如何在 GNU/Linux 啟用 Intel Rapid Start？
Intel Rapid Start 是 Intel 公司研發(fā)的一種幫助筆記本電腦節(jié)省電源和快速恢復(fù)的技術(shù)，與傳統(tǒng)的睡眠（Sleep）和休眠（Hibernate）有一定的區(qū)別，相較而言，與混合睡眠（Hybrid Sleep）倒是有一些相似的地方。Intel 說，這技術(shù)首先要主板支持，其次要有 SSD，***要有 Windows。但其實(shí) SSD 和 Windows 都不是必須的。昨天，我就在 HDD + Linux 的組合里成功地使用了 Intel Rapid Start。
一、Intel Rapid Start 原理
其實(shí) Intel Rapid Start 的原理很簡單，就是讓計(jì)算機(jī)在傳統(tǒng)的睡眠（Sleep）的基礎(chǔ)上有機(jī)會進(jìn)入更深層的睡眠（Deep Sleep），用戶可以通過 BIOS 設(shè)置一個(gè)超時(shí)，比如一分鐘、十分鐘、半個(gè)小時(shí)等（也可以設(shè)置「立即」），當(dāng)計(jì)算機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài)之后，計(jì)時(shí)開始，如果用戶在計(jì)時(shí)到達(dá)之前喚醒了計(jì)算機(jī)，那就啥也沒發(fā)生，如果預(yù)定時(shí)間達(dá)到，則計(jì)算機(jī)會被淺喚醒（wake up briefly），將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入硬盤（官方文檔指 SSD）中的一個(gè)特定分區(qū)，然后徹底斷電。在這之后，用戶只能通過按電源鍵的方式開機(jī)，主板固件會把特定分區(qū)中的內(nèi)容讀回內(nèi)存，然后計(jì)算機(jī)就可以繼續(xù)使用了。
總結(jié)一下，Intel Rapid Start 技術(shù)（IRST）的前半段與普通的睡眠是一樣的，而后半段則與休眠（Hibernate）類似，但是休眠是由操作系統(tǒng)完成的，而 IRST 則是由主板固件（BIOS 或 UEFI）去完成這一操作，也就是說，在加電自檢（POST）之后，直接就是從硬盤中讀取內(nèi)容的過程了，根本沒有引導(dǎo)器（Boot loader）和操作系統(tǒng)的加載過程，因此比操作系統(tǒng)級別的休眠要快不少，再加上 SSD 的應(yīng)用，就更加快了，這就是 Intel 所宣稱的「六秒恢復(fù)」。按照我的理解，就是恢復(fù)速度和睡眠一樣快，但是耗電和休眠一樣低（零耗電）。
Intel 的官方文檔提到該技術(shù)需要 SSD + Windows，可是我沒看出其中的必要性：SSD 是為了加速，如果用 HDD 代替的話除了慢點(diǎn)也沒啥問題，而 Windows 呢？令人興奮的是，2013年6月的時(shí)候，Linux 開發(fā)者 Matthew Garrett 就提交了一個(gè)內(nèi)核補(bǔ)丁，實(shí)現(xiàn)了 Linux 內(nèi)核對此的支持。該補(bǔ)丁已在 Linux 3.11 中得到了應(yīng)用，而截至我寫這篇文章時(shí)，***的 Linux 內(nèi)核版本已經(jīng)是 3.12.6 了，顯然可以使用。
二、調(diào)整分區(qū)
我的計(jì)算機(jī)是 ThinkPad X240s，該型號內(nèi)部有一個(gè) SATA 和兩個(gè) NGFF 接口，后者是 Intel 推的新接口，可以用來接藍(lán)牙、3G 等模塊，也可以用來接 NGFF 接口的 SSD。最理想的配置應(yīng)該是 SATA 接口用來接 HDD 而 NGFF 用來接 SSD，這樣的版本是已經(jīng)配置好 Intel Rapid Start 的。我的這個(gè)版本 SATA 接口上接了一塊 500GB 7200 轉(zhuǎn)的機(jī)械硬盤，一個(gè) NGFF 接了 WiFi + 藍(lán)牙，另一個(gè) NGFF 是空的。也就是說，沒有 SSD，自然默認(rèn)也沒得用 Intel Rapid Start。但除了淘寶一塊小而貴的 NGFF SSD 之外沒有別的方法了嗎？當(dāng)然不是。仔細(xì)閱讀 Intel Rapid Start 的用戶手冊就會發(fā)現(xiàn)，它提到主板固件是通過分區(qū)標(biāo)識符來找尋 IRST 分區(qū)的，對于 GPT，是 D3BFE2DE-3DAF-11DF-BA-40-E3A556D89593，對于 MBR 則是 0x84。
調(diào)整前我的分區(qū)結(jié)構(gòu)是這樣的：
