s3 state indicator что
ACPI Suspend Type
Другие идентичные названия опции: Suspend Mode, ACPI Standby State, ACPI Suspend Mode.
Опция BIOS Setup ACPI Suspend Type предназначена для выбора разновидности работы режима энергосбережения компьютера Suspend (Спящий режим).
Принцип работы
Опция, в зависимости от версии BIOS предлагает пользователю установить значения S1 или S3, подразумевающие различные варианты функционирования режима энергосбережения Suspend, доступного на материнских платах, поддерживающих технологию программного управления питанием ACPI. В некоторых BIOS присутствует также режим работы S1&S3, при котором может использоваться как вариант S1, так и S3.
Разберемся с тем, что означают варианты S1 и S3. S1 означает использование варианта PowerOn-Suspend. В этом варианте при включении режима Suspend происходит выключение жесткого диска и монитора, а также некоторых плат расширения. Все же остальные компоненты компьютера, в том числе и центральный процессор, работают в прежнем режиме, если не считать того, что компьютер понижает их рабочие частоты. При выходе из режима PowerOn-Suspend компьютер уже через несколько секунд становится готовым к работе.
Второй вариант S3 означает использование режима энергосбережения Suspend to RAM. В этом случае, помимо дисков и плат расширения, отключаются и все остальные устройства компьютера, кроме оперативной памяти (RAM). В саму же оперативную память записывается информация о состоянии системы. Таким образом, режим энергопотребления S3 позволяет сэкономить гораздо больше энергии, нежели S1.
Однако у режима Suspend to RAM есть и один существенный недостаток – дело в том, что компьютер выходит из такого варианта спящего режима несколько дольше, чем из PowerOn-Suspend.
Опция S1&S3, доступная в некоторых версиях BIOS, дает возможность задействовать один из этих двух вариантов. В этом случае операционная система сама может выбрать нужный вариант энергосбережения.
Режимы Suspend to RAM и PowerOn-Suspend не стоит путать с функциями Hybernate и Suspend to Disk. Эти функции не являются режимами энергосбережения, они лишь позволяют пользователю сохранить текущий сеанс работы на жесткий диск перед выключением питания компьютера и возобновить его после включения питания.
Какое значение опции выбрать?
Чтобы решить, какое значение опции ACPI Suspend Type – Suspend to RAM или PowerOn-Suspend, следует выбрать, надо, прежде всего, уяснить, что для вас наиболее важно – уменьшенное энергопотребление персонального компьютера или скорость его возвращения в нормальное рабочее состояние. Если первое – то выбирайте вариант Suspend to RAM, если второе – то вам больше подойдет режим PowerOn-Suspend.
Следует еще учитывать и то, что вариант Suspend to RAM имеет несколько ограничений, накладываемых как программным обеспечением компьютера, так и его аппаратными особенностями.
При включении Suspend to RAM следует иметь в виду, что правильное функционирование этого режима во многом зависит от установленных в операционной системе драйверов. Может сложиться такая ситуация, когда старая или содержащая ошибки версия драйвера какого-либо устройства помешает компьютеру осуществить переход в вышеупомянутый энергосберегающий режим. Кроме того, компьютер может вообще не выйти из данного режима или после выхода из него работать с ошибками. Поэтому, если вы не можете по какой-либо причине устранить данную проблему, то рекомендуется устанавливать менее требовательный энергосберегающий режим PowerOn-Suspend.
Кроме того, энергосберегающий режим Suspend to RAM предъявляет некоторые требования к блоку питания ПК, которым тот может и не соответствовать. Напряжение питания, подаваемое блоком на материнскую плату по цепи Standby, должно составлять +5 В, а сила тока в этой цепи – не менее 0,8 A (предпочтительнее 1 A). Таким образом, маломощные блоки питания не позволят вам использовать функцию Suspend to RAM. В данном случае также рекомендуется включать вариант PowerOn-Suspend. Правда, блоки питания большинства современных компьютеров соответствуют данным требованиям, но со многими старыми моделями ПК могут быть некоторые проблемы в этом плане.
