ACPI,即Advanced Configuration Power Interface.在G0工作狀態下，ACPI定義系統處理器的電源狀態，要么為活躍狀態(正在執行)，要么為睡眠狀態(未執行)ACPI定義這樣的邏輯在每個CPU的偏置上，即OSPM通過轉換來切換不同的處理器電源狀態。
基本介紹
- 外文名：Advanced Configuration Power Interface
- 簡稱：C-state
- 含義：ACPI定義系統處理器的電源狀態
- 包括：不同的處理器電源狀態。
基本信息,基本簡介,
基本信息
ACPI Processor C-state
ACPI,即Advanced Configuration Power Interface.在G0工作狀態下，ACPI定義系統處理器的電源狀態，要么為活躍狀態(正在執行)，要么為睡眠狀態(未執行)。處理器電源狀態被設計為C0,C1,C2,C3...Cn。C0電源狀態是活躍狀態，即CPU執行指令。C1到Cn都是處理器睡眠狀態，即和C0狀態相比，處理器處理器消耗更少的能源並且釋放更少的熱量。當進入睡眠狀態，處理器不執行任何指令。每個睡眠狀態都有一個和省電多少對應的延遲。一般來說，進入和退出的延遲越長，這個狀態越省電。為了保持能量，OSPM在空閒時將處理器置於其中一個支持的睡眠狀態中。在C0狀態下，ACPI允許處理器的性能通過一個定義的節制過程發生改變，通過改變進入多種性能狀態(P-states). 處理器的電源狀態.
ACPI定義這樣的邏輯在每個CPU的偏置上，即OSPM通過轉換來切換不同的處理器電源狀態。這個邏輯是可選的，在FADT表和處理器對象中有描述。FADT表中的這些欄位和標誌描述了硬體的對稱性，以及處理器對象對特別的CPU時鐘邏輯包含的位置(在P_BLK暫存器塊和_CST對象中有描述)。
P_LVL2和P_LVL3暫存器提供可選的支持，將系統處理器置於C2或者C3狀態。P_LVL2暫存器將排好序的處理器置於C2狀態，P_LVL3將排好序的處理器置於C3狀態。C3狀態的額外支持通過匯流排主狀態和仲裁禁止位被提供(PM1_STS暫存器中的BM_STS位和PM2_CNT暫存器中的ARB_DIS位)。系統軟體通過讀取P_LVL2或者P_LVL3暫存器數據來進入C2或者C3狀態。硬體必須精確的將處理器放在恰當的時鐘狀態，通過對相應的P_LVLx暫存器的讀操作。平台必須定義可選的接口來允許OSPM使用_CST對象進入C-state。
基本簡介
處理器的電源狀態支持是對稱的，通過FADT表和P_BLK接口；OSPM假設同一系統里的所有的處理器都在相同的電源狀態下。如果處理器有不對稱的電源狀態支持，BIOS將通過FADT表選擇和使用所有處理器最低的相同的電源狀態。例如，如果CPU0支持所有的電源狀態乃至C3，但是CPU1僅支持C1，那么OSPM將僅將空閒的處理器置於C1(CPU0將不會被置於C2和C3狀態)。注意C1必須被支持，C2和C3是可選的。
處理器電源狀態C1
所有的處理器必須支持這種狀態。這種狀態的支持是通過一個本地的處理器指令(HLT或者mwait)，並且認為不需要晶片組的硬體支持。這種狀態的硬體延遲必須足夠的低，使得OSPM在決定是否使用該狀態時不需要考慮延遲方面的問題。除了將處理器置於一種電源狀態，這個狀態沒有其他的軟體可見的效果。在C1狀態下，處理器可以保持系統cache裡面的內容。
硬體可以以任何理由退出該狀態，但必須是在有中斷到達處理器的情況下。
處理器電源狀態C2
