tl;dr : Les états d'alimentation de votre ordinateur sont contrôlés par une implémentation de l'ACPI (advanced configuration and power interface). À la fin d'un processus d'arrêt, votre système d'exploitation définit une commande ACPI indiquant que l'ordinateur doit redémarrer. En réponse, la carte mère réinitialise tous les composants à l'aide de leurs commandes ou lignes de réinitialisation respectives, puis suit le processus d'amorçage. La carte mère ne s'éteint jamais réellement, elle ne fait que réinitialiser divers composants et se comporte ensuite comme si le bouton d'alimentation venait d'être enfoncé.

Réponse longue et décousue mais (à mon avis) plus intéressante :

Le soft power et son fonctionnement

Autrefois (bon, d'accord, pour un étudiant comme moi, les années 90, c'était il y a longtemps), nous avions des cartes mères AT (Advanced Technology) dotées de Puissance AT gestion. Le système d'alimentation AT était très, très simple. Le bouton d'alimentation de votre ordinateur était une bascule matérielle (probablement à l'arrière du boîtier) et votre entrée de 120Vac passait directement par là. Il activait et désactivait physiquement l'alimentation de votre bloc d'alimentation, et lorsque cet interrupteur était en position "Off", tout dans votre ordinateur était complètement mort (ce qui rendait la batterie CMOS très importante, car sans elle, il n'y avait pas d'alimentation pour faire fonctionner l'horloge matérielle). Comme l'interrupteur d'alimentation était un mécanisme physique, il n'existait aucun moyen logiciel d'allumer et d'éteindre l'ordinateur. Windows affichait le fameux message "Vous pouvez maintenant éteindre votre ordinateur en toute sécurité" parce que, bien que tout soit parqué et prêt à être éteint, il n'était pas possible pour le système d'exploitation d'actionner réellement l'interrupteur d'alimentation. Cette configuration était parfois appelée force dure parce que c'est du matériel.

De nos jours, les choses sont différentes, grâce aux merveilles des cartes mères ATX et des Alimentation ATX (c'est Advanced Technology eXtended si vous êtes attentifs). En plus d'un certain nombre d'autres avancées (mini-DIN PS/2, quelqu'un ?), ATX a apporté puissance douce . Le soft power signifie que l'alimentation de l'ordinateur peut être contrôlée par un logiciel. Cela a entraîné quelques changements en matière d'importation :

• Alimentation de secours : vous avez peut-être vu un connecteur "5v SB" ou "5v standby" étiqueté dans les broches de l'alimentation. Le site alimentation de secours est une ligne de 5v vers votre carte mère qui est toujours allumée, même lorsque l'ordinateur est éteint. C'est pourquoi il est important de débrancher ou d'éteindre l'interrupteur du bloc d'alimentation (s'il est présent) lors de l'entretien des ordinateurs modernes, car même s'il est éteint, vous pouvez potentiellement court-circuiter le SB 5v et endommager la carte mère. C'est également la raison pour laquelle les batteries CMOS ne sont plus vraiment aussi importantes - le 5v SB est utilisé pour remplacer la batterie CMOS chaque fois que l'alimentation est alimentée par le secteur, de sorte que la batterie CMOS n'est utilisée que lorsque vous débranchez complètement l'ordinateur. La ligne 5v SB permet surtout aux composants de votre ordinateur (surtout le BIOS et les adaptateurs réseau) de continuer à exécuter certains logiciels simples même lorsque l'ordinateur est éteint.
• Contrôle intelligent de l'alimentation électrique. Si vous regardez le brochage du connecteur de la carte mère (P1) de votre alimentation, vous remarquerez deux broches généralement étiquetées comme suit PS_ON と PS_RDY . Ils signifient "alimentation en marche" et "alimentation prête". Si vous aimez expérimenter, prenez une alimentation qui n'est pas dans un ordinateur, branchez-la et court-circuitez soigneusement une ligne de terre (un des fils noirs) à la ligne PS_ON (le fil vert). L'alimentation s'allumera visiblement et le ventilateur tournera. Les composants de la carte mère qui fonctionnent à partir du +5v SB allument et éteignent votre alimentation en connectant le courant à la broche PS_ON. Comme certains condensateurs et autres composants de l'alimentation prennent un certain temps à se charger, les tensions des sorties principales de l'alimentation peuvent ne pas être stables immédiatement après la mise sous tension de l'alimentation. C'est à cela que sert la broche PS_RDY, elle s'allume lorsque la logique interne de l'alimentation détermine que l'alimentation est "prête" et qu'elle fournira une alimentation stable. La carte mère attend que PS_RDY soit activée pour poursuivre le démarrage.

Ainsi, votre interrupteur d'alimentation ne permet plus d'allumer l'ordinateur. Il est plutôt connecté aux contrôleurs de base de votre carte mère, qui détectent que le bouton a été enfoncé et exécutent un certain nombre d'étapes pour préparer le système, y compris l'allumage de PS_ON pour que l'alimentation soit disponible. Le bouton d'alimentation n'est pas le seul moyen de déclencher le processus de démarrage, les périphériques de votre bus d'extension peuvent également le faire. Ceci est important car vos adaptateurs de réseau Ethernet restent en fait allumés lorsque votre ordinateur est éteint et recherchent un paquet très spécifique souvent appelé "paquet magique". S'ils détectent ce paquet adressé à leur adresse MAC, ils déclenchent le processus de démarrage. C'est ainsi que fonctionne le "Wake-on-LAN" (WoL). L'horloge peut également déclencher un démarrage (la plupart des BIOS vous permettent de définir une heure à laquelle l'ordinateur doit démarrer chaque jour), et les périphériques USB et FireWire peuvent déclencher un démarrage, bien que je n'aie pas connaissance d'une mise en œuvre de cette fonction.

