Acpi.sys: the windows acpi driver

Введение

Наиболее известной частью стандарта ACPI является управление питанием, имеющее два значительных усовершенствования по сравнению с предшествующими стандартами. Во-первых, концепция ACPI передаёт управление питанием операционной системе (ОS). Такая модель выгодно отличается от существовавшей до этого модели APM, в которой за управление питанием ответственен BIOS материнской платы, а возможности ОС в этом отношении сильно ограничены. В модели ACPI BIOS предоставляет операционной системе методы для прямого детализированного управления аппаратным обеспечением. Таким образом, ОС получает практически полный контроль над энергопотреблением.

Другая важная часть спецификации ACPI — это предоставление на серверах и настольных компьютерах таких возможностей по управлению питанием, которые до того были доступны только на портативных компьютерах. Например, система может быть переведена в состояние чрезвычайно низкого энергопотребления, в котором питание подается лишь на оперативную память (а возможно, и она находится без питания), но при этом прерывания некоторых устройств (часы реального времени, клавиатура, модем и т. д.) могут достаточно быстро перевести систему из такого состояния в нормальный рабочий режим (то есть «пробудить» систему).

Помимо требований к программному интерфейсу, ACPI также требует специальной поддержки от аппаратного обеспечения. Таким образом, поддержку ACPI должны иметь ОС, чипсет материнской платы и даже центральный процессор.

В наши дни различные версии ACPI поддерживаются многими ОС — в том числе, всеми версиями Microsoft Windows, начиная с Windows 98, системами GNU/Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD и eComStation.

Что делать, если драйвер не устанавливается или устанавливается неправильно?

Но иногда можно встретить и ситуации, когда вроде бы и система, и оборудование, и BIOS такую технологию поддерживают, но драйвер ACPI все равно не устанавливается или устанавливается некорректно. Ничего удивительного в этом нет, поскольку сама операционная система драйверы ищет исключительно в собственных базах данных или в хранилищах Microsoft и то, только для тех устройств, для которых заявлена поддержка корпорации. А что делать, если у вас установлено какое-то нестандартное оборудование? Выходом из такой ситуации станет самостоятельный поиск и установка необходимого управляющего ПО, на основе всего лишь двух идентификаторов.

Просто вызовите «Диспетчер устройств», через свойства выбранного компонента перейдите к его свойствам, переместитесь на вкладку сведений, выберите отображение ИД оборудования из выпадающего списка, а затем посмотрите на самую длинную строку, в которой будет представлено что-то вроде ACPI_VEN_INT_DEV с дополнительно указанными цифрами. Именно идентификаторы DEV и VEN позволяют максимально точно инициализировать неизвестное устройство. По самой длинной строке нужно просто задать поиск драйвера в интернете, загрузить его на компьютер, а затем установить вручную.

Распространенные сообщения об ошибках в Apci31a.sys

Большинство ошибок %% knowledgebase_file_name%%, с которыми вам придется столкнуться, связано с ошибками типа «синий экран» (также известными как «BSOD» или «ошибка ОСТАНОВКИ»), которые появляются в Windows XP, Vista, 7, 8 и 10:

• «Была обнаружена проблема, и Windows была выгружена, чтобы предотвратить повреждения компьютера. Очевидно, проблема вызвана следующим файлом: Apci31a.sys.»
• «:( Ваш компьютер столкнулся с проблемой и нуждается в перезагрузке. Мы соберем необходимую информацию и осуществим перезагрузку. Если вам нужна дополнительная информация, вы можете позже поискать в Интернете по названию ошибки: apci31a.sys.»
• «STOP 0x0000000A: IRQL_NOT_LESS_EQUAL – apci31a.sys»
• «STOP 0x0000001E: KMODE_EXCEPTION_NOT_HANDLED – apci31a.sys»
• «STOP 0×00000050: PAGE_FAULT_IN_NONPAGED_AREA – apci31a.sys»

