[转]OS：现代操作系统电源管理

一、APM与ACPI

APM全称是 Advanced Power Management（高级电源管理）
APM电源状态包括： 就绪，待机(standby)，挂起(suspend)，休眠(sleep)，关闭。
1. 由于基于APM的BIOS都有它自己的电源管理方案，使得计算机与计算机之间缺乏一致性，每个BIOS开发者必须精心维护自己的APM BIOS代码和功能。
2. 系统进入挂起的原因无法知晓。用户是否按了进入睡眠按钮，还是BIOS认为系统已进入了空闲状态，或者电池电压过低，这些信息APM都无法知道，但是Windows必须要知道挂起的原因，即使系统没有进入空闲状态。
3. BIOS无法知道用户在干什么，只有通过监视中断和I/O端口来猜测用户的活动。有时，BIOS会使系统处于完全混乱的状态，当系统没有空闲时将系统挂起或者当系统处于空闲状态时，却不进入挂起状态。
4. 早期版本的BIOS APM（1.0和1.1）不提供任何系统性能信息，系统是否支持睡眠状态就只有尝试将系统转入睡眠模式才知道。如果BIOS不支持睡眠模式，那将导致死机。BIOS APM 1.2解决了这个缺陷。
5. BIOS对USB设备、加插的电脑配件卡和IEEE1394设备全然不知，导致当以上设备没有进入空闲状态，而BIOS却认为系统已经进入空闲状态，从而发生冲突，使这些设备无法正常使用或系统死机。
由于APM有以上不足，因此ACPI应运而生。

ACPI全称Advanced Configuration Power Interface（高级配置电源界面），ACPI是为了解决APM的缺陷而问世的。它定义了许多新的规范：
1. ACPI将现有的电源管理BIOS代码、APM应用编程接口、PNP BIOS应用编程接口、多处理器规范表格等集合成一种新的电源管理和配置接口规范。
2. ACPI允许操作系统（不是BIOS）控制电源管理，这点与APM不相同。
3. ACPI标准定义了硬件寄存器、BIOS接口（包含配置表格、控制方法以及主板设备列举和配置）、系统和设备的电源状态和ACPI热模型。
4. BIOS支持的代码不是用汇编语言而是用AML（ACPI Machine Language，ACPI机器语言）编写的。BIOS不能决定用于电源管理或资源管理的策略或超时。
5. 使用ACPI系统的所有设备可以互相通信来了解彼此的使用情况，并且都受操作系统的控制，操作系统对正在运行的系统状态了如指掌，所以操作系统处于执行电源管理的最佳位置。

二、ACPI介绍

 ACPI主要支持三种节电方式:<br />　　1、(standby即待机)显示屏自动断电，只是主机通电。这时敲任意键即可恢复原来状态<br />　　2、（suspend to ram 即挂起到内存）系统把当前信息储存在内存中，只有内存等几个关键部件通电，这时计算机处在高度节电状态，按任意键后，计算机从内存中读取信息很快恢复到原来状态。<br />　　3、（suspend to disk即挂起到硬盘）计算机自动关机，关机前将当前数据存储在硬盘上，用户下次按开关键开机时计算机将无须启动系统，直接从硬盘读取数据，恢复原来状态。<br />　　ACPI共有六种状态，分别是S0到S5。它们代表的含义分别是：<br />　　S0--实际上这就是我们平常的工作状态，所有设备全开，功耗一般会超过80W；<br />　　S1--也称为POS（Power on Suspend = standby），这时除了通过CPU时钟控制器将CPU关闭之外，其他的部件仍然正常工作，这时的功耗一般在30W以下；（其实有些CPU降温软件就是利用这种工作原理）<br />　　S2--这时CPU处于停止运作状态，总线时钟也被关闭，但其余的设备仍然运转；<br />　　S3--这就是我们熟悉的STR（Suspend to RAM），这时的功耗不超过10W；<br />　　S4--也称为STD（Suspend to Disk），这时系统主电源关闭，但是硬盘仍然带电并可以被唤醒；<br />　　S5--这种状态是最干脆的，就是连电源在内的所有设备全部关闭，即关机（shutdown），功耗为0。

三、linux所支持的APM和ACPI

 针对APM和ACPI两种不同的标准，linux内核提供了两个不同的模块来实现电源管理功能，这就是apm和acpi。需要注意，apm和acpi是互相冲突的两个模块，用户在同一时间内只能加载其中之一，如果当他们在加载的时候发现二者之一已经加载，就会自动退出。