BIOS - 9. díl: Power Management Setup - šetříme energií

O způsobu šetření energií realizovaného pomocí standardu ACPI již bylo řečeno všehovšudy hodně, ale nic moc praktického. Tento nedostatek napravíme:

Vlastní nastavení voleb určujících šetřicí režimy ACPI

Celé naše putování započneme u volby ACPI StandBy State (ACPI Sleep Type, ACPI Suspend Type), která jako základní určuje, zda a jaký typ ACPI šetření bude v našem systému používán. Také zde můžeme celé ACPI úplně vypnout (Disabled). Ještě jednou podotýkám, že APM a ACPI se vzájemně vylučují, pokud tedy zapnete ACPI, APM bude automaticky vypnuto.

V některých typech BIOSů bývají místo výše zmíněné položky tyto jiné:

• ACPI function (ACPI 2.0 Support) - zapíná (Enabled) či vypíná (Disabled) podporu ACPI
• ACPI Suspend Type (Suspend Mode) - zde vybíráme typ šetření, který bude použit, a možnosti bývají zpravidla tyto:
  • S1 (POS) Only
  • S3 (STR) Only
  • Auto

Pozn.: Typ šetření, který chcete použít, můžete volit také přímo z operačního systému Windows v jejich vypínacím dialogu. Klasicky zde naleznete tři tlačítka - Úsporný režim (odpovídá režimu S1), Vypnout, Restartovat. Pokud však při zobrazení této nabídky stisknete tlačítko Shift, změní se popisek prvního tlačítka na Režim spánku (odpovídá režimu S4).

Pokud chcete mód režimu spánku v počítači takto využívat, musíte jej ještě nejdříve povolit v nastavení Ovládacích panelů (Možnosti napájení / Režim spánku). Zatrhněte políčko "Zapnout podporu režimu spánku". Zapnout půjde ovšem pouze v případě, že pro jeho použití máte dostatek volného místa - typicky tolik MB, kolik operační paměti máte osazeno.

Ihned po zatržení této volby se pak v kořenovém adresáři disku vytvoří soubor hiberfil.sys. Ten slouží jako odkládací místo, kam se bude ukládat obsah paměti RAM, aby se z něho mohl při následném zapnutí opět obnovit. Z tohoto důvodu má soubor hiberfil.sys stejnou velikost, jako je kapacita instalované operační paměti.

APIC, ale po nikom se střílet nebude

Víte, k čemu slouží tzv. požadavek na přerušení (anglicky Interrupt ReQuest)? Jednoduše řečeno se jedná o signál, kterým některé z komunikujících zařízení (nejen) žádá procesor o pozastavení aktuálně zpracovávaného procesu a zabráním si určitého jeho času pro své vlastní potřeby.

U starých karet ISA byla přerušení definována pevně (nebo pomocí hardwarových propojek - jumperů - na těle karty) a systém si je tak nemohl nijak upravovat, či s nimi jakkoliv jinak pracovat. Z tohoto důvodu často docházelo k nedostatkům volných kanálů - původní programový řadič přerušení (umístěný většinou v čipové sadě) jich měl totiž celkem pouhých 8. Situace se moc nezlepšila, ani když byly u tehdejších "moderních" desek posléze připojeny dva takové kontroléry do série. Celkový počet přerušení se tedy zdvojnásobil na celkových 15+1 kanálů (plus jedna proto, že jedno přerušení je nutné definovat pro fyzické propojení obou řadičů).

Postupem času však začalo být i toto málo a nastupující sběrnice PCI proto zavedla možnost sdílení systémových prostředků. Ty jsou nadále přidělovány softwarově a navíc i dynamicky, díky čemuž může standardně sdílet jeden kanál přerušení i více zařízení. Jak toto celé pracuje, je však otázkou jinou, která se k tématu tohoto článku příliš nehodí. Nechme ji tedy nezodpovězenou, alespoň prozatím. Více se tímto tématem budu zabývat v některém z dalších dílů našeho seriálu o nastavení BIOSu.

APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller) je pak vylepšeným řadičem přerušení, který dovoluje různým zařízením takovéto systémové zdroje (IRQ, DMA, I/O) sdílet. Krom toho dokáže také obsluhovat více procesorů. Pokud máte novější či víceprocesorovou základní desku, která toto nastavení umožňuje, doporučuji zapnout (Enabled).

