Valmiustila ( englanniksi lepotila ) on tietokonelaitteiden energiaa säästävä toimintatila . Tilan tarkoituksena on vähentää laitteen virrankulutusta lepotilassa. Toisin kuin lepotilassa , valmiustila vaatii laitteiston laitteistotuen.
Aluksi tietotekniikka oli vain kahdessa tilassa - toimiva ja pois päältä . Tämä johtui ensisijaisesti siitä, että tietotekniikka oli muodostumisensa kynnyksellä valtava kone, joka vei suuren tilan ja kulutti paljon energiaa, kun taas yksi tietokone palveli pääsääntöisesti monia ihmisiä samanaikaisesti (ks. mainframe ) ja ei koskaan seisonut toimettomana – siellä oli jono ihmisiä, jotka tilasivat niukasti koneen aikaa etukäteen ja yrittivät saada siitä kaiken irti.
Kaikki muuttui henkilökohtaisten tietokoneiden myötä . Yhden henkilön (tai useamman, mutta käytön aikavälien merkittävä erottelu) tietokonelaitteiden käyttö on johtanut siihen, että tietokonelaitteiden seisokkien prosenttiosuus on kasvanut. Lopulta 1990-luvun alkupuolella tai puolivälissä energiansäästöongelmia alkoi nousta yhä useammin .
Ensimmäiset askeleet energian säästämiseksi olivat virransäästötilan käyttöönotto monitoreissa ja lasertulostimissa . Yleensä tämän tilan näytöt ja tulostimet saivat Energy Star -luokituksen (ja vastaavan tarran) . Kineskooppien tilan ydin oli sammuttaa kuva sammuttamalla pyyhkäisy ja alentamalla katodien kuumennusta. Lasertulostimissa virta katkaistaan toimilaitteista, ensisijaisesti väriaineen kiinnitysyksiköstä, tietyn tyhjäkäynnin jälkeen tai erikoispainiketta painamalla. Virransäästötilaan siirtyminen ilmaistaan yleensä asianmukaisella merkkivalolla tai viestillä näytöllä, ja taustavalo (jos sellainen on) sammuu. Voi olla useita virransäästötiloja, jotka kytketään päälle peräkkäin laitteen ollessa lepotilassa sen täydelliseen sammutukseen asti, mikä edellyttää käyttäjän toimia laitteen käynnistämiseksi uudelleen. Tämä lähestymistapa vähensi merkittävästi näytön ja tulostimen virrankulutusta laitteiden seisokkien aikana. Itse tietokone jatkoi tällä hetkellä toimintaansa toimintatilassa. Jos tietokone oli tuolloin todella käyttämättömänä, ainoa tapa jollakin tavalla vähentää sen kulutusta oli pysäköidä tietokoneen kiintolevyn päät ja sitten pysäyttää kara.
Lisätoimenpiteet tyhjäkäynnin virrankulutuksen vähentämiseksi tulivat mahdollisiksi ATX -standardin virtalähteiden käyttöönoton myötä . Näiden virtalähteiden pääominaisuus on valmiustila , jossa virtalähde katkaisee kaikki lähtöpiirit , lukuun ottamatta erikoistunutta + 5 V VSB-linjaa, ja siirto toimintatilaan tapahtuu käyttämällä analogista signaalia (eli sulkemalla signaalikoskettimet) virtalähteeseen virtapainikkeen kautta. Edellisen standardin, AT, virtalähteet sammutettiin kytkemällä verkkojännite (220 volttia) mekaanisesti virtapainikkeen kautta, vastaavasti, tietokone ei voinut kytkeä itse virtaa (esimerkiksi Microsoft Windows -käyttöjärjestelmä näytti tekstin "Nyt tietokone voidaan sammuttaa" [ 1] ).
