ACPI操作係統關機狀態講解分享

ACPI操作係統關機狀態講解分享

  首先乐鱼官网來看，操作係統是通過什麽來區分關機、重啟以及關機後再開機的，這裏就要引入一個概念 —— 高級配置電源管理（ Advanced  Configuration  and  Power

Interface），簡稱 ACPI。

ACPI 是 1997 年由多家公司共同提出、製定的操作係統電源管理、硬件配置接口，是一種開放標準。

ACPI 整體框架圖

框架還是比較複雜，不過乐鱼官网不是去深挖 ACPI 的，而是看 ACPI 是如何決定計算機的重啟等操作的。

ACPI 規範定義了一台兼容 ACPI 的計算機係統可以有以下七個狀態（所謂的全局狀態）：

G0(S0)：正常工作狀態。計算機的正常工作狀態-操作係統和應用程序都在運行。

G1：睡眠。這個狀態還可以再細分為以下幾種：

（1）S0ix：Modern Standby。在這種睡眠狀態下，計算機還能聯網，音樂還可以播放，其餘大部分應用處於暫停 的狀態，輕按任意鍵即可登錄賬戶並進入工作狀態。

（2）S1：比較耗電的睡眠模式。CPU 的所有寄存器被刷新，並且停止執行指令，但 CPU 和內存的電源會被維持。（3）S2：一種比 S1  更深的睡眠狀態，會停止 CPU 的電源供應，這種模式通常不被采用。

（4）S3：稱為 Suspend to RAM，簡稱 STR。這個模式就是計算機上常見的“睡眠”

（5）S4：稱為 Suspend to Disk，也是常說的“休眠”，其和 S3 的差別在於，S4 消耗的時間更長，而且如果此時係統斷電，S3 狀態下沒有保存的數據會丟失，而 S4 狀態下不會影響。

G2(S5)：稱為 Soft Off。此狀態和下麵所所述的 G3 (S6) 類似，不過在這個狀態下，係統仍可以被部分設備（如鍵盤等）喚醒。

G3(S6)：稱為 Mechanical Off。此狀態下所有部件斷電， 需要再次按下電源鍵才能喚醒。

雖然看起來一直沒有提到重啟，但從 ACPI 規範下計算機的幾種狀態，卻可以看出其不同的運行模式和喚醒模式， 這和馬上要講到的重啟都是有關聯的。

其實重啟也分很多個種類，而乐鱼官网平時最常接觸到的重啟，叫 hard reset，其通過信號通知所有芯片、外圍網卡等等一起進行 reset 操作，使係統大多數寄存器重置到缺省值（默認值），而後 CPU  從 reset vector  開始執行程序。

在這個過程中係統不會完全斷電，不會進入 G3 (S6) 的狀態，CPU 在其它組件的協助下執行 reset 的相關程序。

而關機再開機的過程中，係統會完全切斷電源，即進入G3 (S6) 的狀態，讓所有寄存器均恢複到初始狀態，整個過程需要執行的程序會更多，速度上也會更慢一些。

那麽重啟和關機再開機該怎麽選擇？

乐鱼官网選擇重啟計算機，可能是計算機進行了軟件更新或者係統更新，亦或是係統的某個部件出了問題。（比如某些人員經常下班後不關機電腦長時間運行，不僅費電， 還會導致一些莫名其妙的問題，無無法連接網絡、藍牙等部件異常等）

一般情況下，如果是係統希望乐鱼官网進行重啟，那就按照要求進行重啟就行。因為在軟件或係統進行更新，計算機需要重新加載配置文件，這時候重啟會顯得更加的有針對性並且效率較高。

而當計算機的部分功能出現障礙時，由於重啟無法保證 所有寄存器都恢複到默認狀態，所以就會導致重啟也可能解 決不了問題，所以這時候就需要通過關機的方式來嚐試解決。

以下雜談

操作係統按應用領域可以劃分為四種：桌麵操作係統、 服務器操作係統、移動操作係統和其他操作係統（雲、嵌入式、物聯網操作係統等）。

操作係統是十分複雜、龐大的，一個小小的關機操作背後都隱藏有如此豐富的知識點。操作係統有多複雜呢，曾經有個比喻：開發 CPU 就好比攀登珠穆朗瑪峰，開發操作係統就好比探索馬裏亞納海溝。都會麵臨非常大的困難，具體有多大困難呢，舉個例子：

微軟開發 Vista 操作係統時用掉的研發經費在 200 億美金以上，開發 Windows XP 時集中了 5000 多名的程序員來編寫代碼。

如今大家對 Windows、安卓、ioses 等操作係統都習以為常，但實際上開發一個操作係統的工作量非常大。

舉例來說，Windows XP 有代碼 4000 萬行，Windows 7 有代碼 4000 萬行，3.6 版本的 Linux 內核代碼就有 1590 萬行，而 Linux 的發行版 Debian 係統代碼行數達 6500 萬行，而且這些代碼還都是經過軟件廠商反複精簡的結果。如果對幾千萬代碼行數的工作量沒有概念，可以參照一個案例：“WPS  代碼大約在百萬行這個級別，而雷軍執掌的金山軟件重寫WPS 用了 3 年時間。”

而現階段，我國市場上的國產操作係統達 10 種以上，其中主流的包括 UOS（統信軟件）、麒麟 OS、普華軟件、中興新支點、凝思、中科方德、華為歐拉 OpenEuler 等，但它們大多是以 Linux 為基礎的二次開發。且相比之下，國內做操作係統的公司的開發人員，大一些的有幾百人，小的甚至不足百人。前一段看新聞說俄羅斯已經無法下載 windows10 和windows11 了，居安思危乐鱼官网也要加快腳步。（人家說的是正版，盜版另說，不過這涉及另外一個問題了：軟件正版化） 幸好國人堅持不懈，一點點在相關領域不斷取得成就。這幾天看到有國產顯卡發布的消息，預計 11 月 11 日上市，是國內率先支持 Windows  環境和 DirectX  圖形接口的 GPU，倍感欣慰，希望國產化在相關領域不斷突破，逐一打破外國壟斷。