技术分享|重启与关机再启动的差别

在朋友家玩了一天的赵师傅回到家,唤醒休眠状态的电脑,瞬间感觉天都塌了,到底是怎么一回事呢!让我们一探究竟!

今天去高中同学家玩,玩了一整天才回到家。唤醒休眠中的电脑时,却发现桌面美化软件弹出了一堆报错窗口。搞笑的是,这些报错窗口像动画帧一样,一帧一帧地定格堆叠在一起,呈现出了一个静态的PPT动画效果。

都说数码产品出问题,重启能解决80%,但是恰好我这个问题在那20%里。就在看着重启也消除不了的错误窗口思考是,我脑海中灵机一动!新机子瓦椅紫眸一兜子!真相只有一个!接下来到沉睡的赵算法的推理时间!

因为我是在开始页面选择的重启选项,但是重启后本该重新启动的桌面美化程序还有steam竟然依然在运行!我灵巧的脑瓜灵机一动,一定是系统的一键重启没能真正的关机重启而是伪关机再启动

经过我的严密推理,这次我在开始页面选择了关机,然后再手动开机。终于!我的电脑重获新生,真的Amazing呀!

接下来,有一个新的问题浮现出来。为什么重启解决不了的问题,关机再启动反而就可以了呢。于是我迅速的打开了浏览器进行搜寻,终于让我得到了结果。(以下结论均为网络信息,如有觉得侵权,请联系我,我再洗一洗

一. 重启与关机在启动的表层区别

从表面来看,当我们选择重启后,计算机会自动进行注销用户、关闭系统、重新打开并装载系统等操作,我们的电脑似乎只是停了一下而没有真正的完全关闭;而关机再启动,不仅中途我们的电脑会完全关闭,我们还要手动按一下电源键才能再次将系统打开。

所以表面上重启关机再启动只是多按了一次电源键……好吧我也觉得是一段废话,那让我们深层次的来挖掘一下电脑在重启和关机过程中到底都发生了什么。

二. 深层挖掘电脑的重启与关机过程

想要深入了解计算机重启背后的机制,首先需要了解计算机在重启过程中所经历的状态变化。操作系统区分重启和关机再开机的关键在于高级配置电源管理接口(ACPI)

ACPI(Advanced Configuration and Power Interface)是一个由多家公司于1997年共同提出和制定的开放标准,用于操作系统的电源管理和硬件配置。尽管 ACPI 提供了详细的电源管理规范,但今天我们关注的重点是ACPI如何决定计算机的重启行为。ACPI规范定义了计算机系统可以进入的七种全局状态,其中包括:

  1. G0 (S0):正常工作状态。计算机在此状态下运行操作系统和应用程序,所有功能正常。
  2. G1:睡眠状态,进一步细分为以下几种模式:

    S0ix:Modern Standby。在这种模式下,计算机能够保持联网,继续播放音乐,其余大部分应用程序处于暂停状态。只需轻按任意键即可恢复到工作状态。

    S1:相对较耗电的睡眠模式。在这种模式下,CPU的所有寄存器都会被刷新,CPU停止执行指令,但CPU和内存的电源会继续供电。

    S2:比S1更深层次的睡眠状态,会断开CPU的电源供应。这种模式通常较少被使用。

    S3:被称为Suspend to RAM(STR)。这是我们常见的“睡眠”模式,计算机会将当前的状态保存在内存中,而关闭其他硬件组件以节省电力。

  3. G2(S5):称为Soft Off。此状态和下面所所述的G3(S6) 类似,不过在这个状态下,系统仍可以被部分设备(如键盘等)唤醒。
  4. G3(S6):称为Mechanical Off。此状态下所有部件断电,需要再次按下电源键才能唤醒。

虽然我们之前没有直接提到重启,但从ACPI规范下计算机的各种状态来看,我们可以发现这些状态与重启操作有着密切的关系。

实际上,重启的方式也有很多种,而我们最常遇到的重启方式是硬重启(hard reset)。这种重启方式通过信号通知计算机的所有芯片和外围设备进行重置操作,使系统大多数寄存器恢复到默认值。之后,CPU从重置向量(reset vector)开始执行程序。

在硬重启过程中,系统不会完全断电,也不会进入G3(S5)状态。相反,CPU在其他组件的协助下完成重置程序。因此,硬重启的过程在电力供应上保持稳定,并不像关机那样完全断电。这种重启方式可以迅速恢复系统的初始状态,确保系统能够正常启动和运行。

而关机再开机的过程中,系统会完全切断电源,即进入G3 (S6) 的状态,让所有寄存器均恢复到初始状态,整个过程需要执行的程序会更多,速度上也会更慢一些。

所以综上,当计算机的部分功能出现故障时,由于重启无法使所有寄存器均恢复到初始状态,所以会导致重启也解决不了电脑故障。所以当你的电脑出现故障时,最好是使用关机再启动的方法来尝试解决问题。

最后感慨一句,计算机系统真的太精明庞大了。

这里是赵算法,一个热爱动漫和数码的技术宅,期待下次为大家带来更好的经验分享。

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