Pozn.: Nastavení této technologie se může skrývat také v menu Advanced BIOS Features Setup. Pro správnou a bezchybnou funkci vylepšeného řadiče přerušení je třeba, aby veškeré instalované komponenty včetně jejich ovladačů podporovaly normu sběrnice PCI rev. 2.1.

Důležitá informace přijde nakonec, čili nyní. Změna této položky v řádku APIC Mode (IOAPIC Function) si často vyžádá dokonce i reinstalaci Windows, při které se do systému nahrají potřebné ovladače. Pouhá změna nastavení, stejně jako u změny ACPI, standardně nepostačuje! Bez zmíněných ovladačů nebude operační systém schopen nabootovat, a zavádění skončí vždy černou obrazovkou. Nechce-li se vám reinstalovat a oželíte-li tuto funkci, stačí v BIOSu k navrácení původní funkčnosti obnovit staré nastavení.

Pozn.: I při použití klasických řadičů přerušení (PIC - Programmable Interrupt Controller) je sice možné, aby byla přerušení mezi sebou navzájem sdílena, avšak nesmí být přitom nevhodně napsány ovladače těchto zařízení. APIC (Advanced PIC) byl původně součástí pouze víceprocesorových systémů, ale v důsledku vývoje se postupem času začal objevovat i u klasických základních desek. APIC poskytuje také mnohem větší rychlost zpracování signálů. Pokud by však byly ovladače napsány nesprávně, mohlo by při použití této technologie docházet k různým nepředvídaným jevům při práci s počítačem - chyby na sběrnici USB, zatuhávání systému apod.

Abych tě lépe viděla...

Šetření energií je možné provádět též v případě grafických karet a monitorů. Tak například volba Run VGABIOS if S3 Resume (Repost Video on S3 Resume, Re-Call VGA BIOS From S3) dokáže zajistit či rovnou zakázat inicializaci BIOSu grafické karty při probuzení z režimu S3 (Suspend To RAM, STR). Pokud položku zakážete (Disabled), dosáhnete typicky rychlejšího startu, ovšem také možné nestability.

Ovladač grafické karty totiž může zprávu od VGA karty očekávat - záleží, zda toto podporuje BIOS (opravdu jej nenaleznete jen u základních desek) grafické karty. Systém pak může opět dosáhnout jistého puncu nestability. Nevíte-li, co zde máte nastavit, doporučuji buď volbu vyzkoušet, nebo nastavit automatické rozpoznání (Auto), které v nabídce bývá také velmi často přítomno.

Video Off Method (Video Power Down Mode) pak dále určuje způsob, jakým bude uspána zobrazovací jednotka počítače. Možné alternativy:

• VESA DPMS (Video Electronics Standards Association Display Power Management Signaling) - se stal vůbec prvním standardem, který byl vyhrazen pro energetickou úsporu monitorů. Definuje čtyři stavy, mezi kterými postupně přechází - Standby, Suspend, Turned Off (Vypnuto) a Turned On (Zapnuto), kdy je zobrazovací zařízení v plném provozu. Pokud jej váš monitor podporuje (a pokud je označen některou ze samolepek TCO, určitě bude), doporučuji nastavit právě tuto volbu.
  
  Pozn.: Standard spatřil světlo světa v roce 1993. VESA je zkratkou pro uskupení různých výrobců grafických karet a monitorů. Energie je spořena vypínáním monitoru podle schématu určeném podle periody neaktivity.

Vlastní šetření probíhá zcela klasicky: Po určité době nečinnosti systém nejprve zhasne obrazovku (Blank) a poté začne po určitých intervalech postupně přecházet na další stavy (ve výše uvedeném pořadí), přičemž každý další stav se charakterizuje nižší spotřebou energie, ale samozřejmě také delší dobou probouzení.

• V/H SYNC + Blank - po přechodu do tohoto stavu jsou vypnuty vertikální i horizontální synchronizační signály monitoru, vymazána videopaměť a aktivován režim, který je nastaven v položce Video Off Option.

• Blank Screen (Blank) - pouze vymaže videopaměť. Tuto volbu nastavte jen pro velmi staré monitory, které neoplývají žádnými šetřicími funkcemi.

Pozn.: Podobnou volbou je také VGA Active Monitor, která monitor po zjištění nulové aktivity po určité době vypne.

