当操作系统处于睡眠模式时,计算机的CPU是否活动?

is-a-computers-cpu-active-when-an-operating-system-is-in-sleep-mode-00

当你把你的操作系统进入休眠模式,只是有多少活动仍然实际发生在“底层”与您的计算机的硬件? 今天的超级用户Q&A帖子有一个很好的解释,帮助一个好奇的读者了解他的系统和计算机如何工作。

今天的问答环节由我们感谢SuperUser - Stack Exchange的一个分支,这是一个社区驱动的Q&A网站分组。

照片由Asif A. Ali(Flickr)提供

问题

SuperUser读者cpx想知道当操作系统处于睡眠模式时计算机的CPU是否处于活动状态:

假设您的计算机上安装了Windows操作系统,并将系统切换到睡眠模式,然后再将其关闭。 据我所知,没有程序或进程正在运行。 处理器是否仍然在某些方式或容量和利用电源在后台运行或活动?

当您使用运行Windows 7,8.1或10的现代计算机(即打开盖子,按下按钮,Touch鼠标)执行任何操作时,它会立即自动打开,而无需按下电源按钮。 是因为CPU在低功耗模式下主动等待这些事件发生吗?

当操作系统处于睡眠模式时,计算机的CPU是否处于活动状态?

答案

超级用户贡献者DavidPostill有我们的答案:

CPU是否在休眠模式下处于活动状态?

这取决于。 有不同的睡眠状态(S1到S4),并且CPU状态在它们中都不相同。

  • CPU在睡眠状态S1中停止
  • CPU在睡眠状态S2或更大时关闭电源

睡眠通常是睡眠状态S3,但是有时可以将BIOS配置为使用睡眠状态S1(当从S3恢复工作不正常时使用)。

  • powercfg -a(可用于查看PC支持的睡眠状态)

示例输出:

is-a-computers-cpu-active-when-an-operating-system-is-in-sleep-mode-01

系统睡眠状态

状态S1,S2,S3和S4是休眠状态。 处于这些状态之一的系统不执行任何计算任务并且似乎是关闭的。 然而,与处于关闭状态(S5)的系统不同,睡眠系统保持硬件或磁盘上的存储器状态。 操作系统不需要重新启动以将计算机恢复到工作状态。

当某些事件发生时,某些设备可以将系统从睡眠状态唤醒,例如来电到调制解调器。 此外,在一些计算机上,外部指示器告诉用户系统正在睡眠。

随着每个连续的睡眠状态,S1到S4,更多的计算机被关闭。 所有符合ACPI的计算机在S1处关闭其处理器时钟,并在S4处丢失系统硬件上下文(除非在关闭之前写入休眠文件),如下面部分所列。 中间睡眠状态的细节可以根据制造商如何设计机器而变化。 例如,在一些机器上,主板上的某些芯片可能在S3处失去功率,而在其它机器上,在其他机器上,这样的芯片保持功率直到S4。 此外,一些设备可能能够仅从S1而不是从更深的睡眠状态唤醒系统。

系统电源状态S1

系统电源状态S1是一种具有以下特性的休眠状态:

能量消耗

  • 与S0相比,消耗的功耗低于在其他睡眠状态下的功耗,处理器时钟关闭,总线时钟停止,软件恢复
  • 控制在其停止的地方重新启动

硬件延迟

  • 通常不会超过两秒钟

系统硬件环境

  • 所有上下文由硬件保留和维护

系统电源状态S2

系统电源状态S2类似于S1,除了CPU上下文和系统缓存的内容丢失,因为处理器断电。 状态S2具有以下特性:

能量消耗

  • 消耗比状态S1低,大于S3,处理器关闭,总线时钟停止(一些总线可能会掉电),软件恢复
  • 唤醒后,控制从处理器的复位向量开始

硬件延迟

  • 两秒或更长时间,大于或等于S1的延迟

系统硬件环境

  • CPU上下文和系统高速缓存内容丢失

系统电源状态S3

系统电源状态S3是具有以下特性的休眠状态:

能量消耗

  • 比状态S2消耗更少,处理器关闭,主板上的一些芯片也可能关闭

软件恢复

  • 在唤醒事件之后,控制从处理器的复位向量开始

硬件延迟

  • 几乎与S2不可区分

系统硬件环境

  • 仅保留系统内存; CPU上下文,缓存内容和芯片组上下文丢失

系统电源状态S4

系统功率状态S4是休眠状态,是最低功率的休眠状态,并且具有最长的唤醒延迟。 为了将功耗降至最低,硬件关闭所有设备的电源。 然而,操作系统上下文保持在系统在进入S4状态之前写入磁盘的休眠文件(存储器的映像)中。 重新启动后,加载器读取此文件并跳转到系统的上一个休眠前位置。

如果处于状态S1,S2或S3的计算机失去所有交流或电池电源,则它会丢失系统硬件上下文,因此必须重新启动才能返回到S0。 然而,处于状态S4的计算机可以在其失去AC或电池电源之后从其先前位置重新启动,因为操作系统上下文保留在休眠文件中。 处于休眠状态的计算机不使用电源(除了涓流电流之外)。

系统电源状态S4具有以下特性:

能量消耗

  • 关闭,除了对电源按钮和类似设备的涓流电流,软件恢复
  • 系统从保存的休眠文件重新启动。 如果无法加载hibernate文件,则需要重新启动。 在系统处于S4状态时重新配置硬件可能会导致更改,从而阻止休眠文件正确加载。

硬件延迟

  • 长和未定义。 只有物理交互将系统返回到工作状态。 这种交互可以包括用户按压ON开关,或者如果存在适当的硬件并且启用唤醒,则调制解调器的入局铃声或LAN上的活动。 如果硬件支持,机器也可以从恢复计时器唤醒。 系统硬件上下文。
  • 没有保留在硬件。 在断电之前,系统会在休眠文件中写入内存的映像。 当操作系统加载时,它读取此文件并跳转到其上一个位置。

来源: 系统睡眠状态

深入阅读


有什么东西添加到解释? 声音在评论中。 想要阅读更多的技术精明的Stack Exchange用户的答案? 查看完整的讨论话题在这里

赞 (0)
分享到:更多 ()