私のコンピュータはどうやって再起動できますか？

それはそのような一般的な場所の活動であり、私たちのほとんどがそれについて考えることさえ止めることは一度もありませんでした：自動再起動。ユーザーによるものかアプリケーションによるものかにかかわらず、コンピュータが独自の電源を切ったときに正確に起こること?

本日の質疑応答セッションでは、コミュニティ主導のQ&A Webサイトのグループである、Stack Exchangeの1部門であるSuperUserのご好意により、当社にお越しいただきます。.

質問

SuperUser読者のSeth Carnegieは、コンピュータの電源管理について次のように考えています。

コンピュータはどうやって自分自身を再起動できますか？それがオフになった後、それはどうやって再び戻ってくるようにそれ自身に伝えますか？これを実行できるのはどのようなソフトウェアですか?

本当にどうですか？ソフトウェア/ハードウェアの魔法のどのような組み合わせがそれを実現します?

答え

SuperUserの寄稿者Jcrawfordorは、質問に対して適切かつ適切に対処する以上の簡潔で詳細な回答を提供します。

長すぎる、それを読んでいない答え： お使いのコンピュータの電源状態は、ACPI（詳細設定と電源インタフェース）の実装によって制御されます。シャットダウンプロセスの最後に、オペレーティングシステムはACPIコマンドを設定して、コンピュータを再起動します。それに応じて、マザーボードはそれぞれのリセットコマンドまたはラインを使用してすべてのコンポーネントをリセットしてから、ブートストラッププロセスに従います。マザーボードは実際にはオフにならず、さまざまなコンポーネントをリセットするだけで、電源ボタンを押したときのように動作します。.

長くてぐずぐずしているが（私の意見では）もっと興味深い答え：

ソフトパワーとその仕組み

昔は（よく、大丈夫、私のような大学生にとっては90年代は昔でした）、AT（Advanced Technology）マザーボードを ATパワー 管理。 ATの電力システムはとてもシンプルでした。あなたのコンピュータの電源ボタンは（おそらくケースの裏側にある）ハードウェアの切り替えであり、あなたの120vac入力はそれを通り抜けた。それは物理的にあなたの電源の電源を入れたり切ったりしました、そしてこのスイッチがオフの位置にあったときあなたのコンピュータのすべては完全に死んでいました。時計刻み）。電源スイッチは物理的なメカニズムであるため、電源をオンまたはオフにするためのソフトウェアによる方法はありませんでした。 Windowsは有名な「コンピュータの電源を切っても大丈夫です」というメッセージを表示します。なぜなら、すべてが停止して電源を切る準備ができていても、OSが実際に電源スイッチを切り替えることは不可能だからです。この設定は時々呼ばれました ハードパワー, すべてハードウェアだから.

今日では、ATXマザーボードの驚異と、 ATXパワー （あなたが追跡し続けているならば、それは拡張されたAdvanced Technologyです）。 ATXは他の多くの進歩（ミニDIN PS / 2、だれでも）と共に、もたらしました 優しい力. ソフトパワーとは、コンピュータへの電源をソフトウェアで制御できることを意味します。これはいくつかのインポートの変更をもたらしました：

スタンバイ電源：電源装置のピン配列に「5v SB」または「5vスタンバイ」コネクタのラベルが付いていることがあります。の スタンバイ電源 コンピュータの電源がオフになっている場合でも、常にオンになっている、マザーボードへの5Vラインです。最新のコンピュータを修理するときは、PSUハードスイッチを取り外したり（存在する場合）オフにしたりすることが重要なのはこのためです。オフの場合でも5v SBがショートしてマザーボードを損傷する可能性がある。これは、CMOSバッテリーがそれほど重要ではなくなった理由でもあります。電源に主電源が入るときはいつでも5v SBがCMOSバッテリーの代わりに使用されるため、コンピューターを完全に取り外すときにのみ使用されます。 5v SBラインを使うと、コンピュータのコンポーネント（最も重要なのはBIOSとネットワークアダプタ）が、コンピュータの電源を切っても簡単なソフトウェアを実行し続けることができるようになります。.
インテリジェント電源制御電源のマザーボード（P1）コネクタのピン配列を見ると、2つのピンにラベルが付いています。 PS_ON そして PS_RDY. これらは「power supply on」および「power supply ready」を表します。試してみたい場合は、コンピュータに接続されていない電源を接続してから、アース線（黒い線の1本）をPS_ON線（緑色の線）に慎重にショートさせます。ファンが回転しながら、電源が目に見えてオンになります。 + 5v SBを使い切っているマザーボードのコンポーネントは、実際にはPS_ONピンに電源を接続することによってあなたの電源をオン/オフにします。充電に時間がかかるコンデンサやその他の部品が電源に入っているため、PSUの電源を入れた直後に電源のメイン出力からの電圧が安定しない場合があります。これはPS_RDYピンの目的であり、電源の内部ロジックが電源が「準備完了」であると判断し、安定した電力を供給するときに点灯します。マザーボードはPS_RDYが起動を続けるためにオンになるまで待ちます.