Video Off Option (Video Off After) potom upřesní nastavení úsporného režimu zobrazovací jednotky:

• Always On, N/A (Vždy zapnuto) - monitor nebude přecházet do žádného ze šetřicích režimů.
• Standby - potřebná doba k probuzení je poměrně krátká, odběr asi poloviny energie oproti Always On.
• Suspend - probouzecí doba dosahuje hodnot v řádu sekund, spotřeba je opět zhruba poloviční oproti předchozímu režimu (oproti Always On tedy až čtvrtinová).
• Off (Vypnuto) - poskytuje nejnižší odběr, protože monitor se tváří jako vypnutý. Na druhou stranu ale také trvá poměrně dlouho, než se probudí.

Dalšími možnými volbami mohou být Suspend --> Off či All Modes --> Off, kdy se v prvním případě nejprve aktivuje režim Suspend a následně Off. V druhém případě monitor prochází postupně všemi podporovanými stavy. Druhá z těchto voleb je velice výhodná pro ty, co dělají v práci třeba jen krátké přestávky, a když se vrátí k počítači, nechtějí být zdržováni dlouhým probouzením monitoru.

Video Off In Suspend - v této položce můžeme vypínání monitoru buď zapnout (Yes, Enabled) nebo vypnout (No, Disabled). V případě nastavení druhé volby se nebude brát ohled na předchozí dvě položky v menu BIOSu - Video Off Method, Video Off Option.

Vzbuď se, už je čas!

Slyšeli jste někdy o možnosti zapínat nebo probouzet počítač po místní síti, nebo dokonce přes půlku zeměkoule? Pokud ne, vězte, že je to opravdu možné. Systému pouze stačí sledovat vstupní signál (přerušení), a pokud nějaké zaregistruje, automaticky se zapne. Základním předpokladem pro využití této funkce je použití ATX základní desky, ta je totiž oproti prehistorickým deskám standardu AT stále pod napětím (i když se tváří jako vypnutá). Souvisí to se samotnou filozofií standardu ATX.

Pojďme se již podívat na konkrétní nastavení. Jako první tu máme položku System Event Monitor By, jejímž vyvoláním se dostaneme do submenu (často nazýváno např. jako Reload Global Timer Event) ovlivňujícím, jakými způsoby se může počítač probouzet z úsporného režimu. Každá událost může být povolena (Enabled) či zakázána (Disabled).

• Primary/Secondary IDE 1/2 (HDD) - probuzení signálem některého z pevných disků nebo optických mechanik.
• FDD, COM, LPT Port - počítač se bude moci probudit signálem z diskové mechaniky či nějakého zařízení, které je připojené k sériovému či paralelnímu portu.
• IRQs Wake Up Event - zajistí monitorování IRQ přerušení 3 - 15. V obrazovce, jež se následně zobrazí, můžete nastavit, která budou těmi budícími.
• Wake Up Events In Doze & Standby - zde můžete nastavit, která přerušení budou moci probouzet počítač z režimu Doze či Standby (v případě použití Advanced Power Managementu). Všechny položky je možné nastavit na hodnotu On (Zapnuto) či Off (Vypnuto).

Pozn.: Pokud máte například externí modem, faxmodem či zastaralou sériovou myš a chcete jejich prostřednictvím probouzet PC z výše uvedených režimů, musíte zde nastavit IRQ, na kterém má počítač naslouchat. IRQ 3 se typicky používá pro porty COM2 a COM4, naproti tomu IRQ 4 pro COM1 a COM3. V dnešní době již nejsou tato zařízení aktuální, proto jsem je zmínil pouze pro úplnost.

Částečný ekvivalent k předešlé položce představuje Power Down & Resume Events (PM Events). V tomto případě se ale definují přerušení, která probouzejí počítač z režimu Suspend. Nastavení by se nemělo lišit od předchozího.

Pozn.: V režimu Suspend také můžeme pomocí položky HardDrive Suspend Ability definovat zakázání nebo naopak povolení řízení pevných disků. Toto ale platí pouze v případě vypnuté podpory ACPI. V opačném případě je funkce vždy aktivní!

