Är en dators CPU-aktiv när ett operativsystem är i viloläge?

När du sätter operativsystemet i viloläge, hur mycket aktivitet förekommer faktiskt "under huven" med datorns maskinvara? Dagens SuperUser Q & A-tjänst har en bra förklaring att hjälpa en nyfiken läsare att lära sig mer om hur hans system och dator fungerar.

Dagens Question & Answer-session kommer till oss med tillstånd av SuperUser-en indelning av Stack Exchange, en community-driven gruppering av Q & A-webbplatser.

Foto med tillstånd av Asif A. Ali (Flickr).

Frågan

SuperUser-läsaren cpx vill veta om en datorns CPU är aktiv när ett operativsystem är i viloläge:

Antag att du har ett Windows-operativsystem installerat på din dator och du växlar systemet till viloläge innan du tar bort det. Så vitt jag vet skulle det inte finnas några program eller processer som körs. Skulle processorn fortfarande vara igång eller aktiv i bakgrunden på något sätt eller kapacitet och utnyttja kraften?

När du utför någon åtgärd med moderna datorer som kör Windows 7, 8.1 eller 10 (dvs öppnar locket, trycker på en knapp och rör musen) slås den omedelbart på sig utan att behöva trycka på strömbrytaren. Beror det på att CPUen aktivt väntade på att händelserna inträffade i lågt energiläge?

Är en dators CPU aktiv när ett operativsystem är i viloläge?

Svaret

SuperUser-bidragare DavidPostill har svaret för oss:

Är en CPU aktiv i viloläge?

Det beror på. Det finns olika sömnstatus (S1 till S4) och CPU-tillståndet är inte detsamma i alla.

CPU: n stoppas i viloläge S1

CPU-enheten är avstängd i viloläge S2 eller högre

Sömn är normalt sova tillstånd S3, men BIOS kan ibland konfigureras för att använda sova tillstånd S1 istället (används när CV från S3 inte fungerar ordentligt).

powercfg -a (kan användas för att se vad sömn säger en dator stöder)

Exempel Utgång:

System Sleep States

Staterna S1, S2, S3 och S4 är sovande stater. Ett system i en av dessa tillstånd utför inte några beräkningsuppgifter och verkar vara avstängda. Till skillnad från ett system i avstängningstillståndet (S5) behåller ett sovsystem dock minnesläget, antingen i hårdvaran eller på disken. Operativsystemet behöver inte startas om för att återställa datorn till ett fungerande tillstånd.

Vissa enheter kan väcka systemet från ett sovande tillstånd när vissa händelser inträffar, till exempel ett inkommande samtal till ett modem. Dessutom, på vissa datorer, berättar en extern indikator användaren att systemet bara sover.

Med varje efterföljande sömnstatus, S1 till S4, stängs mer av datorn. Alla ACPI-kompatibla datorer stänger av sina processorklockor på S1 och förlorar systemhårdvarukontext vid S4 (om inte en hibernate-fil skrivs innan avstängningen), som anges i avsnitten nedan. Detaljer om mellanliggande vilolägen kan variera beroende på hur tillverkaren har utformat maskinen. Till exempel, på vissa maskiner kan vissa chips på moderkortet förlora ström på S3, medan på andra sådana chips behåller strömmen till S4. Dessutom kan vissa enheter kunna väcka systemet bara från S1 och inte från djupare sovlägen.

Systemströmtillstånd S1

Systemets strömtillstånd S1 är ett sovande tillstånd med följande egenskaper:

Energiförbrukning

Mindre konsumtion än i S0 och större än i andra sömnstillstånd, processorklockan är avstängd och bussur stoppas, återupptagning av programvara

Kontrollen startar om när den slutade

Hårdvara latens

Vanligtvis inte mer än två sekunder

System Hårdvara Kontext

Allt sammanhang behålls och underhålls av hårdvara

System Power State S2

Systemets strömtillstånd S2 liknar S1 förutom att CPU-kontexten och innehållet i systemcachen försvinner eftersom processorn förlorar ström. Stat S2 har följande egenskaper:

Energiförbrukning

Mindre konsumtion än i tillståndet S1 och större än i S3, processorn är av, busklockorna stoppas (vissa bussar kan förlora ström), återupptagning av programvara

Efter uppvakningen startar kontrollen från processorns återställningsvektor

Hårdvara latens

Två sekunder eller mer, större än eller lika med latensen för S1

System Hårdvara Kontext

CPU-kontext och systembuffertinnehåll försvinner

System Power State S3

Systemets strömtillstånd S3 är ett sovande tillstånd med följande egenskaper:

Energiförbrukning

Mindre konsumtion än i tillståndet S2, processorn är avstängd och några chips på moderkortet kan också vara avstängda

Återupptagning av programvara

Efter wake-up-händelsen startar kontrollen från processorns återställningsvektor

Hårdvara latens

Nästan oskiljbar från S2

System Hårdvara Kontext

Endast systemminne behålls; CPU-kontext, cacheminne och chipset-sammanhang är förlorade

Systemströmtillstånd S4

Systemets strömtillstånd S4, viloläget, är det lägsta drivna sovande tillståndet och har den längsta uppvakningsfördröjningen. För att minska strömförbrukningen till ett minimum, stängs hårdvaran av alla enheter. Operativsystemets kontext upprätthålls emellertid i en hibernate-fil (en bild av minne) som systemet skriver till disken innan de går in i S4-läget. Vid omstart läser lastaren den här filen och hoppar till systemets tidigare plats före fördjupning.

Om en dator i tillståndet S1, S2 eller S3 förlorar all växelström eller batteriström, förlorar den systemhårdvarukontexten och måste därför startas om för att återvända till S0. En dator i tillståndet S4 kan dock starta om från sin tidigare plats även efter det att den förlorar växelström eller batteriet eftersom operativsystemets kontext sparas i vilolägefilen. En dator i viloläge använder ingen ström (med eventuellt undantag för dricksström).

Systemets strömtillstånd S4 har följande egenskaper:

Energiförbrukning

Av, förutom trickle ström till strömbrytaren och liknande enheter, återupptagning av programvara

Systemet startas om från den sparade hibernate-filen. Om hibernate-filen inte kan laddas krävs omstart. Omkonfigurering av hårdvaran medan systemet är i S4-tillstånd kan resultera i ändringar som förhindrar att vilolägefilen laddas korrekt.

Hårdvara latens

Lång och odefinierad. Endast fysisk interaktion returnerar systemet till ett fungerande tillstånd. Sådan interaktion kan innefatta att användaren trycker på ON-omkopplaren eller, om den aktuella hårdvaran är närvarande och väckarklockan är aktiverad, en inkommande ring för modemet eller aktiviteten på ett LAN. Maskinen kan också väckas från en CV-timer om hårdvaran stöder den. Systemhårdvarukontext.

Ingen kvarhållen i hårdvaran. Systemet skriver en bild av minne i vilolägefilen innan den slås av. När operativsystemet laddas läser det den här filen och hoppar till sin tidigare plats.

Källa: System sovande stater

Vidare läsning

Ett A-Z-index på Windows CMD-kommandoraden - En utmärkt referens för alla saker Windows-kommandoraden relaterad.

powercfg - Kontrollera ströminställningar och konfigurera viloläge / vänteläge.

Har du något att lägga till förklaringen? Ljud av i kommentarerna. Vill du läsa mer svar från andra tech-savvy Stack Exchange-användare? Kolla in hela diskussionsgängan här.