這種電源狀態不是必需的。如果存在，該狀態能夠更好的省電，它通過使用P_LVL2命令暫存器或者由_CST提供的另一種機制來使處理器進入該狀態。這個狀態的最壞情況下的硬體延遲在FADT的表裡面有聲明，OSPM可以根據這個信息來決定什麼時候C1狀態應該被C2狀態代替。除了將處理器置於一種電源狀態，該狀態沒有其他的軟體可見效果。OSPM假設C2比C1更省電，但是退出的延遲比C1要高。
C2電源狀態是一種可選的ACPI時鐘狀態，需要晶片組的硬體支持。時鐘邏輯由一個接口組成，可以用來被操縱使處理器精確的進入C2電源狀態。在C2電源狀態下，處理器被認為能夠保持其cache的一致性；例如，匯流排控制器和多處理器的活動可以發生而不破壞cache裡面的內容。
C2狀態將處理器置於一種低功耗的狀態，圍繞多處理器和匯流排控制器系統做最佳化。當存在匯流排控制器或者多處理器活動時(這一條件將阻止處理器進入C3狀態)，OSPM將使一個空閒狀態下的處理器群體進入C2狀態。處理器簇能夠在C2狀態下監視匯流排控制器或者多核CPU訪問記憶體的行為。
硬體可以以任何理由退出該狀態，但必須是在有中斷到達處理器的情況下。
處理器電源狀態C3
系統對C3處理器電源狀態的支持也是可選的. 如果存在，這種狀態比C1和C2狀態更加節省功耗. 使用P_LVL3命令暫存器或者_CST機制可以進入C3狀態. 這種狀態的最壞的硬體延遲在FADT表中聲明了，OSPM可以通過這一信息來決定什麼時候需要進入C3狀態而不是C1或者C2狀態. 當在C3狀態中，處理器的cache保持著狀態但是處理器沒有窺視匯流排控制器，或者多核CPU進行訪存.
硬體可以以任何理由退出這種狀態，但必須是因為一個中斷投遞到了該處理器，或者當BM_RLD被設定時，一個匯流排控制器企圖訪存.
OSPM負責保證cache的一致性.在單處理器環境下，這可以通過使用PM2_CNT.ARB_DIS匯流排控制器仲裁暫存器來保證匯流排控制器的活動不會發生在C3狀態下. 在多處理器環境下，處理器的cache可以通過flush和invalidate來保持一致性.
有兩種機制支持C3電源狀態：
1. 在進入C3狀態之前，讓OSPM flush和invalidate cache
2. 提供一種硬體機制，阻止控制器寫記憶體(只支持UP)
在第一種情況下，OSPM將在進入C3之前flush系統的cache. 由於flush系統的cache通常有很大的延遲，OSPM只對多核平台的空閒處理器支持這種情況. flush cache通過ACPI定義的一種機制來完成.
單處理器平台提供一種硬體功能，OSPM將嘗試將平台置於一種模式，當處理器處於C3模式，這種模式組織系統匯流排控制器來寫記憶體。一旦匯流排控制器請求一個訪問，CPU將從C3中被喚醒，並且重新使能匯流排控制器訪問.
OSPM使用BM_STS位來決定要進入的電源狀態是C2還是C3. BM_STS是一個可選的bit位，表示匯流排控制器是活躍的. OSPM使用這一位來決定在C2和C3之間的策略. 頻繁的匯流排控制器活動將CPU的電源狀態降到C2，沒有匯流排控制器活動將CPU的電源狀態提升到C3. OSPM保持BM_STS的一個變化歷史來決定CPU電源狀態的策略.
用在C3里的最後一個硬體特性是BM_RLD位. 這一位決定匯流排控制器的訪問是否導致Cx電源狀態的退出. 如果這一位被設定，一旦有匯流排控制器訪問，Cx將退出. 如果該位被復位為零，匯流排控制器的訪問將不會導致電源狀態的退出. 在C3狀態中，匯流排控制器的申請需要CPU轉換回C0狀態，但是在C2狀態中，這樣的轉換將不
是必須的.在C3狀態下，OSPM可以設定這一位，在C1或C2狀態下，可以清除該位.
