Kapitel 9. Powermanagement

Inhaltsverzeichnis

9.1. Stromsparfunktionen
9.2. APM
9.3. ACPI
9.4. Pause für die Festplatte
9.5. Das powersave Paket
9.6. Das YaST Powermanagement-Modul

Zusammenfassung

Dieses Kapitel bietet einen Überblick über die verschiedenen Powermanagement-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 Powermanagement auf Laptops mit APM ist die Entwicklung weitergegangen in Richtung ACPI, das ein auf allen modernen Rechnern (Laptops, Desktops und Servern) verfügbares Hardwareinformations- und -konfigurationswerkzeug darstellt. 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 Powermanagement-Techniken setzen eine dafür ausgelegte Hardware und passende BIOS-Routinen voraus. Die meisten Notebooks 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.

[Important]Powermanagement auf AMD64-Prozessoren

Die AMD64-Prozessoren unterstützen mit einem 64-bit Kernel ausschließlich ACPI.

9.1. Stromsparfunktionen

Viele dieser Funktionen sind von allgemeinem Interesse, aber so richtig wichtig sind diese vor allem im mobilen Einsatz. Im Folgenden werden diese Funktionen beschrieben und erklärt von welchem System diese ausgeführt werden können.

Stand-by

In dieser Betriebsart wird nur das Display ausgeschaltet und bei manchen Geräten die Prozessorleistung gedrosselt. Nicht jede APM-Implementierung stellt diese Funktion zur Verfügung. Bei ACPI entspricht das dem Zustand S1.

Suspend (to memory)

Hier wird der gesamte Systemzustand in den Arbeitsspeicher geschrieben und außer diesem das gesamte System schlafen gelegt. In diesem Zustand braucht der Computer nur sehr wenig Strom, sodass man damit je nach Gerät von zwölf Stunden bis mehrere Tage mit Batterie überbrücken kann. Der 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 den meisten modernen Geräten genügt es, den Deckel zu schließen, um zu suspendieren, und ihn zum Weiterarbeiten einfach wieder zu öffnen. Bei ACPI entspricht das dem Zustand S3. Die Unterstützung dieses Zustands ist stark hardwareabhängig.

Hibernation (Suspend to disk)

In dieser Betriebsart hält es der Computer länger als einen Winter aus (Hibernation bedeutet „Winterschlaf“), denn der Systemzustand wird vollständig auf der Festplatte gespeichert und das System danach ausgeschaltet. Die Rückkehr aus dem „Winterschlaf“ 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.

Kontrolle des Akkuzustands

Neben der reinen Information über den Ladezustand, ist es auch wichtig, dass etwas unternommen wird, wenn die Energiereserven knapp werden. Diese Kontrollfunktion übernehmen ACPI oder APM.

Automatisches Ausschalten

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.

Abschalten von Systemkomponenten

Die wesentliche Komponente, um Energie zu sparen, ist die Festplatte. 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.

Kontrolle der Prozessorleistung

AMDs PowerNow! und Intels SpeedStep sind zwei Konzepte, die darauf ausgelegt sind, den Stromverbrauch des Gesamtsystems zu senken. Hierzu wird der Stromverbrauch der stromhungrigsten Komponente, des Prozessors, gesenkt. Ein angenehmer Nebeneffekt der reduzierten Prozessorleistung ist eine geringere Wärmeentwicklung, sodass auch regelbare Lüfter leiser arbeiten können. Die CPU Frequency Scaling-Funktionen des Linux-Kernels steuern dies. Hierbei werden im Wesentlichen drei verschiedene Level der Prozessorleistung unterschieden:

performance

höchstmögliche Leistung des Prozessors — sinnvoll, wenn das System am Stromnetz betrieben wird.

powersave

geringstmögliche Prozessorleistung für den Akkubetrieb

dynamic

dynamische Anpassung der Prozessorleistung an die aktuelle Prozessorauslastung — bevorzugte Einstellung sowohl im Akkubetrieb als auch am Netz, um die Batterie zu schonen, Lärm zu vermeiden und bestmögliche Performance zu erreichen. Die Umschaltung zwischen den Frequenzen/Zuständen erfolgt in der Regel so nahtlos, dass der Benutzer im normalen Betrieb nichts davon mitbekommt.

Mehr Informationen zur Kontrolle der Prozessorleistung in Abschnitt 9.5. “Das powersave Paket”.