Состояния питания системы
Для пользователя система может быть либо включена, либо выключена. Другие обнаруживаемые состояния отсутствуют. Однако система поддерживает несколько состояний электропитания, которые соответствуют состояниям электропитания, заданным в спецификации расширенной конфигурации и интерфейса питания (ACPI). Существуют также разновидности этих состояний, например гибридный спящий режим и быстрый запуск. В этом разделе рассматриваются эти состояния и описывается их связь друг с другом.
Системные интеграторы и разработчики, создающие драйверы или приложения с системной службой, должны быть особенно осторожными к проблемам с качеством драйвера, например утечкам памяти. Хотя всегда было важно качество драйвера, время между перезагрузкой ядра может быть значительно длиннее, чем в предыдущих версиях ОС, поскольку при инициировании пользователем спящего режима и завершении работы ядро, драйверы и службы будут сохранены и восстановлены, а не запущены повторно.
В следующей таблице перечислены состояния питания ACPI от самого высокого до самого низкого энергопотребления.
Состояние электропитания | Состояние ACPI | Описание |
---|---|---|
Выполняется операция | S0 | Система полностью пригодна для использования. Аппаратные компоненты, которые не используются, могут сэкономить электроэнергию за счет пониженного энергопотребления. |
Сон (Современный ждущий режим) | Низкое энергопотребление S0 | Некоторые системы SoC поддерживают состояние низкого энергосбережения, известное как современные ждущие режимы. В этом состоянии система может быстро переключиться с низкого энергопотребления на режим высокой мощности, чтобы он мог быстро реагировать на события оборудования и сети. Системы, поддерживающие современные резервные, не используют S1-S3. |
Сон | S1 S2 S3 | Вероятно, система отключена. Потребляемая мощность в этих штатах (S1-S3) меньше S0 и больше, чем S4; S3 потребляет меньше энергии, чем S2, и S2 потребляет меньше энергии, чем S1. Обычно системы поддерживают одно из этих трех состояний, а не все три. В этих состояниях (S1-S3) постоянно обновляется Энергозависимая память для поддержания состояния системы. Некоторые компоненты остаются включенными, поэтому компьютер может выходить из входных данных с клавиатуры, локальной сети или USB-устройства. Гибридный спящий режим, используемый на настольных компьютерах, — это место, где система использует файл гибернации с S1-S3. Файл гибернации сохраняет состояние системы в случае, если система теряет питание в спящем режиме.
|
Режим гибернации | S4 | Вероятно, система отключена. Энергопотребление уменьшается до самого нижнего уровня. Система сохраняет содержимое энергозависимой памяти в файл гибернации для сохранения состояния системы. Некоторые компоненты остаются включенными, поэтому компьютер может выходить из входных данных с клавиатуры, локальной сети или USB-устройства. Рабочий контекст можно восстановить, если он хранится на незащищенном носителе. Быстрый запуск — это место, где пользователь выходит из системы перед созданием файла спящего режима. Это позволяет сократить файл гибернации, что более подходит для систем с меньшими возможностями хранения. |
Мягкое отключение | S5 | Вероятно, система отключена. Это состояние состоит из полного завершения работы и цикла загрузки. |
Механическое выключение | G3 | Система полностью отключена и не потребляет электроэнергии. Система возвращается в рабочее состояние только после полной перезагрузки. |
Перечисление _ _ состояния энергопотребления системы определяет значения, используемые для указания состояния питания системы.
Рабочее состояние (S0)
Во время рабочего состояния система находится в спящем режиме и работает. Проще говоря, устройство «включено». Если экран включен или выключен, устройство находится в полном состоянии выполнения. Для экономии энергии, особенно на устройствах с питанием от аккумулятора, мы настоятельно рекомендуем выключить аппаратные компоненты, если они не используются.
Выключите аппаратные компоненты, если они не используются, независимо от состояния. Низкое энергопотребление — важное замечание для потребителей мобильных устройств.