だから、あなたの電源スイッチはもはやコンピュータの電源を入れません。代わりに、それはあなたのマザーボードの基本的なコントローラに接続されています。そして、それはボタンが押されたことを検出して、電源が利用できるようにPS_ONを点灯することを含むシステムを準備するために多くのステップを実行します。起動ボタンを押す唯一の方法は電源ボタンではありません。拡張バス上のデバイスでも可能です。イーサネットネットワークアダプタは、コンピュータの電源がオフのときにも実際にオンのままで、「マジックパケット」と呼ばれることが多い特定のパケットを探すため、重要です。これらのパケットがMACアドレス宛てに検出されると、起動プロセスがトリガされます。。これが「Wake-on-LAN」（WoL）の仕組みです。時計は起動を開始することもでき（ほとんどのBIOSはあなたが毎日コンピュータが起動する時間を設定することを可能にします）、そしてUSBとFireWire装置は起動を引き起こすことができます。.

電力制御について

Soft Powerのことは、おもしろいと思うので（いつも説明する主な理由です）、そしてコンピュータの電源と起動/停止状態がすべてソフトウェアによってどのように制御されているかを理解できるためです。現在のほとんどのコンピュータでは、このソフトウェアシステムは 高度な構成と電源インターフェイス、またはACPI. ACPIはソフトウェアがあなたのコンピュータの電源システムを制御することを可能にする標準化された、統一されたシステムです。あなたは聞いたことがあるかもしれません ACPI電源状態. 電源制御の基本的なメカニズムは、これらの「電源状態」です。オペレーティングシステムは、スイッチの準備（実際に電源が切れる前に行われるシャットダウン/休止プロセス）によって電源モードを切り替え、マザーボードに電源状態の切り替えを指示します。。電力状態は次のようになります。

G0：動作中（コンピュータの電源が入っている状態）
G1：スリープ（コンピュータのスタンバイ状態、S状態に分割）
- S1：CPUおよびRAMへの電源はオンのままですが、CPUは命令を実行していません。周辺機器の電源が切れている.
- S2：CPUの電源を切ってRAMを維持
- S3：RAMおよび再開をトリガーするデバイス（キーボード）を除くすべてのコンポーネントの電源が切れています。あなたのOSに "Sleep"を指示すると、プロセスを停止してこのモードに入ります。.
- S4：休止状態絶対にすべてがオフになっています。オペレーティングシステムにHibernateを指示すると、プロセスを停止し、RAMの内容をディスクに保存してから、このモードに入ります。.
G2：ソフトオフこれはあなたのコンピュータの「オフ」状態です。起動をトリガーできるデバイスを除くすべての電源がオフになっています.
G3：メカニカルオフ.

実際にリセットが発生するしくみ

再起動はこれらの状態のいずれでもないことに気付くでしょう。それでは、コンピュータが再起動したときに実際に何が起こるのでしょうか。電源管理の観点からすると、答えは驚くかもしれません。 ほとんど何もない. がある ACPIリセットコマンド. オペレーティングシステムに再起動を指示すると、通常のシャットダウンプロセス（すべてのプロセスの停止、少しのメンテナンスの実行、ファイルシステムのマウント解除など）が行われ、最後のステップとして、コンピュータを電源状態にする代わりにG2（あなたが単にそれをシャットダウンするように言ったならそうであるように）それはリセットコマンドをセットする。これは一般に「リセットレジスタ」と呼ばれます。これは、ほとんどのACPIインタフェースと同様に、リセットを要求するために特定の値を書き込む必要があるアドレスにすぎないためです。それが何をするのかについて2.0仕様を引用します。

オプションのACPIリセットメカニズムは、完全なシステムリセットを提供する標準メカニズムを指定します。実装すると、このメカニズムはシステム全体をリセットする必要があります。これには、プロセッサ、コアロジック、すべてのバス、すべての周辺機器が含まれます。 OSPMの観点からは、リセットメカニズムをアサートすることは、マシンの電源を入れ直すことと論理的に同等です。リセット後に制御を取得すると、OSPMはコールドブートと同じ方法でアクションを実行します。.

したがって、リセットレジスタが設定されると、いくつかのことが順番に発生します。.

すべてのロジックがリセットされます。これは、CPU、メモリコントローラ、ペリフェラルコントローラなどを含むハードウェアのさまざまなビットにそれぞれのリセットコマンドを送信することを意味します。ほとんどの場合、これはAndrejaKoが上記で示したように、単に物理RSTワイヤを点灯することを意味します.
その後、コンピュータはブートストラップされます。これが「コールドブートと同じ方法でアクションを実行する」部分です。マザーボードは、電源ボタンを押した後に電源が準備完了になった場合と同じ手順を実行します。.

これら2つのステップ（実際にはさらに多くのステップに分割されます）の最終的な効果は、起動したばかりのコンピュータのようにすべてのものに見えますが、実際には常時電源が入っていました。これはシャットダウンして起動するのに必要な時間が少なくなることを意味し（電源の準備が整うのを待つ必要がないため）、オペレーティングシステムのシャットダウンによって起動が開始されるのを可能にします。これは、他の起動トリガ（WoLなど）を使用する必要がないことを意味し、起動を起動する方法がない場合は、システムをリモートでリセットする効果的な方法としてRebootを使用できます。.

それは長い答えでした。しかし、ねえ、あなたは今コンピュータの電源管理についてもっと知っていることを願います。私は確かにこれを研究していることをいくつか学んだ.