Comprendre la maîtrise du pouvoir

J'explique la question de l'alimentation douce à la fois parce que je la trouve intéressante (c'est toujours la raison principale pour laquelle j'explique les choses) et parce qu'elle vous permet de comprendre comment l'alimentation et l'état de marche/arrêt de votre ordinateur sont tous contrôlés par un logiciel. Dans la plupart des ordinateurs actuels, ce système logiciel est une implémentation de l'algorithme de contrôle de l'alimentation. Interface de configuration et d'alimentation avancée, ou ACPI . L'ACPI est un système standardisé et unifié permettant aux logiciels de contrôler le système d'alimentation de votre ordinateur. Vous avez peut-être déjà entendu parler de l États d'alimentation ACPI . Le mécanisme de base de la gestion de l'alimentation est constitué de ces "états d'alimentation". Votre système d'exploitation passe d'un mode d'alimentation à l'autre en se préparant au changement (les processus d'arrêt/hibernation qui se produisent avant la coupure effective de l'alimentation), puis en commandant à la carte mère de changer d'état d'alimentation. Les états d'alimentation se présentent comme suit :

• G0 : Fonctionnement (état "allumé" de votre ordinateur)
• G1 : Sommeil (les états de veille de votre ordinateur, divisés en états S)
  • S1 : l'alimentation de l'unité centrale et de la mémoire vive est maintenue, mais l'unité centrale n'exécute pas d'instructions. Les périphériques sont hors tension.
  • S2 : CPU hors tension, RAM maintenue
  • S3 : Tous les composants sont hors tension, à l'exception de la RAM et des périphériques qui déclenchent une reprise (clavier). Lorsque vous demandez à votre système d'exploitation de "dormir", il arrête les processus et entre ensuite dans ce mode.
  • S4 : Hibernation. Absolument tout est éteint. Lorsque vous demandez à votre système d'exploitation d'effectuer une mise en veille prolongée, il arrête les processus, enregistre le contenu de la mémoire vive sur le disque, puis entre dans ce mode.
• G2 : Soft Off. Il s'agit de l'état "éteint" de votre ordinateur. L'alimentation est coupée pour tout, sauf pour les périphériques qui peuvent déclencher un démarrage.
• G3 : Arrêt mécanique.

Comment se passe la réinitialisation

Vous remarquerez que le redémarrage ne fait pas partie de ces états. Alors, que se passe-t-il réellement lorsque votre ordinateur redémarre ? La réponse peut être surprenante, car du point de vue de la gestion de l'énergie, il s'agit de presque rien . Il y a une commande de réinitialisation ACPI . Lorsque vous demandez à votre système d'exploitation de redémarrer, il suit son processus d'arrêt normal (il arrête tous vos processus, effectue un peu de maintenance, démonte vos systèmes de fichiers, etc.), puis, comme étape finale, au lieu d'envoyer la machine à l'état d'alimentation G2 (comme il l'aurait fait si vous lui aviez simplement demandé de s'arrêter), il définit la commande Reset. Cette commande est généralement appelée "registre de réinitialisation", car comme la plupart de l'interface ACPI, il s'agit simplement d'une adresse à laquelle il faut écrire une valeur spécifique pour demander une réinitialisation. Je vais citer la spécification 2.0 sur ce qu'il fait :

Le mécanisme optionnel de réinitialisation ACPI spécifie un mécanisme standard qui fournit une réinitialisation complète du système. Lorsqu'il est mis en œuvre, ce mécanisme doit réinitialiser l'ensemble du système. Cela inclut les processeurs, la logique centrale, tous les bus et tous les périphériques. Du point de vue de l'OSPM, l'activation du mécanisme de réinitialisation est l'équivalent logique de la mise hors tension de la machine. En prenant le contrôle après une réinitialisation, le MPOC effectuera des actions similaires à celles d'un démarrage à froid.

Ainsi, lorsque le registre de réinitialisation est activé, plusieurs choses se produisent en séquence.

• Toute la logique est réinitialisée. Cela signifie qu'il faut envoyer les commandes de réinitialisation respectives à divers éléments matériels, dont l'unité centrale, le contrôleur de mémoire, les contrôleurs de périphériques, etc. Dans la plupart des cas, cela signifie simplement allumer un fil RST physique, comme AndrejaKo l'a montré ci-dessus.
• L'ordinateur est ensuite démarré. C'est la partie "effectuer des actions de la même manière qu'un démarrage à froid". La carte mère exécute les mêmes étapes que si l'alimentation électrique venait d'être prête après avoir appuyé sur le bouton d'alimentation.

L'effet final de ces deux étapes (qui se décomposent en beaucoup plus d'étapes) est qu'on a l'impression que l'ordinateur vient de démarrer, mais que l'électricité était allumée pendant tout ce temps. Cela permet de réduire le temps nécessaire à l'arrêt et au démarrage (puisqu'il n'est pas nécessaire d'attendre que l'alimentation soit prête) et, surtout, de lancer le démarrage en arrêtant le système d'exploitation. Cela signifie qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser un autre déclencheur de démarrage (WoL etc.), et vous permet d'utiliser Reboot comme un moyen efficace de réinitialiser le système à distance, lorsque vous n'avez pas de moyen de déclencher le démarrage.

C'était une longue réponse. Mais bon, j'espère que vous en savez plus sur la gestion de l'énergie des ordinateurs maintenant. J'ai certainement appris des choses en faisant des recherches sur ce sujet.