CPU|重启就是关机再开机？你以为错了…… 操作系统

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前两天小编在刷pyq的时候，看到了一朋友发的一张与客服的对话截图：
真是Amazing！虽然先前小编就有听说重启和关机后再开机不一样，但当电脑跳出“需要重启”的弹窗时，我依旧会选择“稍后重启” ，然后在使用完电脑后关机，下次使用时开机，当作重启……
小编当时还天真地以为，这样既没有打断正在进行的工作，还完成了重启，可谓是做到了效率的最大化……

今天亲眼见证了两种方式所带来的不同结果，小编决心好好探索一下：
“重启”和“关机后再开机”到底有哪些不同？
01
定性来看
从最表层看，当我们点击“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，主机似乎停了一下，但并没有完全关闭；
而选择关机再开机，不仅中途主机会完全关闭，我们还要手动按一下主机上的电源键才能再次将系统开启。
所以从操作手段上，关机再开机相比重启要多按一次按钮；从主机经历的过程上看，关机再开机相比重启经历得更多。 Emmm ，似乎说了一段废话……
不过通过主机呈现出的不同状态，我们应该能感觉到两者肯定是有不同的。
在主机没有完全关闭的背后，究竟还藏着什么不为人知的秘密？
02
【CPU|重启就是关机再开机？你以为错了……】定量来看
想要深挖计算机重启背后的秘密，就要知道计算机在重启过程中都发生了什么。
首先我们来看看，操作系统是通过什么来区分重启和关机再开机的，这里就要引入一个概念——高级配置电源管理接口（Advanced Configuration and Power Interface），简称ACPI 。
ACPI是1997年由多家公司共同提出、制定的操作系统电源管理、硬件配置接口，是一种开放标准。
ACPI整体框架图
相信大家看到上图的感觉一定是非常头大，因为小编自己也一样（狗头）
不过我们今天不是去深挖ACPI的，而是看ACPI是如何决定计算机的重启的。
ACPI规范定义了一台兼容ACPI的计算机系统可以有以下七个状态（所谓的全局状态）：
G0(S0)：正常工作状态。计算机的正常工作状态-操作系统和应用程序都在运行。

G1：睡眠。这个状态还可以再细分为以下几种：

（1）S0ix：Modern Standby 。在这种睡眠状态下，计算机还能联网，音乐还可以播放，其余大部分应用处于暂停的状态，轻按任意键即可登录账户并进入工作状态。
（2）S1：比较耗电的睡眠模式。 CPU的所有寄存器被刷新，并且停止执行指令，但CPU和内存的电源会被维持。
（3）S2：一种比S1更深的睡眠状态，会停止CPU的电源供应，这种模式通常不被采用。
（4）S3：称为Suspend to RAM ，简称STR 。这个模式就是我们计算机上常见的“睡眠”
（5）S4：称为Suspend to Disk ，也是我们常说的“休眠” ，其和S3的差别在于， S4消耗的时间更长，而且如果此时系统断电， S3状态下没有保存的数据会丢失，而S4状态下不会影响。
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。
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。
虽然看起来我们一直没有提到重启，但从ACPI规范下计算机的几种状态，我们却可以看出其不同的运行模式和唤醒模式，这和我们马上要讲到的重启都是有关联的。
其实你可能想不到，重启也分很多个种类，而我们平时最常接触到的重启，叫hard reset ，其通过信号通知所有芯片、外围网卡等等一起进行reset操作，使系统大多数寄存器重置到缺省值（默认值），而后CPU从reset vector 开始执行程序。