Состояние сна (современный ждущий режим)
В режиме низкого энергопотребления S0 в рабочем состоянии, которое также называется современным ждущимрежимом, система остается частично работающей. В современных ждущих режимах система может оставаться в актуальном состоянии при каждом доступе к подходящей сети, а также при необходимости выполнять пробуждение, если требуется действие в реальном времени, например обслуживание ОС. Современные спящие функции выполняются значительно быстрее, чем S1-S3. Дополнительные сведения см. в статье современные резервные.
Современные ждущие режимы доступны только в некоторых системах SoC. Если она поддерживается, система не поддерживает S1-S3.
Состояние сна (S1 — S3)
Перед переходом системы в спящий режим он определяет соответствующее состояние сна, уведомляет приложения и драйверы ожидающего перехода, а затем переводит систему в состояние сна. В случае критического перехода, например при достижении порогового значения критического аккумулятора, система не уведомляет приложения и драйверы. Приложения должны быть подготовлены для этого и предпринять соответствующие действия при возврате системы в рабочее состояние.
В этих состояниях (S1-S3) постоянно обновляется Энергозависимая память для поддержания состояния системы. Некоторые компоненты остаются включенными, поэтому компьютер может выходить из входных данных с клавиатуры, локальной сети или USB-устройства.
Система также выходит из спящего режима в ответ на действия пользователя или событие пробуждения, определенное приложением. Дополнительные сведения см. в разделе системные события пробуждения. Время, необходимое для пробуждения системы, зависит от состояния сна, из которого он выходит из спящего режима. Система занимает больше времени для выхода из состояния с низким энергопотреблением (S3), чем из состояния с более высоким энергопотреблением (S1) из-за дополнительной работы, которую может потребоваться оборудование (стабилизация источника питания, повторная инициализация процессора и т. д.).
При вызове SetThreadExecutionStateзначение параметра ES AWAYMODE должно использоваться _ _ только в тех случаях, когда они совершенно необходимы приложениям мультимедиа, которым требуется система для выполнения фоновых задач, таких как запись содержимого телевизионных передач или потокового мультимедиа на другие устройства, пока система находится в спящем режиме. Приложения, не требующие критической фоновой обработки или выполняемые на переносных компьютерах, не должны включать режим отсутствия, так как не позволяет системе сэкономить электроэнергию, переходя в режим true Sleep.
Гибридный спящий режим (S1-S3 + файл гибернации)
Гибридный спящий режим — это специальное состояние, которое представляет собой сочетание состояний спящего режима и спящего режима, когда система использует файл гибернации с S1-S3. Он доступен только в некоторых системах. Если этот параметр включен, система записывает файл гибернации, но переходит в спящий режим с повышенным энергопотреблением. Если при переходе системы в спящий режим питание теряется, система выходит из спящего режима, что занимает больше времени, но восстанавливает состояние системы пользователя.
Состояние гибернации (S4)
Windows использует режим гибернации, чтобы обеспечить быстрый запуск. Если он доступен, он также используется на мобильных устройствах для продления времени работы батареи системы, предоставляя механизм сохранения всех состояний пользователей до завершения работы системы. При переходе в спящий режим все содержимое памяти записывается в файл на основном системном диске, файле гибернации. Это сохраняет состояние операционной системы, приложений и устройств. В случае, когда объем общей памяти потребляет всю физическую память, файл гибернации должен быть достаточно большим, чтобы гарантировать наличие места для сохранения всего содержимого физической памяти. Поскольку данные записываются в долговременное хранилище, DRAM не требуется поддерживать самообновление и могут быть выключены. Это означает, что энергопотребление режима гибернации очень низкий, почти так же, как питание выключено.
Во время полного завершения работы и загрузки (S5) весь сеанс пользователя уничтожается и перезапускается при следующей загрузке. В отличие от спящего режима (S4), сеанс пользователя закрывается и сохраняется состояние пользователя.