В большинстве случаев вы сталкиваетесь в ошибками типа «синий экран» apci31a.sys после установки нового аппаратного или программного обеспечения. Синие экраны apci31a.sys могут появляться при установке программы, если запущена программа, связанная с apci31a.sys (например, Third-Party Application), когда загружается драйвер Windows Software Developer или во время запуска или завершения работы Windows

Отслеживание момента появления ошибки ОСТАНОВКИ является важной информацией при устранении проблемы

Состояния системы

Теперь несколько слов о том, как это все работает. Принято считать, что компьютерная система может находиться в четырех основных состояниях:

• G0 – нормальное функционирование;
• G1 – состояние сна;
• G2 – мягкое выключение системы без полного обесточивания с готовностью включиться в любой момент (автоматически или по требованию);
• G3 – полное отключение (применительно к стационарным ПК с обесточивание и корпуса ATX).

Второе состояние (G1) создатели технологии и попытались несколько расширить, внедрив дополнительные варианты:

• S1 – отключение всех процессоров и незаданных в спецификации устройств со сбросом кэша и остановкой выполнения задач, но с подачей питания на все ЦП и ОЗУ.
• S2 – более глубокое состояние сна с отключением центрального процессора (обычно не используется).
• S3 – состояние сна, когда активной остается только оперативная память, и пользователь может возобновить работу без потери данных в том состоянии, в котором они находились при засыпании.
• S4 – аналог S3 в виде гибернации, когда оперативная память отключается, а данные сохраняются в энергонезависимой памяти.

Userspace tools

Using these tools can replace setting a lot of settings by hand. Only run one of these tools to avoid possible conflicts as they all work more or less similarly. Have a look at the power management category to get an overview on what power management options exist in Arch Linux.

These are the more popular scripts and tools designed to help power saving:

Console

acpid — A daemon for delivering ACPI power management events with netlink support.

Laptop Mode Tools — Utility to configure laptop power saving settings, considered by many to be the de facto utility for power saving though may take a bit of configuration.

libsmbios — Library and tools for interacting with Dell SMBIOS tables.

powertop — A tool to diagnose issues with power consumption and power management to help set power saving settings.

systemd — A system and service manager.

TLP — Advanced power management for Linux.

Graphical

batterymon-clone — Simple battery monitor tray icon.

batsignal — Lightweight battery monitor that uses libnotify to warn of low battery levels.

cbatticon — Lightweight and fast battery icon that sits in your system tray.

GNOME Power Statistics — System power information and statistics for GNOME.

KDE Power Devil — Power management module for Plasma.

LXQt Power Management — Power management module for LXQt.

MATE Power Management — Power management tool for MATE.

MATE Power Statistics — System power information and statistics for MATE.

powerkit — Desktop independent power manager.

Xfce Power Manager — Power manager for Xfce.

vattery — Battery monitoring application written in Vala that will display the status of a laptop battery in a system tray.

Принцип работы

ACPI представляет собой независимый от платформы стандарт, облегчающий поиск устройств, их конфигурирование, управление питанием, а также мониторинг. Благодаря принятию стандарта ACPI были устранены конфликты между BIOS и операционной системой, и управление питанием стало осуществляться под контролем операционной системы.

Функции ACPI хранятся в БИОСЕ компьютера. Это справедливо, разумеется, для тех BIOS, которые поддерживают ACPI. Кроме того, для работы функций ACPI требуется  поддержка технологии со стороны операционной системы.

ACPI на уровне BIOS состоит из нескольких компонентов, которые включают  ядро ACPI и таблицы данных. В отличие от таких встроенных в BIOS технологий, как PnP, реализация ACPI в рамках BIOS не столь объемна, а функции ACPI BIOS ограничиваются организацией загрузки таблиц ACPI в память компьютера. Таблицы данных ACPI содержат сведения об аппаратной конфигурации и помогают операционной системе управлять аппаратными компонентами.