Valmiustilan varhaisissa toteutuksissa ATX-standardin virtalähteillä varustetuissa tietokonejärjestelmissä virtaa ei poistettu kokonaan järjestelmäyksikön komponenteista valmiustilaan siirtymisen aikana . Kuten ennenkin, näyttö asetetaan virransäästötilaan (esimerkiksi DPMS -menetelmillä ), kiintolevy pysäköidään ja pysäytetään, ja myös CPU on keskeytetty . ACPI -tekniikan kehittymisen myötä tuli mahdolliseksi poistaa virta lähes kaikista tietokonelaitteista, jolloin vain emolevyn ja RAM -muistin valmiuspiirit jäivät jännitteiksi . Tämä tila säästää eniten energiaa, mutta samalla siitä toimintatilaan siirtyminen vie enemmän aikaa. Toimintatilaan siirtymiseen kuluva aika lasketaan kuitenkin sekunneissa, mikä on paljon nopeampaa kuin horrostilasta poistuminen .
Koska ACPI-spesifikaatiot, jotka kuvaavat järjestelmän tehotiloja, eivät ilmoita yksittäisten "sleep state" (lepotilan) tasojen nimiä, vaan käytetään vain symboleja S1 ... S5, eri käyttöjärjestelmien kehittäjät antoivat eri nimet nämä tilat ohjelmistotuotteissaan, lisäksi Microsoft nimesi tilat eri tavalla eri Windows-käyttöjärjestelmien versioissa. Tämä on johtanut termin "lepotila" epäselvyyteen ja sen sekaannus termiin "valmiustila".
Määritelmän [2] mukaan kaikki S1…S5-tilat ovat lepotilassa. Loppukäyttäjälle ei ole eroa, mitä tasoa käytetään, mutta eroa on tarve säästää virtaa vai ei. Siksi ohjelmistokehittäjät ovat tunnistaneet kaksi tyhjäkäynnin virransäästötilaa: ensimmäisessä tilassa virransäästö on välttämätöntä, virtakatkos johtaa toimintatilan (ja kaikkien tallentamattomien käyttäjätietojen) menettämiseen, toisessa tilassa virransäästö on ei tarvita ja tietokone palaa oikein työtilaan, jossa se oli ennen virransäästötilaan siirtymistä.
Ensimmäistä tilaa, jossa sähkökatkoksia ei voida hyväksyä, kutsutaan:
Vastaavasti toisella tilalla, joka ei vaadi virransäästöä tähän tilaan vaihtamisen jälkeen, on nimet:
Mac OS X : ssä tilojen välillä ei ole eroa, ja "Sleep Mode" -valikossa on vain yksi kohta. Dokumentaatiossa mainitaan kuitenkin erilaisia tilavaihtoehtoja:
Tämä johtuu osittain "tarpeettomien" teknisten yksityiskohtien piilottamisesta käyttäjiltä ja osittain Applen laitteiden erityisestä laitteistosta , jossa virranhallinta on uskottu erityiselle SMC-ohjaimelle [7] .
Laitteen upottaminen valmiustilaan tapahtuu useissa vaiheissa. Vaikka periaatteet ovat yhteiset kaikille tietokonelaitteille, eri laitteiden käyttötarkoitukset tuovat omat erityispiirteensä valmiustilan toteutukseen.
Virransäästön kannalta OSPM (Operating System-directed configuration and Power Management) -rajapinta osana ACPI:tä tarjoaa konseptin, jonka mukaan järjestelmien tulisi vähentää virrankulutusta laittamalla laitteet alhaisen virrankulutuksen tiloihin, mukaan lukien koko laite nukkua" jos mahdollista. Eritelmän mukaan laitekehittäjät voivat vapaasti valita, kuinka tarkalleen siirtyminen valmiustilaan tapahtuu käyttöjärjestelmän kannalta yhtenäisen tuen mukaisesti. Tämä mahdollistaa laitteiston ja käyttöjärjestelmien kehittämisen itsenäisesti ja vapauttaa kehittäjät julkaisemasta päivityksiä käyttöjärjestelmiinsä tukeakseen uusia laitteita ja päinvastoin – olemassa olevat ACPI-yhteensopivat laitteistot toimivat tulevien käyttöjärjestelmien kanssa.