Быстрый запуск (сокращенный файл гибернации)
Быстрый запуск — это тип завершения работы, который использует файл гибернации для ускорения последующей загрузки. Во время этого типа отключения пользователь выходит из системы перед созданием файла спящего режима. Быстрый запуск позволяет сократить файл гибернации, что более подходит для систем с меньшими возможностями хранения. Дополнительные сведения см. в разделе типы файлов спящего режима.
При использовании быстрого запуска система отображается пользователю как при полном завершении работы (S5), даже несмотря на то, что система на самом деле прошла работу в режиме S4. Сюда входит, как система реагирует на сигналы пробуждения устройства.
Быстрый запуск — журналы сеансов пользователей, но содержимое ядра (сеанс 0) записывается на жесткий диск. Это обеспечивает более быструю загрузку.
начиная с Windows 8 быстрый запуск является переходом по умолчанию при запросе выключения системы. Полное завершение работы (S5) возникает при запросе перезагрузки системы (или при вызове приложением API завершения работы).
Переход в спящий режим
При выполнении запроса в спящий режим выполняются следующие шаги, когда система переходит в спящий режим:
начиная с Windows 8 все ядра системы используются для сжатия данных в памяти и записи на диск.
Возобновление из спящего режима
При выходе системы из спящего режима.
При включении системы в процессе выхода из спящего режима выполняются следующие действия.
Выход из спящего режима начинается с системного сообщения, похожего на завершение работы S5. Диспетчер загрузки ОС определяет, что требуется возобновление из спящего режима, выявляя допустимый файл гибернации. Затем она направляет систему к возобновлению, восстанавливая содержимое памяти и все регистры архитектуры. В случае выхода из спящего режима содержимое системной памяти считывается с диска, распаковывается и восстанавливается, что приводит систему в точное состояние, в котором она находилась в спящем режиме. После восстановления памяти устройства перезапускаются, а компьютер возвращается в состояние выполнения, готовое для входа.
При выходе из спящего режима драйверы и службы получают уведомления, но не перезапускаются. Они восстанавливаются только в том состоянии, в котором они были до перехода в режим гибернации.
Типы файлов спящего режима
Файлы гибернации используются для гибридного спящего режима, быстрого запуска и стандартного спящего режима (описан ранее). Существует два типа, отличающиеся по размеру, файлы спящего режима полного и уменьшенного размера. Сокращенный файл гибернации может использоваться только при быстром запуске.
Тип файла спящего режима | Размер по умолчанию | Поддерживает. |
---|---|---|
Полное | 40% физической памяти | режим гибернации, гибридный спящий режим, быстрый запуск |
XDR | 20% физической памяти | Быстрый запуск |
Пример | Описание |
---|---|
powercfg /a | Проверьте тип файла спящего режима. При использовании полного файла гибернации состояние «Гибернация» является доступным параметром. Если используется сокращенный файл гибернации, то результаты не будут поддерживаться в спящем режиме. Если в системе вообще нет файла спящего режима, результаты будут включены в спящий режим. |
powercfg /h /type full | Измените тип файла спящего режима на полный. Это не рекомендуется в системах с объемом памяти менее 32 ГБ. |
powercfg /h /type reduced | Измените тип файла спящего режима на сокращенный. Если команда возвращает «неверный параметр», см. Следующий пример. |
powercfg /h /size 0 powercfg /h /type reduced | Повторите попытку изменения типа файла спящего режима на сокращенный. Если для файла гибернации задан пользовательский размер более 40%, необходимо сначала установить размер файла равным нулю. Затем повторите настройку. |
Состояние мягкого отключения (S5)
Состояние «мягкое отключение» происходит, когда система полностью завершает работу без файла гибернации. Мягкое отключение также называется «полным завершением работы». Во время полного завершения работы и загрузки весь сеанс пользователя уничтожается и перезапускается при следующей загрузке. Следовательно, Загрузка/запуск из этого состояния занимает значительно больше времени, чем S1-S4. Полное завершение работы (S5) возникает при запросе перезагрузки системы (или при вызове приложением API завершения работы).