Вкладка Boot

Порядок загрузки системы и данных с носителей определяется в этом разделе

Boot Device Priority

Тут можно определить, какое устройство будет грузиться первым

1st Boot Device – приоритетное устройство при загрузке системы, указывается тип и модель.

Hard Disk Drives

А тут уже устанавливается порядок чтения жестких дисков

Здесь определяется устройство, с которого будет грузиться операционная система. Данная функция актуальна, если в ПК стоит более одного жесткого диска.

А здесь все, что связано с самой загрузкой системы и ее скоростью

Security

Тут можно проводить манипуляции с паролем пользователя

• Change Supervisor Password – изменяет или удаляет пароль администратора, если он установлен.
• User Access Level – указывает права зашедшего с паролем пользователя.
• Change User Password – меняет пользовательский пароль, используемый для запуска BOS или ПК.
• Password Check – определяет область действия паролей, если они установлены – только при входе и изменении параметров или еще при загрузке операционной системы.

Which modules are available?

This is a small list and summary of ACPI kernel modules:

• ac (power connector status)
• asus-laptop (useful on ASUS/medion laptops)
• battery (battery status)
• bay (bay status)
• button (catch button events, like LID or POWER BUTTON)
• container (container status)
• dock (docking station status)
• fan (fan status)
• i2c_ec (EC SMBUs driver)
• thinkpad_acpi (useful on Lenovo Thinkpad laptops)
• processor (processor status)
• sbs (smart battery status)
• thermal (status of thermal sensors)
• toshiba_acpi (useful for Toshiba laptops)
• video (status of video devices)

complete list of your running kernel:

$ ls -l /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers/acpi

total 112
-rw-r--r-- 1 root root  2808 Aug 29 23:58 ac.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  3021 Aug 29 23:58 acpi_ipmi.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  3354 Aug 29 23:58 acpi_memhotplug.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  4628 Aug 29 23:58 acpi_pad.ko.gz
drwxr-xr-x 2 root root  4096 Aug 29 23:59 apei
-rw-r--r-- 1 root root  7120 Aug 29 23:58 battery.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  3700 Aug 29 23:58 button.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  2181 Aug 29 23:58 container.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  1525 Aug 29 23:58 custom_method.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  1909 Aug 29 23:58 ec_sys.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  2001 Aug 29 23:58 fan.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  1532 Aug 29 23:58 hed.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  3241 Aug 29 23:58 pci_slot.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root 17742 Aug 29 23:58 processor.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  3073 Aug 29 23:58 sbshc.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  7098 Aug 29 23:58 sbs.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  6311 Aug 29 23:58 thermal.ko.gz
-rw-r--r-- 1 root root  8891 Aug 29 23:58 video.ko.gz

Преимущества

Какие же преимущества дает повсеместное внедрение стандарта ACPI простому пользователю?

Основная функция ACPI – контроль со стороны операционной системы за потреблением энергии всего компьютера и его отдельных компонентов. Например, при помощи функций ACPI операционная система может погрузить компьютер в режим сна, а также автоматически выключить питание. На практике пользователь может так настроить поведение компьютера, что он ничем не будет отличаться от электронной бытовой техники, такой, например, как музыкальный центр или телевизор, которые готовы к работе сразу же после того, как вы нажимаете их кнопку питания. При этом пользователь может пропустить ставшую традиционной загрузку компьютера.

Но этим возможности ACPI не ограничиваются. Пользователь может также запрограммировать поведение кнопки выключения питанием на системном блоке. При ее нажатии система будет спрашивать у вас, что делать — выключать ли компьютер, переводить ли его в спящий режим, режим гибернации, то есть, приостановки работы компьютера с сохранением текущей сессии, или ничего не делать. Единственной кнопкой на блоке, не зависящей от программных установок, на компьютере, поддерживающем ACPI, осталась лишь кнопка Reset.

Помимо контроля управления энергопитанием компьютера, технология предоставляет средства  мониторинга состояния оборудования, что позволяет отслеживать такие параметры, как температура материнской платы и процессора, скорость вращения вентиляторов, и.т.д. Пользователи ноутбуков благодаря стандарту ACPI получили возможность следить за уровнем заряда батареи.

