为什么计算机也要睡眠?
睡眠会给动物带来很多好处,可以缓解疲劳,养精蓄锐。睡眠时身体消耗的能量也要比运动时低很多,醒来后精力会更充沛。可是,计算机是不知疲倦的,为什么还要让它睡眠呢?
在计算机发明后的很长一段时间里,计算机都是不会睡眠的。接通电源之后开机便进入工作状态,一直到关机为止。随着计算机应用的日益广泛和计算机技术的不断发展,计算机科学家才逐步为计算机定义了各种睡眠状态,并制定了相关的标准,主要目的就是为了节约能源。换句话说,计算机的睡眠本领并不是天生就有的,而是在发展过程中为了满足节能要求而逐渐“炼成”的,而且不同部件“学会”睡眠本领的时间也不一样。
以20世纪90年代初流行的普通个人计算机为例(台式机,CPU型号为80486,操作系统是字符界面的磁盘DOS操作系统),系统开机启动后便显示命令提示符(C:\>)和光标,一闪一闪地像眨眼睛一样等待输入命令。如果不关机的话,就会一直保持这个界面。不过,当时的CRT显示器已经有睡眠功能了,开始工作时会显示“能源之星”标志,长时间不用时会自动进入省电睡眠状态。在睡眠功能方面,显示器走在了主机的前头。
能源之星标准是在1992年制定的。同年,英特尔公司和微软公司共同为个人计算机制定了高级电能管理标准,简称APM,后来又联同其他公司制定了更全面的ACPI标准。今天计算机的睡眠功能大多与APM或者ACPI标准有关系。打开一台装有Windows操作系统的笔记本电脑设备管理器,我们会看到很多设备前都冠有ACPI字样,比如ACPI风扇、ACPI睡眠按钮、ACPI兼容系统等。
为了让计算机可以顺利睡眠并从睡眠中醒来,科学家对计算机的状态做了严格的定义,比如系统工作状态、系统睡眠状态、系统关机状态、系统断电状态等。在睡眠状态中又根据睡眠的深度定义了多种睡眠形式,在Windows操作系统中通常就有两种深度的睡眠:睡眠和休眠。简单来说,前一种方式睡得浅一些,醒来得也更快;后一种方式睡得更深,醒来得慢一些,但好处是更加省电。除了系统状态外,还有设备状态和处理器状态,这是为了能让系统处于工作状态时,某些暂时不用的设备或者处理器可以“打个盹”,睡一会儿。这对于常年开机的服务器系统来说,尤为重要。
全世界计算机用电量是非常惊人的,让不工作的计算机或者它的一部分部件进入睡眠将可以节省很多电能。