Состояние механических вывыкл. (G3)
В этом состоянии система полностью отключена и не потребляет электроэнергии. Система возвращается в рабочее состояние только после полной перезагрузки.
Режим пробуждения по локальной сети
Функция Wake-on-LAN (WOL) выводит компьютер из состояния пониженного энергопотребления, когда сетевой адаптер обнаруживает событие WOL (как правило, специально сконструированный пакет Ethernet).
WOL поддерживается в спящем режиме (S3) или режиме гибернации (S4). Он не поддерживается в состоянии завершения работы с быстрым запуском или с мягким отключением (S5). Сетевые карты не включаются в пробуждение в этих штатах, так как пользователи не хотят, чтобы их системы пробуждаться самостоятельно.
Протокол WOL официально не поддерживается при мягком выключении (S5). однако BIOS в некоторых системах может поддерживать арминг сетевые карты для пробуждения, хотя в этом случае Windows не участвует в процессе.
Что такое ACPI? И чем отличается режим S1 от S3?
ACPI (англ. Advanced Configuration and Power Interface — усовершенствованный интерфейс конфигурации и управления питанием) — открытый промышленный стандарт, впервые выпущенный в декабре 1996 года и разработанный совместно компаниями HP, Intel, Microsoft, Phoenix и Toshiba, который определяет общий интерфейс для обнаружения аппаратного обеспечения, управления питанием и конфигурации материнской платы и устройств.
Спецификация 2.0 была представлена в сентябре 2000 года. Она распространяется на более широкий спектр компьютеров, включая корпоративные серверы, настольные системы и ноутбуки. Кроме того, в ACPI 2.0 добавлена поддержка 64-разрядных микропроцессоров для серверов, поддержка различных типов памяти, устройств PCI и PCI-X.
Последняя версия спецификации ACPI — 3.0b — выпущена 10 октября 2006 года.
В настоящий момент ведутся работы над версией 4.0
Задача ACPI — обеспечить взаимодействие между операционной системой, аппаратным обеспечением и BIOS материнской платы.
Некоторые из этих таблиц полностью или частично хранят статические данные в том смысле, что от запуска к запуску системы, они не изменяются. Статические данные, как правило, создаются производителем материнской платы или BIOS и описываются на специальном языке ASL (ACPI Source Language), а затем компилируются в представление на AML.
Другие таблицы хранят динамические данные, которые зависят, например, от установок BIOS и комплектации материнской платы. Такие таблицы формируются BIOS на этапе загрузки системы до передачи управления ОС.
Режим расширенного управления питания ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) реализует управление энергосберегающими функциями ПК:
— автоматическое отключение ПК после завершения работы ОС;
— перевод компьютера у режимы энергосбережения и выход с них.
В соответствии со стандартом ACPI выделяют следующие режимы энергосбережения, в которых может находится ПК:
S0 (Normal) – рабочее состояние ПК;
S1 (Power On Suspend или POS или Doze) – режим энергосбережения, в котором отключается монитор, винчестер, но на ЦП (процессор) и ОЗУ (оперативная память) питание подается, частота системной шины снижается до 33 МГц;
S2 (Standby) – режим энергосбережения, в котором отключается монитор, винчестер, а также питание ЦП (процессор);
S3 (Suspend to RAM или STR или Suspend) – при данном режиме энергосбережения питание подается только на оперативную память. Все другие компоненты ПК отключены;
S4 (Suspend to Disk или STD) – при данном режиме энергосбережения текущее состояние системы записывается на винчестер, после чего следует отключение питание всех компонентов ПК;
S5 (Soft—Off) – компьютер отключен.
