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Zusammenfassung
Dieses Kapitel bietet einen Überblick über die verschiedenen Power-Management-Techniken unter Linux. Die Konfiguration aller einsetzbaren Techniken von APM (engl. Advanced Power Management) über ACPI (engl. Advanced Configuration and Power Interface) bis hin zum CPU Frequency Scaling werden hier detailliert beschrieben.
Vom reinen Power-Management auf Laptops mit APM ging die Entwicklung weiter in Richtung ACPI, das ein auf allen modernen Rechnern (Laptops, Desktops und Servern) verfügbares Werkzeug zur Hardwareinformation und -konfiguration ist. Auf vielen modernen Hardwaretypen kann außerdem die CPU-Frequenz der Situation entsprechend angepasst werden, was gerade bei mobilen Geräten kostbare Akkulaufzeit einsparen hilft (CPU Frequency Scaling).
Alle Power-Management-Techniken setzen eine dafür ausgelegte Hardware und passende BIOS-Routinen voraus. Die meisten Laptops und viele moderne Desktops und Server bringen diese Voraussetzungen mit. Auf älterer Hardware wurde oft APM verwendet (engl. Advanced Power Management). Da APM im Wesentlichen aus einem im BIOS implementierten Satz von Funktionen besteht, ist die APM-Unterstützung auf unterschiedlicher Hardware unter Umständen unterschiedlich gut. ACPI ist wesentlich komplexer und variiert in der Unterstützung durch die Hardware noch stärker als APM. Aus diesem Grund macht es keinen Sinn, die Verwendung des einen oder anderen Systems zu propagieren. Testen Sie die unterschiedlichen Verfahren auf Ihrer Hardware und nutzen Sie die Technologie, die am besten unterstützt wird.
![]() | Power-Management auf AMD64-Prozessoren |
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Die AMD64-Prozessoren unterstützen mit einem 64-bit Kernel ausschließlich ACPI. | |
Stromsparfunktionen spielen nicht nur im mobilen Einsatz auf Laptops eine wichtige Rolle, sondern auch auf Desktopsystemen. Die wichtigsten Funktionen werden im Folgenden kurz vorgestellt und ihr Einsatz innerhalb der beiden Power-Managementsysteme APM und ACPI erläutert:
In dieser Betriebsart wird das Display ausgeschaltet und bei manchen Geräten die Prozessorleistung gedrosselt. Nicht jede APM-Implementierung stellt diese Funktion zur Verfügung. Bei ACPI entspricht diese Funktion dem Zustand S1 bzw. S2.
Hier wird der gesamte Systemzustand in den Arbeitsspeicher geschrieben und das gesamte System mit Ausnahme des Arbeitsspeichers in einen Ruhezustand versetzt. In diesem Zustand braucht der Computer nur sehr wenig Strom. Vorteil dieses Zustands ist, dass man innerhalb weniger Sekunden wieder an derselben Stelle weiterarbeiten kann, ohne erst booten und benötigte Programme neu laden zu müssen. Bei Geräten, die mit APM arbeiten, genügt es meist, den Deckel zu schließen, um zu suspendieren, und ihn zum Weiterarbeiten einfach wieder zu öffnen. Bei ACPI entspricht diese Funktion dem Zustand S3. An der Unterstützung dieses Zustands wird immer noch entwickelt. Sie ist daher stark hardwareabhängig.
In dieser Betriebsart wird der Systemzustand vollständig auf der Festplatte gespeichert und das System danach ausgeschaltet. Die Rückkehr aus diesem Zustand dauert zwischen 30 und 90 Sekunden und auch hier wird der Zustand vor dem Suspend genau wiederhergestellt. Einige Hersteller bieten in ihrem APM sinnvolle Mischformen davon an (zum Beispiel RediSafe bei IBM Thinkpads). Hibernation entspricht bei ACPI dem Zustand S4. Unter Linux wird Suspend to disk von Kernelroutinen ausgeführt, die unabhängig von APM und ACPI sind.
ACPI und APM kontrollieren beide den Ladezustand des Akkus und geben Meldungen zum aktuellen Ladezustand aus. Außerdem koordinieren beide Systeme die Ausführung bestimmter Aktionen, wenn ein kritischer Ladezustand erreicht ist.
Nach einem Shutdown wird der Computer vollständig ausgeschaltet. Das ist vor allem von Bedeutung, wenn ein automatischer Shutdown ausgeführt wird, kurz bevor der Akku leer ist.
Ein Abschalten der Festplatte trägt den größten Teil zur Energieersparnis des Gesamtsystems bei. Je nach Zuverlässigkeit des gesamten Systems kann diese mehr oder weniger lang schlafen gelegt werden. Allerdings steigt das Risiko eines Datenverlusts mit der Länge der Ruhepausen der Platte. Andere Komponenten können via ACPI (zumindest theoretisch) oder dauerhaft im BIOS-Setup deaktiviert werden.
In Zusammenhang mit der CPU kann auf drei Arten Energie gespart werden. Frequenz und Spannungsregelung (auch bekannt als PowerNow! bzw. Speedstep), Aussetzen der Taktfrequenz (Throttling) und Schlafenlegen des Prozessors (C-Zustände). Je nach Betriebsart des Computers können diese geeignet kombiniert werden.