Gerenciamento avançado de energia

Advanced power management (APM) é uma API desenvolvida pela Intel e pela Microsoft e lançada em 1992 que permite que um sistema operacional executando um computador pessoal compatível com IBM funcione com o BIOS (parte do firmware do computador) para obter o gerenciamento de energia.

A revisão 1.2 foi a última versão da especificação APM, lançada em 1996. A ACPI é a sucessora da APM. A Microsoft abandonou o suporte para APM no Windows Vista. O kernel do Linux ainda suporta principalmente o APM, embora o suporte para ocioso da CPU do APM tenha sido descartado na versão 3.0.

Visão geral

As camadas em APM

O APM usa uma abordagem em camadas para gerenciar dispositivos. Aplicativos com reconhecimento de APM (que incluem drivers de dispositivo) se comunicam com um driver APM específico do sistema operacional. Este driver se comunica com o BIOS compatível com APM, que controla o hardware. Existe a capacidade de desativar o controle APM dispositivo por dispositivo, que pode ser usado se um driver quiser se comunicar diretamente com um dispositivo de hardware.

A comunicação ocorre nos dois sentidos; os eventos de gerenciamento de energia são enviados do BIOS para o driver APM, e o driver APM envia informações e solicitações ao BIOS por meio de chamadas de função. Desta forma, o driver APM é um intermediário entre o BIOS e o sistema operacional.

O gerenciamento de energia ocorre de duas maneiras; por meio das chamadas de função mencionadas acima do driver APM para o BIOS solicitando alterações no estado de energia e automaticamente com base na atividade do dispositivo.

No APM 1.0 e APM 1.1, o gerenciamento de energia é quase totalmente controlado pelo BIOS. No APM 1.2, o sistema operacional pode controlar o tempo do PM (por exemplo, suspender o tempo limite).

Eventos de gerenciamento de energia

Existem 12 eventos de energia (como solicitações de espera, suspensão e retomada e notificações de bateria fraca), além de eventos definidos pelo OEM, que podem ser enviados do BIOS do APM para o sistema operacional. O driver APM pesquisa regularmente as notificações de alteração de evento.

Eventos de gerenciamento de energia:

Funções APM

Existem 21 chamadas de função APM definidas que o driver APM pode usar para consultar status de gerenciamento de energia ou solicitar transições de estado de energia. Chamadas de função de exemplo incluem informar o BIOS sobre o uso atual da CPU (o BIOS pode responder a tal chamada colocando a CPU em um estado de baixa energia ou retornando-a ao seu estado de energia total), recuperando o estado de energia atual de um dispositivo, ou solicitando uma mudança de estado de energia.

Estados de energia

A especificação APM define os estados de energia do sistema e os estados de energia do dispositivo.

Estados de energia do sistema

APM define cinco estados de energia para o sistema de computador:

• Full On: O computador é ligado, e nenhum dispositivo está em um modo de economia de energia.
• APM Activado: O computador é ligado, e APM está controlando o gerenciamento de energia do dispositivo conforme necessário.
• APM Atenção: A maioria dos dispositivos está em seu estado de baixa potência, a CPU é lenta ou parada, e o estado do sistema é salvo. O computador pode ser devolvido ao seu estado anterior rapidamente (em resposta à atividade, como o usuário pressionando uma chave no teclado).
• APM Espera. A maioria dos dispositivos são desligados, mas o estado do sistema é salvo. O computador pode ser retornado ao seu estado anterior, mas leva um tempo relativamente longo. (Hibernação é uma forma especial do estado suspenso do APM).
• Desligado: O computador está desligado.

Estados de energia do dispositivo

O APM também define os estados de energia que o hardware compatível com APM pode implementar. Não há nenhuma exigência de que um dispositivo com reconhecimento de APM implemente todos os estados.

Os quatro estados são:

• Dispositivo ligado: O dispositivo está em modo de potência total.
• Poder do dispositivo Gerenciado: O dispositivo ainda está ligado, mas algumas funções podem não estar disponíveis, ou podem ter desempenho reduzido.
• Dispositivo de baixa potência: O dispositivo não está funcionando. A energia é mantida para que o dispositivo possa ser "acordado".
• Dispositivo desligado: O dispositivo está desligado.

CPU

O núcleo da CPU (definido no APM como o clock da CPU, cache, barramento do sistema e timers do sistema) é tratado especialmente no APM, pois é o último dispositivo a ser desligado e o primeiro a ser religado. O núcleo da CPU é sempre controlado pelo APM BIOS (não há opção para controlá-lo por um driver). Os drivers podem usar chamadas de função APM para notificar o BIOS sobre o uso da CPU, mas cabe ao BIOS agir com base nessas informações; um driver não pode dizer diretamente à CPU para entrar em um estado de economia de energia.

Em unidades ATA

As especificações ATA e SATA definem provisões de APM para discos rígidos, que especificam uma compensação entre frequência de redução de rotação e desempenho sempre ativo. Ao contrário do APM do lado do BIOS, o ATA APM e o SATA APM nunca foram obsoletos.

Frequências de spin-down agressivas podem reduzir a vida útil do inversor acumulando ciclos de carga desnecessariamente; a maioria das unidades modernas são especificadas para sustentar 300.000 ciclos e geralmente duram pelo menos 600.000. Por outro lado, não desacelerar o inversor causará consumo extra de energia e geração de calor; altas temperaturas também reduzem a vida útil dos discos rígidos.