硬件层面的电源管理是通过操作系统与硬件设备之间的协作，控制硬件设备的工作状态，从而实现节约电力的目的。不同的硬件设备（例如网卡、硬盘、显卡等）都有其自身的电源管理功能，它们支持多个不同的低功耗状态。以下将详细展开每个状态，并解释如何通过“允许计算机关闭此设备以节约电源”的设置来管理这些设备。

硬件层面的电源管理是通过操作系统与硬件设备之间的协作，控制硬件设备的工作状态，从而实现节约电力的目的。不同的硬件设备（例如网卡、硬盘、显卡等）都有其自身的电源管理功能，它们支持多个不同的低功耗状态。以下将详细展开每个状态，并解释如何通过“允许计算机关闭此设备以节约电源”的设置来管理这些设备。

1. 设备关闭状态 (Device Power Off)

当硬件设备不再被操作系统需要或使用时，它可以被完全关闭或切换到最低功耗状态。这种模式适用于设备在没有任何活动时，比如一个网卡没有数据流量传输时。关闭设备的目的是为了减少电力消耗，尤其是在笔记本电脑和移动设备上，有效延长电池续航时间。

• 操作系统管理：当设备的工作状态变为空闲时，操作系统会检测到设备没有活动，并指示设备进入关闭状态。操作系统可能会发出 ACPI（高级配置和电源接口）命令，告诉设备进入低功耗模式或完全关闭。
• 例子：如果你的电脑没有联网或者没有进行任何网络活动，网卡会进入关闭状态，停止消耗电力。

2. 设备挂起状态 (Suspend)

挂起状态是一种设备的低功耗状态，设备停止执行当前任务，但不完全关闭。挂起状态通常保持设备在某种程度上的“待机”状态，这样它可以快速恢复到正常工作状态。例如，网络适配器在没有接收到数据的情况下会挂起，等待下一次活动的到来。

• 操作系统管理：操作系统会监测设备的活动，并通过 ACPI 命令将设备挂起。当设备不再活跃时，操作系统可能会将其挂起。即便设备处于挂起状态，它仍然可以保持一些必要的响应能力。例如，当网络数据包到来时，网卡会从挂起状态中恢复并继续处理数据。
• 例子：当你暂停下载任务时，网卡可能会进入挂起状态，这时它会等待下一次数据包的传输。

3. 设备活动状态 (Active/Working State)

活动状态是设备正常运行的状态，表示设备正在执行任务并处理数据。例如，网卡接收到网络请求并开始传输数据时，它会处于活动状态。设备在活动状态下会消耗更多的电力，因为它在执行实际的计算任务或数据处理任务。

• 操作系统管理：设备处于活动状态时，操作系统不会尝试关闭或挂起设备。只有在设备处于空闲状态时，操作系统才会考虑将其转入低功耗模式（如挂起或关闭）。
• 例子：当你正在进行网络浏览或者下载数据时，网卡处于活动状态，需要不断地消耗电力。

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网络适配器（如 Realtek PCIe GbE）的电源管理

1. 电源管理功能

对于网络适配器（如 Realtek PCIe GbE），它们通常支持多种电源管理选项。这些选项通过操作系统与硬件的配合，可以控制网络适配器的电源状态，从而达到节能的目的。

• ACPI 电源管理：大多数现代操作系统（例如 Windows）通过 ACPI 电源管理来控制硬件设备的电源状态。网卡会根据不同的活动状态，切换到不同的电源模式。
• Link State Power Management：许多现代网卡支持 Link State Power Management（链路状态电源管理），它会在网络活动低时让网卡进入低功耗模式。当没有流量传输时，网卡会“睡眠”或“挂起”，等待网络请求来恢复其正常工作状态。

2. “允许计算机关闭此设备以节约电源”选项

这个选项在操作系统中启用后，可以让系统自动关闭某些设备以节省电力，尤其是在设备空闲时。对于网络适配器，启用这个选项后，当系统检测到没有网络活动时，网卡会被“关闭”或进入低功耗状态。

• 没有流量时进入低功耗状态：当网卡没有任何网络活动时，它会处于空闲状态，操作系统通过启用该选项来关闭网卡。网卡的控制器会切换到省电模式，并停止所有网络传输。
• 网络活动时自动恢复：当网卡接收到数据包或有网络活动时，它会立刻从低功耗模式中恢复，开始重新处理网络请求。这是因为网络适配器支持唤醒功能，它能够在接收到网络流量时自动恢复到活动状态。

3. 唤醒功能

网卡不仅能在没有活动时进入低功耗状态，还具有唤醒功能（Wake-on-LAN）。当网络活动（例如收到远程数据包）发生时，网卡会被唤醒并恢复到工作状态。即使在节能模式下，网卡依然能够接收信号并激活。

• Wake-on-LAN：这是一种允许网络适配器在关闭或挂起状态下接收来自网络的“唤醒”信号的功能。该功能可以帮助计算机在无需完全启动的情况下被远程唤醒，恢复到工作状态。
• 与“允许计算机关闭此设备以节约电源”配合使用：即使启用了这个选项，当有活动信号（例如远程唤醒请求）时，网卡会从关闭状态中恢复并正常工作。

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总结

硬件设备，特别是像网卡这样的外设，通常会根据操作系统的电源管理指令进入不同的电源状态。操作系统通过电源管理选项和协议（如 ACPI 和 Link State Power Management）来控制这些设备的活动，确保在空闲时关闭或挂起设备，从而节约电力。

对于 “允许计算机关闭此设备以节约电源” 选项来说，它的作用是使操作系统能够在设备处于非活动状态时，自动将其切换到低功耗模式（如关闭或挂起）。在没有网络活动时，网卡进入低功耗状态，而在有网络活动时，它会恢复工作状态。这个过程有助于延长设备的使用时间，特别是在笔记本电脑等电池供电的设备中，能有效提高续航表现。