ACPI Standby State
Название опции:
ACPI Standby State
Возможные значения:
Описание:
Опция позволяет указать, какой из режимов будет использоваться при переходе в состояние энергосбережения: S1(POS) (в некоторых версиях BIOS значение выглядит как S1(PowerOn-Suspend)) или S3(STR) (в некоторых версиях BIOS — S3(Suspend-To-RAM)). Если ваша материнская плата и блок питания совместимы со вторым режимом, выбирайте его, как более экономичный. Иногда присутствует и вариант S1&S3, в этом случае операционной системой могут быть использованы оба режима энергосбережения.
Кратко остановимся на этих режимах. Большинство компьютеров, поддерживающих спецификации ACPI, позволяют использовать два режима энергосбережения: S1 (POS) и S3 (STR). В первом (расшифровывается как Power on Suspend) отключается питание от жесткого диска, некоторых карт расширения, плюс, гасится монитор. Все остальные компоненты (процессор, оперативная память, чипсет…) работают в штатном режиме, возможен только переход на пониженные частоты. Благодаря этому пробуждение происходит очень быстро. Второй режим (сокращение от Suspend to RAM) характеризуется гораздо меньшим энергопотреблением. Перед переходом в него вся информация о состоянии различных компонентов сохраняется в оперативной памяти, после чего все остальные устройства отключаются, остается только дежурное питание. Расплачиваться за это приходится более долгим пробуждением компьютера. Есть еще Hibernate или Suspend to Disk, но он не относится к режимам энергосбережения. При его использовании информация о состоянии различных компонентов «сбрасывается» на жесткий диск, после чего происходит обычное отключение питания.
Для того чтобы режим Suspend to RAM (как, впрочем, и Suspend to Disk) функционировал без сбоев, необходимо четкое взаимодействие всех драйверов компонентов, установленных в системе. При наличии «кривого» драйвера компьютер может не просыпаться вообще или после выхода из спящего режима работать с ошибками. В этом случае необходимо вернуться к менее требовательному в этом плане Power on Suspend.
Режим Suspend to RAM накладывает определенные ограничения на блок питания: ток, отдаваемый по цепи Standby (+5V SB), должен быть не менее 800 мА (рекомендуется 1 А). К современным моделям претензий в этом плане нет — все они совместимы с режимом Suspend to RAM, проблемы могут возникнуть только со старыми компьютерами.
Опубликовано 22.09.2008, дополнено 13.12.2010.
System Power States
To the user, the system appears to be either on or off. There are no other detectable states. However, the system supports multiple power states that correspond to the power states defined in the Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) specification. There are also variations of these states, such as hybrid sleep and fast startup. This topic introduces these states and describes how they relate to each other.
System integrators and developers creating drivers or applications with a system service should be particularly careful of driver quality issues, such as memory leaks. While driver quality has always been important, the up time between kernel reboots may be significantly longer than on previous versions of the OS because on user initiated sleeps and shutdowns, the kernel, drivers, and services will be preserved and restored, not re-started.
The following table lists the ACPI power states from highest to lowest power consumption.
Power state | ACPI state | Description |
---|---|---|
Working | S0 | The system is fully usable. Hardware components that are not in use can save power by entering a lower power state. |
Sleep (Modern Standby) | S0 low-power idle | Some SoC systems support a low-power idle state known as Modern Standby. In this state, the system can very quickly switch from a low-power state to high-power state, so that it can respond quickly to hardware and network events. Systems that support Modern Standby do not use S1-S3. |
Sleep | S1 S2 S3 | The system appears to be off. Power consumed in these states (S1-S3) is less than S0 and more than S4; S3 consumes less power than S2, and S2 consumes less power than S1. Systems typically support one of these three states, not all three. In these states (S1-S3), volatile memory is kept refreshed to maintain the system state. Some components remain powered so the computer can wake from input from the keyboard, LAN, or a USB device. Hybrid sleep, used on desktops, is where a system uses a hibernation file with S1-S3. The hibernation file saves the system state in case the system loses power while in sleep.
|
Hibernate | S4 | The system appears to be off. Power consumption is reduced to the lowest level. The system saves the contents of volatile memory to a hibernation file to preserve system state. Some components remain powered so the computer can wake from input from the keyboard, LAN, or a USB device. The working context can be restored if it is stored on nonvolatile media. Fast startup is where the user is logged off before the hibernation file is created. This allows for a smaller hibernation file, more appropriate for systems with less storage capabilities. |
Soft Off | S5 | The system appears to be off. This state is comprised of a full shutdown and boot cycle. |
Mechanical Off | G3 | The system is completely off and consumes no power. The system returns to the working state only after a full reboot. |
The SYSTEM_POWER_STATE enumeration defines values that are used to specify system power states.