Стандарт ACPI определяет несколько режимов потребления энергия – номинальный режим, энергосберегающий режим, режим полной остановки, и.т.д. Эти режимы поддерживаются как всем компьютером, так и его отдельными компонентами, в том числе и центральным процессором.

Пользователь может настроить уровень поддержки ACPI компьютером, а также включить или выключить отдельные опции ACPI в БИОСЕ при помощи интерфейса настроек BIOS Setup.

Основные преимущества технологии:

• Управление питанием компьютера и его компонентов программными средствами
• Повышение экономичности компьютера
• Разрешение конфликтов между BIOS и ОС при конфигурировании устройств
• Платформенная независимость технологии ACPI

Низкоуровневые интерфейсы

Хотя эти интерфейсы могут использоваться напрямую, рекомендуется использовать какой-либо из для ждущего / спящего режима. Использование низкоуровневых интерфейсов напрямую существенно быстрее, чем использование любого интерфейса высокого уровня, поскольку запуск всех хуков перед и после режима приостановки требует времени, но хуки могут правильно устанавливать аппаратные часы, восстанавливать беспроводное соединение и т.д.

kernel (swsusp)

Самый простой подход для входа в режим сна заключается в прямом информировании встроенного программного кода ядра (swsusp); точный метод и состояние зависят от уровня аппаратной поддержки. В современных ядрах основным механизмом переключения режимов является запись соответствующих значений в .

uswsusp

Uswsusp (‘Userspace Software Suspend’) представляет собой оболочку ядерного механизма приостановки в ОЗУ, которая выполняет некоторые манипуляции с графическим адаптером из пользовательского пространства перед приостановкой и после возобновления.

Смотрите основную статью Uswsusp.

Установка

Ядро

Не обходимо включить следующие опции ядра для ACPI:

Ядро

Power management and ACPI options  --->
     Power Management support
         ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) Support  --->

ACPI APIC Support

Другие идентичные названия опции: APIC Mode, IOAPIC Function, Interrupt Mode.

Опция BIOS Setup ACPI APIC Support используется для того, чтобы включить или выключить поддержку контроллера APIC на материнской плате. Эта опция имеет всего два варианта (Enabled — Включено и Disabled — Выключено).

статьи

• Принцип работы
• Стоит ли включать опцию?

Принцип работы

Чтобы уяснить принцип работы этой опции, следует разобраться с тем, для чего вообще нужен контроллер прерываний. Контроллер прерываний – это расположенный на материнской плате чип, который обрабатывает запросы к процессору, поступающие от аппаратных устройств, таких, как платы, вставленные в разъемы расширения, накопители, порты, и т.д. Эти запросы и называются аппаратными прерываниями.

APIC представляет собой новую версию контроллера прерываний, которая в 90-х гг. пришла на смену широко использовавшемуся до этого PIC. Контроллер APIC был разработан компанией Intel и впервые стал применяться в персональных компьютерах на базе процессора Pentium. Аббревиатура APIC расшифровывается, как Advanced Programmable Interrupt Controller – улучшенный программируемый контроллер прерываний.

Контроллер прерываний APIC предназначен для обработки аппаратных прерываний, поступающих от устройств и состоит из двух основных компонентов – это так называемый контроллер локального APIC (Local APIC или LAPIC), располагающийся в самом процессоре (точнее говоря, в каждом процессорном ядре) и чип контроллера ввода/вывода APIC(I/O APIC), располагающийся на материнской плате. Таким образом, количество локальных контроллеров прерываний LAPIC соответствует количеству процессорных ядер, установленных в компьютере.

Связь между обоими контроллерами осуществляется по системной шине, хотя во многих старых компьютерах для этой цели существовала специальная шина.

