незамедлительно вернуться в рабочее состояние. Некоторые процессоры, например Pentium 4, также поддерживают состояние Enhanced C1 (C1E), для более низкого энергопотребления.

C2 (известно как Stop-Clock) — состояние, в каком процессор обнаруживается приложениями, но для перехода в рабочий режим требуется время.

C3 (известно как Sleep) — состояние, в каком процессор отключает собственный кэш, но готов к переходу в другие состояния.

Состояния устройств.

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

D0 — полностью оперативное состояние, устройство включено.

D1 и D2 — промежуточные состояния, активность определяется устройством.

D3 — устройство выключено.

Технологии ACPI — что это? Описание, особенности и отзывы

Конечно, большинство рядовых пользователей, о чем явно свидетельствуют отзывы и посты на всевозможных форумах в интернете, в тонкости настройки собственной компьютерной системы обычно не вникает, практически полностью полагаясь на автоматизированные средства операционной системы, и ничего не знает о технологии ACPI. Что же все-таки это такое, далее попробуем разобраться, затронув и техническую сторону вопроса, изложив все тезисы максимально понятным языком, и практическое ее применение. Но сразу стоит сказать, что в несколько ином варианте о ней знают почти все.

ACPI: что это такое в общем понимании?

Начать стоит с определения самого термина. Сокращение ACPI образовано от английского словосочетания Advanced Configuration and Power Interface, что можно трактовать как «расширенный (усовершенствованный) интерфейс управления конфигурацией и питанием». Данный стандарт стал неотъемлемым атрибутом современных компьютеров, включая не только лишь серверные системы, да и настольные ПК. Общей и главной задачей применения такой технологии является максимально гибкое управление питанием компьютера и всего установленного в нем оборудования путем обеспечения четкого взаимодействия между «железным» оборудованием, первичной системой ввода/вывода BIOS материнской платы, операционной системой и инсталлированными в ее среде приложениями.

Для чего нужна эта технология?

Таково общее понимание технологии ACPI. Что же все-таки это такое, с практической точки зрения, знают все, хотя и не догадываются, что эта самая технология используется в некоторых случаях. Благодаря ее внедрению стало возможным управлять питанием компьютера таким макаром, чтобы он, скажем, как любая другая бытовая или мобильная техника, всегда был готов к выполнению каких-то важных запрограммированных действий. Сравнение можно привести следующее. Предположим, вы ложитесь спать, но ночью вам нужно записать с телевизора какую-то передачу или фильм.

Вы оставляете пишущее устройство в спящем режиме (Standby), но заранее устанавливаете время начала и окончания записи, а запись производится без вашего участия, поскольку устройство само включается в определенный момент, а затем, когда запись будет окончена, снова выключается. Так и с компьютерами. Отзывы пользователей и специалистов говорят и о том, что та уже установка времени инсталляции обновлений в ночное время есть ни что иное, как применение технологии ACPI. Что же все-таки это такое, можно понять еще на одном примере.

Относительно недавно, в стационарных компьютерах и ноутбуках появилась возможность не отключать их, когда вы с ними не работаете, а оставлять либо в режиме сна, либо в состоянии гибернации. Точно также можно запрограммировать включение или выключение компьютера в определенное время. Опять же, такое управление электропитанием и обеспечивается за счет использования технологии ACPI.

Если посмотреть даже на все последние модификации Windows, нетрудно заметить, что при их использовании на тех же лэптопах, можно выполнить даже настройки действий, которые будут выполняться при нажатии кнопки питания или при закрытии крышки. Правда, считается, что эта технология изначально большее распространение получила все-таки в «яблочных» компьютерных и мобильных системах, несмотря даже на то, что у истоков внедрения этой технологии стояла корпорация Microsoft.

Немного истории

Действительно, первые упоминания об этом стандарте относятся еще к 1999 году, когда технологию управления электропитанием попытались совместно внедрить компании Microsoft, Toshiba, Intel, HP и Phoenix. Спустя довольно большой промежуток времени, в 2006 году была представлена спецификация версии 2.0. На сегодня повсеместно используется модификация 6.2, выпущенная в 2017 году.

Краткая техническая информация

Итак, с обеспечением взаимодействия между разными компонентами компьютерной системы разобрались. Но как вы думаете, чему должен отдаваться приоритет? За управление электропитанием борются и BIOS, и ОС, и установленные программы (обычно драйверы оборудования). Исходя из того, что основоположником этого стандарта является именно Microsoft, нетрудно сообразить, что специалисты, разработавшие эту технологию, постарались сделать так, чтобы приоритет управления питанием компьютера передавался именно Windows, а не был сконцентрирован в руках первичной системы BIOS. Прототипом же нынешнего стандарта послужил применяемый ранее стандарт APM, который имел ряд недостатков, поскольку не позволял устранить некоторые конфликты между BIOS и Windows.