Working state (S0)
During the working state, the system is awake and running. In simple terms, the device is «on.» Whether the screen is on or off, the device is in a full running state. To conserve energy, especially on battery powered devices, we highly recommend powering-down hardware components when they’re not being used.
Sleep state (Modern Standby)
In the S0 low-power idle mode of the working state, also referred to as Modern Standby, the system remains partially running. During Modern Standby, the system can stay up-to-date whenever a suitable network is available and also wake when real-time action is required, such as OS maintenance. Modern Standby wakes significantly faster than S1-S3. For more info, see Modern Standby.
Modern Standby is only available on some SoC systems. When it’s supported, the system does not support S1-S3.
Sleep state (S1-S3)
The system enters sleep based on a number of criteria, including user or application activity and preferences that the user sets on the Power & sleep page of the Settings app. By default, the system uses the lowest-powered sleep state supported by all enabled wake-up devices. For more information about how the system determines when to enter sleep, see System Sleep Criteria.
Before the system enters sleep, it determines the appropriate sleep state, notifies applications and drivers of the pending transition, and then transitions the system to the sleep state. In the case of a critical transition, such as when the critical battery threshold is reached, the system does not notify applications and drivers. Applications need to be prepared for this and take the appropriate action when the system returns to the working state.
In these states (S1-S3), volatile memory is kept refreshed to maintain the system state. Some components remain powered so the computer can wake from input from the keyboard, LAN, or a USB device.
The system also wakes from sleep in response to user activity or a wake-up event defined by an application. For more information, see System Wake-up Events. The amount of time it takes the system to wake depends on the sleep state it is waking from. The system takes more time to wake from a lower-powered state (S3) than from a higher-powered state (S1) because of the extra work the hardware may have to do (stabilize the power supply, reinitialize the processor, and so forth).
When calling SetThreadExecutionState, the ES_AWAYMODE_REQUIRED value should be used only when absolutely necessary by media applications that require the system to perform background tasks such as recording television content or streaming media to other devices while the system appears to be sleeping. Applications that do not require critical background processing or that run on portable computers should not enable away mode because it prevents the system from conserving power by entering true sleep.
Hybrid sleep (S1-S3 + hibernation file)
Hybrid sleep is a special state that’s a combination of the sleep and hibernation states, it’s when a system uses a hibernation file with S1-S3. It’s only available on some systems. When enabled, the system writes a hibernation file but enters a higher-powered sleep state. If power is lost while the system is sleeping, the system wakes from hibernation, which takes longer but restores the user’s system state.
Hibernate state (S4)
Windows uses hibernation to provide a fast startup experience. When available, it’s also used on mobile devices to extend the usable battery life of a system by giving a mechanism to save all of the user s state prior to shutting down the system. In a Hibernate transition, all the contents of memory are written to a file on the primary system drive, the hibernation file. This preserves the state of the operating system, applications, and devices. In the case where the combined memory footprint consumes all of physical memory, the hibernation file must be large enough to ensure there will be space to save all the contents of physical memory. Since data is written to non-volatile storage, DRAM does not need to maintain self-refresh and can be powered off, which means power consumption of hibernation is very low, almost the same as power off.
During a full shutdown and boot (S5), the entire user session is torn down and restarted on the next boot. In contrast, during a hibernation (S4), the user session is closed and the user state is saved.