Кроме того, раньше, до появления процессоров семейства Pentium поколения P54C, LAPIC находился не в самом центральном процессоре, а располагался в виде отдельного микроконтроллера на материнской плате. Контроллеров I/O APIC в системе также может быть несколько – до 8 штук.

Внедрение улучшенного контроллера прерываний позволило усовершенствовать обработку аппаратных прерываний, а кроме того, увеличило количество доступных в системе прерываний. Стандартное количество прерываний для I/O APIC составляет 24, а максимальное – 64. Таким образом, APIC существенно расширил возможности персонального компьютера по обработке аппаратных прерываний, ведь до внедрения технологии APIC контроллер PIC поддерживал всего лишь 16 прерываний.

Кроме того, поддержка APIC является составной частью технологии ACPI (Advanced Configuration and Power Interface, модернизированный интерфейс конфигурирования и питания).

Технология APIC разрабатывалась преимущественно для работы на многопроцессорных системах, там, где требуется надежная система для распределения аппаратных прерываний, идущих от устройств к процессорам. На сегодняшний день система контроллеров LAPIC используется как на однопроцессорных, так и на многопроцессорных системных платах компьютеров.

Следует помнить, однако, что для того, чтобы технология APIC работала, требуется и поддержка со стороны программного обеспечения, прежде всего, операционных систем. Все современные операционные системы, такие как Microsoft Windows XP, Windows Vista,  Windows 7 и 8, поддерживают контроллер APIC.

Стоит ли включать опцию?

Поддержка APIC со стороны операционной системы обуславливает и целесообразность включения или выключения опции ACPI APIC Support.

Если у вас на компьютере установлены старые версии ОС, такие, как Microsoft DOS, Microsoft Windows 95, Windows 98, Windows Millenium (до Windows NT), то имейте в виду, что они не поддерживают APIC и разработаны с расчетом на работу с устаревшим контроллером прерываний PIC.

Из этого следует, что велика вероятность того, что эти операционные системы будут нестабильно работать с включенной опцией поддержки контроллера APIC, или не будут работать вообще. Если такое происходит, и вы уверены в том, что проблемы с операционными системами происходит из-за включенной поддержки улучшенного контроллера прерываний APIC, то вам стоит выключить данную  опцию.

6.15.3 Настройка ACPI

loader(8) загружает драйвер acpi.ko по
умолчанию, его не надо встраивать в ядро.
Причина в том, что с модулями проще работать, например переключиться
на другой acpi.ko без пересборки ядра.
Преимущество в упрощении тестирования. Другая причина в том, что
запуск ACPI после старта системы не очень полезен
и при некоторых условиях может приводить к краху. Если вы
сомневаетесь, отключите ACPI совсем. Драйвер не
должен и не может быть выгружен, поскольку системная шина используется
для различных взаимодействий оборудования. ACPI
может быть выключен с помощью утилиты acpiconf(8). Фактически
большинство взаимодействий с ACPI может быть
выполнено через acpiconf(8). В основном это означает, что если в
выводе dmesg(8) есть что-то об ACPI, он скорее
всего работает.

В простейшей форме, ACPI может использоваться
для перевода системы в спящий режим с помощью acpiconf(8), с
флагом -s и параметром 1-5.
Большинству пользователей нужен только параметр 1.
Параметр 5 сделает «мягкое»
завершение работы, так же как и:

# halt -p

История создания

Нельзя сказать, что стандарт ACPI появился на пустом месте. До его появления существовал стандарт управления питанием APM. Однако он поддерживался исключительно на уровне BIOS. Кроме того, его возможности были ограничены и в настоящее время этот стандарт практически не используется.

ACPI изначально разрабатывался в качестве открытого стандарта. Первая реализация ACPI была создана в 1996 году компаниями Toshiba, Intel и Microsoft, к которым позже присоединились Phoenix и Hewlett-Packard. Стандарт ACPI постоянно совершенствуется, а его последняя версия была выпущена в 2011 г.  Первоначально в ACPI использовалась 16 и 32-битная адресация, которая позже сменилась 64-битной. В версии ACPI 3.0, вышедшей в 2004 г., была добавлена поддержка разъемов SATA, а также шины PCI Express.