А вот применение ACPI в Windows позволило предоставить операционной системе более широкие права, которые раньше, если можно так сказать, сильно ущемлялись. Все это в совокупности позволило использовать в самих Windows-системах несколько различающихся между собой схем электропитания.

Как найти и установить драйвер неизвестного устройства

Например, сейчас можно выставить высокую производительность, сбалансированную схему, пониженное энергопотребление или создать собственную схему, изменив множество дополнительных параметров прямо в Windows. Таким макаром, установка соответствующих опций в BIOS стала практически невостребованной (хотя иногда такие настройки выполнять и нужно).

Состояния системы

Теперь несколько слов о том, как это все работает. Принято считать, что it система может находиться в четырех основных состояниях:

G0 – нормальное функционирование;
G1 – состояние сна;
G2 – мягкое выключение системы без полного обесточивания с готовностью включиться в любой момент (автоматически или по просьбе);
G3 – полное отключение (применительно к стационарным ПК с обесточивание и корпуса ATX).

Второе состояние (G1) создатели технологии и попытались несколько расширить, внедрив дополнительные варианты:

S1 – отключение всех процессоров и незаданных в спецификации устройств со сбросом кэша и остановкой выполнения задач, но с подачей питания на все ЦП и ОЗУ.
S2 – более глубокое состояние сна с отключением центрального процессора (обычно не используется).
S3 – состояние сна, когда активной остается только оперативка, и пользователь может возобновить работу без потери данных в том состоянии, в каком они находились при засыпании.
S4 – аналог S3 в виде гибернации, когда оперативка отключается, а данные сохраняются в энергонезависимой памяти.

Управление ACPI в BIOS

При настройке параметров ACPI следует обратить внимание, что такая технология может быть использована только в этом случае, если ее поддерживает и BIOS, и операционная система, и установленное оборудование. По сути, разработчики всех современных первичных систем, включая и тех, которые оснащены новым интерфейсом UEFI, в список настраиваемых опций параметры ACPI включают всегда.

Такой раздел обычно называется Power Management Setup, ACPI Congiguration, ACPI Suspend Type или имеет похожее наименование. В принципе, несведущему пользователю производить изменение опций не надо, поэтому специалисты без особой надобности заходить в такие настройки не рекомендуют, что подтверждается многочисленными отзывами и советами на интернет-форумах. Но для тех, кто хочет использовать некоторые дополнительные возможности своего ПК, обычно можно предложить активировать удаленное «просыпание» ПК по сети или при звонке модема, при движении мышью или при подключении USB-устройства и т. д. Кстати сказать, питанием портов и устройств USB или тех же сетевых адаптеров можно управлять уже прямо в Windows, используя для этого установку запретов или разрешений на выключение/выключение.

Установка драйвера

Что все-таки касается управляющего программного обеспечения, обычно драйвер ACPI Windows 10 или ее родственницы рангом чуть ниже устанавливают самостоятельно еще на стадии инсталляции самих ОС. Если этого не произошло, следует проверить технические характеристики своего ПК, ноутбука или установленного оборудования (сначала, материнской платы) на предмет поддержки ACPI.

Что делать, если драйвер не устанавливается или устанавливается неправильно?

Но иногда можно встретить и ситуации, когда как бы и система, и оборудование, и BIOS такую технологию поддерживают, но драйвер ACPI все равно не устанавливается или устанавливается некорректно. Ничего удивительного в этом нет, поскольку сама операционная система драйверы ищет только в собственных базах данных или в хранилищах Microsoft и то, только для тех устройств, для которых заявлена поддержка корпорации. А что делать, если у вас установлено какое-то нестандартное оборудование? Выходом из такой ситуации станет самостоятельный поиск и установка необходимого управляющего ПО, на основе всего лишь двух идентификаторов.

Просто вызовите «Диспетчер устройств», через свойства выбранного компонента перейдите к его свойствам, переместитесь на вкладку сведений, выберите отображение ИД оборудования из выпадающего списка, а затем посмотрите на самую длинную строку, в какой будет представлено что-то вроде ACPI_VEN_INT_DEV с дополнительно указанными цифрами. Именно идентификаторы DEV и VEN позволяют максимально точно инициализировать неизвестное устройство. По самой длинной строке нужно просто задать поиск драйвера в интернете, загрузить его на компьютер, а затем установить вручную.

Что такое ACPI (Advanced Configuration and Power Interface)?

ACPI расшифровывается как Advanced Configuration and Power Interface — расширенный интерфейс конфигурирования компьютера и управления питанием. ACPI — та основа, вокруг которого построен любой современный компьютер на аппаратном уровне. В системе с ACPI именно этот свод стандартов и правил используется для конфигурирования и работы аппаратных средств. Например, для назначения прерываний и ресурсов устройствам на современных шинах, для получения информации о работе устройств, для работы дополнительных «энергосберегающих» кнопок и датчиков.