Další submenu se skrývá pod položkou Wake Up Events (Wake-Up Event Activity, Wake Up Event Setup), jež definuje a dále upřesňuje konkrétní možnosti probouzení počítače. Každou z nich můžeme opět buď zapnout (Enabled) nebo vypnout (Disabled):

• Resume S3 by PS2/Keyboard - Jakýkoliv signál z klávesnice probudí počítač ze "spacího" stavu S3. Také můžeme definovat, která klávesa bude ta budící. Tato funkce může vyžadovat ke své správné funkci určitý minimální proud na +5VSB napájecí větvi zdroje. Např. deska Asus P5B-E vyžaduje alespoň 1 A.
• Resume S3 by PS2/Mouse - Ekvivalent k předešlé možnosti, pouze zde bude namísto klávesnice figurovat jiné polohovací zařízení, myš. Někdy zde můžeme nastavit, aby se počítač zapnul teprve po dvojkliku "myším" tlačítkem. Tato funkce může vyžadovat ke své správné funkci určitý minimální proud na +5VSB napájecí větvi zdroje. Např. deska Asus P5B-E vyžaduje konkrétně alespoň 1 A.
• Power On by PCI Device PME#/Onbd LAN - probouzecí signál může přijít z přídavné karty ve slotu PCI nebo z integrované síťové karty. PME znamená Power Management Event, což by se dalo volně přeložit jako "Probouzecí událost".
• Power On by Modem (Modem Ring Resume, Resume by Ring, WOR(RI#) From Soft-Off) - probuzení signálem z modemu. Ke korektní funkci je ale ještě nutno nastavit položku Modem Use IRQ (viz. níže). U některých desek funkce funguje, pouze když je systém vypnut z Windows a funkce Doze Mode je neaktivní.
• Wake Up On LAN - opět možnost nechat PC probudit signálem ze sítě, přes síťovou kartu.
• USB KB Wake (USB WakeUp from S3) - možnost nechat probudit počítač z režimu S3 stiskem klávesy na USB klávesnici, či eventuálně i přes jiné zařízení připojené k tomuto rozhraní. Podobnou volbou je také USB Resume from Suspend.
• Primary INTR - možnost zapnout si sledování určitého IRQ kanálu a v případě příchozího signálu nechat probudit počítač.
• Power On By External Modems - monitorovány budou externí modemy připojené k PC, probuzení z režimu Soft Off.
• Power On By PCI (PCIE) Devices - signál, který může probudit počítač z režimu S5, může přijít i přes sběrnici PCI nebo PCI Express z nějakého zde instalovaného zařízení.
• Power On by Alarm (RTC Alarm Resume, Resume on Time) - velice užitečná položka, která dovoluje nechat počítač zapnout v přesně stanovený čas. Po povolení (Enabled) se zpřístupní další dvě či více položek, Date (of Month, RTC Alarm Date) a Resume Time (hh:mm:ss, RTC Alarm Hour/Minute/Second), v kterých nastavte postupně požadované datum měsíce a čas probuzení. U různých BIOSů se nastavení této funkce může mírně lišit. U některých desek funkce funguje pouze, když je systém vypnut.

Pozn.: Ve většině případů bohužel není možné nastavit jiné datum než to v právě aktuálním měsíci. Naopak pokud do políčka, které je pro datum určeno, zadáte 0 (Zero, Everyday), může se počítač probouzet každý den ve stanovený čas. Zde opět záleží na typu, výrobci a modelu BIOSu základní desky. U některých typů základních desek je též možné, že po nastavení odpovídajících hodnot v Setupu počítače budete muset ještě nejprve přejít do operačního systému. V opačném případě nemusí funkce fungovat.

Dále lze přesně specifikovat, kterým zařízením, či eventuálně klávesou, bude počítač možno probudit, a sice v řádku POWER ON Function. Možnosti jsou:

• Password - pro zapnutí musíme na klávesnici vyťukat předem zadané heslo
• Hot KEY - abychom PC zapnuli, musíme zadat určitou a předem stanovenou kombinaci kláves
• Mouse Move - zapnutí pohybem myši
• Mouse Click - zapnutí stiskem tlačítka myši
• Any Key - zapnutí kteroukoli klávesou
• Any Key + Mouse - zapnutí je možné realizovat kteroukoli klávesou nebo pomocí myši
• Keyboard 98 - pro zapnutí je třeba stisknout speciální tlačítko s ikonkou napájení, které je na některých klávesnicích dostupné

Po nastavení předešlé položky na volbu Password se dále zpřístupní položka KB Power ON Password, kde můžeme nastavit heslo, kterým budeme počítač zapínat. Obdobné je to v případě nastavení minulé položky na hodnotu Hot KEY. V tomto případě se však zpřístupní položka Hot KEY Power On, kde zadáme požadovanou kombinaci kláves pro zapnutí PC.