Samaan aikaan OSPM:n kanssa yhteensopivien mutta ACPI:n kanssa yhteensopimattomien laitteiden kehittäminen ei ole kiellettyä, kun taas kehittäjien on itsenäisesti luotava ja ylläpidettävä laiteajurinsa olemassa oleville ja kehittyville käyttöjärjestelmille, mikä useimmissa tapauksissa on sopimatonta. , paitsi jos ACPI-kehys ei salli vaaditun energianhallinnan tason saavuttamista.
Mikäli käyttöjärjestelmä ei ota hoitaakseen virranhallintatoimintoja, nämä toiminnot jäävät tietokoneen BIOSin (tai muiden sen toimintoja suorittavien ohjauspiirien) hoidettavaksi. ACPI-yhteensopivan laitteiston ja käyttöjärjestelmän yhdistelmästä riippuen käytettävissä on seuraavat virranhallintavaihtoehdot:
| Laitteisto\OS | Käyttöjärjestelmä ilman ACPI:tä | ACPI-käyttöjärjestelmä |
|---|---|---|
| ACPI-yhteensopiva | Toiminnot määritellään täysin laitteiston toimesta | Jos käyttöjärjestelmä ei tue tiettyjä laitteiston virransäästöominaisuuksia, nämä ominaisuudet määräytyvät kokonaan laitteiston mukaan. |
| sekavarusteita | Toiminnot määritellään täysin laitteiston toimesta | Käynnistettäessä käyttöjärjestelmä asettaa yhteensopivan laitteiston OSPM/ACPI-tilaan ja ottaa virranhallinnan hallintaansa |
| Vain ACPI-yhteensopiva | Virranhallintaominaisuuksia ei käytetä | Täysi tuki OSPM/ACPI-tilalle |
Liitännät ja itse OSPM-konsepti on määritelty itse ACPI-spesifikaatiossa kaikille tietokonelaitteistoluokille, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, pöytätietokoneet, mobiili-, palvelintietokoneet ja työasemat.
Valmiustilan käynnistää joko käyttäjä (painamalla näppäimistön, järjestelmäyksikön erikoisnäppäintä tai valitsemalla sopiva valikkokohta), tai käyttöjärjestelmä tai BIOSin (tai nykyaikaisissa järjestelmissä UEFI:n) avulla. , jos käyttöjärjestelmässä ei ole ACPI-tukea.
Päätös valmiustilaan siirtymisestä tekee käyttöjärjestelmä käyttäjän aktiivisuusajastimen perusteella: tämä ajastin alkaa laskea toimettomuusaikaa siitä hetkestä, kun käyttäjä on viimeksi painanut näppäimistöä tai tietokoneen hiirtä, liikuttanut hiirtä, koskettanut kosketusnäyttöä ( sillä varustettuihin tietokoneisiin) ja muihin syöttölaitteisiin (Human Interface Device). Kun ajastin saavuttaa asetetun arvon, käyttöjärjestelmä tarkistaa, onko horrostila käytössä. Jos siirtymisen estäviä ohjelmia ei ole, käyttöjärjestelmä asettaa tarvittavat rekisteriarvot OSPM-rajapintataulukoiden SLEEP_CONTROL_REG-kenttiin ja kutsuu ACPI-käsittelijän. Vaihtoehtoinen vaihtoehto on kutsua BIOS-taulukoissa ilmoitettuja proseduureja.
Jo ennen valmiustilan tuloa tietokoneisiin, samanlainen tekniikka ilmestyi useisiin, pääasiassa kotitalouksien kauko- ohjattaviin laitteisiin . Syy valmiustilojen esiintymiseen televisioissa, äänentoistolaitteissa, satelliittitelevision vastaanottojärjestelmissä jne. tuolloin kyse ei ollut energiansäästöstä, vaan yksinkertaisesta käyttömukavuudesta: laitetta ei voitu vain ohjata sen normaalissa toimintatilassa (esimerkiksi vaihtaa tv-kanavaa), vaan myös kytkeä laitteen päälle ja pois ilman, että tarvitsisi mennä suoraan. laitteeseen.
Valmiustilan perusperiaate tietokone- ja ei-tietokonetekniikassa on kuitenkin sama: valmiustilassa vain virtalähde ja laitteen käynnistämisestä vastaavat piirit toimivat käyttäjän signaalilla.