Современные компьютеры снабжаются дополнительным оборудованием, которое позволяет повысить надежность системы за счет постоянного оперативного контроля за состоянием ее наиболее важных компонентов. Процессоры, например, оборудованы термодатчиком (термодиод на кристалле ядра), который связан с программируемым устройством контроля температуры. Это устройство имеет аналого-цифровой преобразователь, калибруемый по термодиоду конкретного процессора на этапе тестирования картриджа. Константа настройки термометра заносится в PIROM.

Устройство термоконтроля программируется — задается частота преобразований и пороги температуры, по достижении которых вырабатывается сигнал прерывания. Для взаимодействия с PIROM, Scratch EEPROM и устройством термоконтроля процессор имеет дополнительную последовательную шину SMBus (System Management Bus), основанную на интерфейсе I 2 C.

Все датчики и watchdogs общаются с системой через SMBus. Попытка нескольких устройств одновременно обратится к ней, способна привести к длительным задержкам, или повреждению передаваемых данных что, в свою очередь, может привести к неправильной интерпретации этих данных системой. ACPI предусматривает синхронизацию доступа к SMBus, что предотвращает подобную ситуацию.

Процессоры Xeon имеют новые средства хранения системной информации. Постоянная (только для чтения) память процессорной информации PIROM (Processor Information ROM) хранит такие данные, как электрические спецификации ядра процессора и кэш-памяти (диапазоны частот и питающих напряжений), S-спецификацию и серийный 64-битный номер процессора. По инструкции идентификации CPUID такая информация недоступна. Энергонезависимая память Scratch EEPROM создана для занесения системной информации поставщиком процессора (или компьютера с этим процессором) и может быть защищена от последующей записи.

�� На вашем ПК возникла проблема

Кроме контроля питания, ACPI предоставляет возможность контролировать и управлять температурой различных компонентов системы. Для этого используются датчики температуры, и так называемые тепловые зоны.

ACPI предоставляет стандартный интерфейс для работы с вставленным контролёром. Этот контролёр управляет такими устройствами как, например, мышь и клавиатура.

ACPI предоставляет стандартный интерфейс взаимодействия программного и аппаратного обеспечения с SMBus — System Management Bus Controller. Что, в свою очередь, позволяет OEM производителям предоставлять возможность ОС использовать особенности их продуктов полностью.

Как уже упоминалось, ACPI предоставляет возможность гибко реагировать на изменения в состоянии системы. Но для того, что бы реагировать на состояние системы, необходимо это состояние знать. Поэтому спецификация ACPI охватывает, кроме всего прочего, и устройства которые позволяют следить за системой.

Для управления и мониторинга системы, используются два вида объектов, это sensors (датчики) и watchdogs (если дословно, то сторожевые псы). Датчики представляют из себя устройства, которые замеряют какой либо физический параметр. Вообще то видов датчиков существует великое множество, и сфера их применения весьма обширна, но для мониторинга состояния ПК, в текущее время, обычно используются датчики следующих видов:

Thermal sensor — датчик температуры, соответственно, температуру он и измеряет.

Fan sensor — датчик вентилятора, или кулера, измеряет скорость вращения вентилятора.

Voltage sensor — датчик напряжения, измеряет напряжение электрического тока.

Конечно, далеко не полный перечень датчиков, которые используются на ПК, существуют и поболее экзотические устройства, например Chassis Intrusion Sensor — датчик который позволяет определить, вскрыт корпус или нет. Датчики делятся на два вида, числовые и основанные на статусе (status based). Числовой сенсор, снимает какое либо значение (температуру, частоту вращения вентилятора, и т.д.), и возвращает числовое значение. Исходя из природы измеряемого значения, такие сенсоры бывают числовыми и аналоговыми. Типичным числовым сенсором является счётчик оборотов вентилятора, который абсолютно точно может сказать, сколько оборотов за определённое время делает вентилятор. Типичным аналоговым сенсором можно назвать датчик температуры, у которого появляются такие понятия как регулярность снятия значения (для датчиков температуры как правило это 1 секунда), верхний и нижний пределы диапазона измеряемых значений, и разрешение, которое сообщает с какой точностью производятся измерения. Основанные на статусе сенсоры «видят» состояние устройства, и засекают изменение его статуса.

К таким сенсорам относится, например, Chassis intrusion sensor, который сигнализирует о вскрытии корпуса. Минимально сенсор основанный на статусе может генерировать два различных бита (так называемый бинарный сенсор) которые имеют два значения (хорошо/плохо), максимально — до 32. Согласно спецификации, первые 16 битов определяются как стандартные, и имеют следующие значения:

Нормальный рабочий статус