Fast startup (reduced hibernation file)
Fast startup is a type of shutdown that uses a hibernation file to speed up the subsequent boot. During this type of shutdown, the user is logged off before the hibernation file is created. Fast startup allows for a smaller hibernation file, more appropriate for systems with less storage capabilities. For more info, see Hibernation file types.
When using fast startup, the system appears to the user as though a full shutdown (S5) has occurred, even though the system has actually gone through S4. This includes how the system responds to device wake alarms.
Fast startup logs off user sessions, but the contents of kernel (session 0) are written to hard disk. This enables faster boot.
To programmatically initiate a fast startup-style shutdown, call the InitiateShutdown function with the SHUTDOWN_HYBRID flag or the ExitWindowsEx function with the EWX_HYBRID_SHUTDOWN flag.
Starting in Windows 8, fast startup is the default transition when a system shutdown is requested. A full shutdown (S5) occurs when a system restart is requested (or an application calls a shutdown API).
Entering hibernation
When a hibernate request is made, the following steps occur as the system enters hibernation:
Starting in Windows 8, all cores on the system are used to compress the data in memory and write it to disk.
To programmatically initiate a hibernate transition, call the SetSuspendState function.
Resuming from hibernation
When a system resumes from hibernation.
When a system is powered on, the following steps occur as the system resumes from hibernation.
A resume from hibernation starts with a system POST that is similar to an S5 shutdown. The OS boot manager determines that a resume from hibernation is required by detecting a valid hibernation file. Then it directs the system to resume, restoring the contents of memory and all architectural registers. In the case of a resume from hibernation, the contents of the system memory are read back in from the disk, decompressed, and restored, putting the system in the exact state it was in when it was hibernated. After memory is restored, the devices are re-started, the machine returns to a running state, ready for login.
During a resume from hibernation, drivers and services are notified, but are not restarted. They are only restored to the state they were in prior to hibernation.
Hibernation file types
Hibernation files are used for hybrid sleep, fast startup, and standard hibernation (described earlier). There are two types, differentiated by size, a full and reduced size hibernation file. Only fast startup can use a reduced hibernation file.
Hibernation file type | Default size | Supports. |
---|---|---|
Full | 40% of physical memory | hibernate, hybrid sleep, fast startup |
Reduced | 20% of physical memory | fast startup |
Example | Description |
---|---|
powercfg /a | Verify the hibernation file type. When a full hibernation file is used, the results state that hibernation is an available option. When a reduced hibernation file is used, the results will say hibernation is not supported. If the system has no hibernation file at all, the results will say hibernation has not been enabled. |
powercfg /h /type full | Change the hibernation file type to full. This is not recommended on systems with less than 32GB of storage. |
powercfg /h /type reduced | Change the hibernation file type to reduced. If the command returns «the parameter is incorrect», see the following example. |
powercfg /h /size 0 powercfg /h /type reduced | Retry changing the hibernation file type to reduced. If the hibernation file is set to a custom size greater than 40%, you must first set the size of the file to zero. Then retry the reduced configuration. |
Soft Off state (S5)
The soft off state is when the system fully shuts down without a hibernation file. Soft off is also known as a «full shutdown.» During a full shutdown and boot, the entire user session is torn down and restarted on the next boot. Consequently, a boot/startup from this state takes significantly longer than S1-S4. A full shutdown (S5) occurs when a system restart is requested (or an application calls a shutdown API).
Mechanical Off state (G3)
In this state, the system is completely off and consumes no power. The system returns to the working state only after a full reboot.
Wake-on-LAN behavior
The wake-on-LAN (WOL) feature wakes the computer from a low power state when a network adapter detects a WOL event (typically, a specially constructed Ethernet packet).
WOL is supported from sleep (S3) or hibernate (S4). It is not supported from fast startup or soft off (S5) shutdown states. NICs are not armed for wake in these states because users do not expect their systems to wake up on their own.
WOL is not officially supported from soft off (S5). However, the BIOS on some systems may support arming NICs for wake, even though Windows is not involved in the process.