На сегодняшний день эта технология поддерживается большинством операционных систем, а также процессорных архитектур. Помимо семейства ОС Microsoft Windows стандарт ACPI поддерживается также такими семействами ОС, как Linux и Free BSD.

Fixed ACPI Description Table (FADT)

You may skip this section if your SB has it already. Just call it from your MB ACPI setup code (check M2V-MX SE for details).

Now you will need to create an ACPI table which describes the I/O port location for kernel ACPI implementation. This is the FACP table. You will need to create the fadt.c file and fill in the I/O port values plus IRQ:

fadt->sci_int = 9;
fadt->pm1a_evt_blk = VT8237R_ACPI_IO_BASE;
fadt->pm1b_evt_blk = 0x0;
fadt->pm1a_cnt_blk = VT8237R_ACPI_IO_BASE + 0x4;
fadt->pm1b_cnt_blk = 0x0;
fadt->pm2_cnt_blk = 0x0;
fadt->pm_tmr_blk = VT8237R_ACPI_IO_BASE + 0x8;
fadt->gpe0_blk = VT8237R_ACPI_IO_BASE + 0x20;
fadt->gpe1_blk = 0x0;

In this example the ACPI IRQ is 9, and the PM1A event block starts at VT8237R_ACPI_IO_BASE. You may obtain some values from cat /proc/ioport if running with the proprietary BIOS. Not all blocks are necessary—usually only PM1A PMTMR and GPE0 are used. Please note that this table has the I/O port information stored twice using different formats. Please consult the ACPI specification for details. Most settings in fadt.c can use their default values.

If Linux complains about «IRQ 9 nobody cared», recheck these values. The gpeX_blk must span both status and enable bits (which is easy to get wrong given the unclear documentation on this). If GPE0_STS is 64bit, you have to configure 16 bytes (or 128 bits in the x_* variant).

ACPI spec says to set only one of FIRMWARE_CTRL and X_FIRMWARE_CTRL, which is different to how other x_* values are handled. Set firmware_ctrl if located at <4GB, x_firmware_ctrl if located at >=4GB, and set the other value to 0. It’s generally more useful to set firmware_ctrl (to support 32bit operating systems).

6.15.2 Недостатки Advanced Power Management (APM)

Средства Advanced Power Management (APM)
управляют энергопотреблением системы в зависимости от
нагрузки. APM BIOS предоставляется поставщиком системы и
специфичен для данной аппаратной платформы. Драйвер APM
в OS обеспечивает доступ к APM Software Interface,
который позволяет управлять уровнями потребления питания.

В APM имеется четыре основных проблемы. Во-первых, управление
энергопотреблением осуществляется через зависимый от поставщика
BIOS, и OS ничего не знает нем. Один пример: когда пользователь
устанавливает время ожидания для жесткого диска в APM BIOS,
и это время истекает, BIOS останавливает жесткий диск без согласования
с OS. Во-вторых, алгоритм APM встроен в BIOS, и все действия
происходят вне контроля OS. Это означает, что пользователи
могут решить проблемы с APM BIOS только путем перепрошивки
его ROM; это очень опасная процедура, и если она завершится
неудачно, система может прийти в невосстановимое состояние.
В-третьих, реализация технологии APM зависит от поставщика,
что означает дублирование усилий и если в BIOS одного
из поставщиков будет найдена и исправлена ошибка, ее могли
не исправить другие поставщики. Наконец, объем APM BIOS недостаточно
велик для реализации сложной политики управления питанием, или
такой политики, которая может хорошо адаптироваться к потребностям
компьютера.

Plug and Play BIOS (PNPBIOS) был неудобен
во многих ситуациях. PNPBIOS это 16-битная технология,
поэтому OS требовалось использовать 16-битную эмуляцию для
«взаимодействия» с методами PNPBIOS.