### ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) 3.0 规范详解
#### 一、ACPI 的设计规范及特点
ACPI（高级配置与电源接口）是一种被广泛应用于现代计算机系统的电源管理标准，旨在实现对操作系统层级上的电源管理功能的支持。它通过定义一套标准化的方法来协调硬件组件和操作系统之间的交互，从而确保系统能够在不同工作状态下实现高效的电源管理和配置。
- **ACPI 3.0 特点**：
- **通用性**：ACPI 3.0 是由 HP、Intel、Microsoft、Phoenix Technologies 和 Toshiba 共同开发的标准，这使得它能够跨平台应用，适用于多种不同的计算机架构。
- **电源管理**：ACPI 3.0 提供了一套全面的电源管理机制，支持包括待机、休眠等多种节能模式，以及在这些模式之间平滑转换的能力。
- **硬件配置**：该标准还提供了一种方法来描述系统的硬件配置信息，使操作系统能够在启动时自动识别并配置硬件设备。
- **动态调整**：ACPI 3.0 还允许操作系统根据当前负载动态调整处理器的速度和电压，以优化性能与功耗之间的平衡。
- **热插拔支持**：支持设备的热插拔操作，即在不关闭系统的情况下插入或移除设备。
#### 二、电源供电方式
ACPI 规范详细规定了计算机在不同工作状态下的电源供电方式：
- **工作状态**：通常指系统正在全速运行的状态，此时所有硬件都处于活跃状态，为用户提供最大的性能。
- **待机状态**（Standby/S3）：在此状态下，系统将内存中的数据保存到主存储器中，并关闭大部分硬件以降低功耗，但仍保持唤醒能力。用户可以通过按下键盘或鼠标等操作迅速唤醒系统。
- **休眠状态**（Hibernate/S4）：这是一种深度节能模式，将内存中的数据保存到硬盘上，然后关闭系统。这种模式可以完全断电，因此不会消耗任何电力。
- **关机状态**（Off/S5）：完全关闭系统，所有硬件均停止工作，不再消耗电力。
#### 三、ACPI 3.0 新增功能
- **多处理器支持**：新增支持超过 256 个处理器的系统配置，提高了大规模并行计算环境下的电源管理和性能调节能力。
- **NUMA 距离支持**：针对非统一内存访问 (Non-Uniform Memory Access, NUMA) 架构进行了优化，改进了多处理器系统中的内存访问效率。
- **PCI Express 支持**：增强了 PCI Express 设备的电源管理功能，包括动态电源状态转换和热插拔支持。
- **SATA 支持**：增加了对 SATA 硬盘驱动器的支持，提高了硬盘的能源效率。
- **环境光传感器和支持用户存在的设备**：引入了对环境光传感器和用户存在检测设备的支持，用于智能调节显示器亮度和系统休眠等功能。
- **扩展的热模型**：除了处理器中心的热管理外，还扩展到了其他系统组件的热管理，以提高整个系统的稳定性。
#### 四、修订历史
- **3.0 版本**（2004 年 9 月）：进行了重大的规范修订，包括增加了对更多处理器的支持、改进了 NUMA 架构的支持、添加了 PCI Express 和 SATA 的支持等。
- **2.0c 至 2.0a 版本**（2002 年至 2003 年）：主要是添加了一些错误修正和澄清说明。
ACPI 3.0 规范为计算机系统的电源管理和配置提供了一套完整的解决方案，不仅涵盖了传统的电源管理模式，还增加了许多新特性以适应不断发展的硬件技术。这一标准的广泛应用极大地提升了现代计算机系统的能效比和用户体验。