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 465,8G 0 disk ├─sda1 8:1 0 2M 0 part ├─sda2 8:2 0 200M 0 part /boot ├─sda3 8:3 0 50G 0 part │ └─crypt-sda3 254:0 0 50G 0 crypt / └──sda4 8:4 0 415,6G 0 part └─crypt-sda4 254:1 0 415,6G 0 crypt /home
整塊硬盤 465 GiB 使用 GPT 分為四個(gè)區(qū)，開頭 2 MiB 用來存放 GRUB，之后 200 MiB 是 /boot，然后是 50 GiB 和 /，***剩下的 415.6 GiB 用作 /home。其中 sda3 和 sda4 都是 LUKS 容器。我的目的是要把 sda4 調(diào)整為 400 GiB，然后把剩下的 15.6 GiB 劃為 sda5，作為 IRST 分區(qū)。
由于 sda4 是 GPT + LUKS + ext4 三層嵌套結(jié)構(gòu)，所以需要一層一層地縮小它們，然后再一層一層地?fù)未笏鼈兊胶线m的位置。
# 把 /home 卸載 umount /home # 調(diào)整文件系統(tǒng)前必須要先檢查文件系統(tǒng) e2fsck -f /dev/mapper/crypt-sda4 # 縮小文件系統(tǒng)至 398 GiB resize2fs -p /dev/mapper/crypt-sda4 398G # 縮小 LUKS 容器至 399 GiB # 換算成 512 KiB 的區(qū)塊是 399 * 1024 * 1024 * 2 = 836763648 cryptsetup resize crypt-sda4 836763648 # 將 sda4 分區(qū)調(diào)整為 400 GiB # 并用剩余的空間建立 sda5 # 建立的時(shí)候分區(qū)標(biāo)識符輸入 8400 gdisk /dev/sda # 重啟計(jì)算機(jī)使內(nèi)核使用新的分區(qū)表 reboot # 再次卸載 /home umount /home # 放大 LUKS 容器撐滿 sda4 cryptsetup resize crypt-sda4 # 檢查文件系統(tǒng) e2fsck -f /dev/mapper/crypt-sda4 # 放大文件系統(tǒng)至撐滿 LUKS 容器 resize2fs -p /dev/mapper/crypt-sda4 # 掛載測試 mount /dev/mapper/crypt-sda4 /home
調(diào)整完成后，就是這樣的效果了：
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 465,8G 0 disk ├─sda1 8:1 0 2M 0 part ├─sda2 8:2 0 200M 0 part /boot ├─sda3 8:3 0 50G 0 part │ └─crypt-sda3 254:0 0 50G 0 crypt / ├─sda4 8:4 0 400G 0 part │ └─crypt-sda4 254:1 0 400G 0 crypt /home └─sda5 8:5 0 15,6G 0 part Number Start (sector) End (sector) Size Code Name 1 2048 6143 2.0 MiB EF02 BIOS boot partition 2 6144 415743 200.0 MiB 8300 Linux filesystem 3 415744 105273343 50.0 GiB 8300 LUKS partition 4 105273344 944134143 400.0 GiB 8300 LUKS partition 5 944134144 976773134 15.6 GiB 8400 Intel Rapid Start
三、設(shè)置主板固件（BIOS/UEFI）
這一步視不同的制造商自有不同，但主旨就是找到 BIOS/UEFI 中有關(guān) Intel Rapid Start 的設(shè)置，將之開啟。在完成以上步驟之前，這一選項(xiàng)是不可開啟的狀態(tài)，會提示沒有找到合適的存儲設(shè)備，但是在完成了上述步驟之后，固件就會根據(jù) GUID 找到 IRST 分區(qū)，從而允許開啟這一功能。至于多久后啟用，就是個(gè)人愛好了，我選擇的是「立即」，也就是相當(dāng)于用 IRST 代替了睡眠（Sleep）功能。
四、測試
為了測試效果明顯，可以先用 dd_rescue 把 sda5 清空一下：dd_rescue /dev/zero /dev/sda5。可以用諸如 head -c 1G /dev/sda5 之類的命令檢驗(yàn)一下。
準(zhǔn)備完成之后開始測試：echo -n mem > /sys/power/state 將系統(tǒng)掛起至內(nèi)存（S3，睡眠）→系統(tǒng)順利睡眠→系統(tǒng)被短暫喚醒并將內(nèi)存中的內(nèi)容寫入 IRST 分區(qū)，此時(shí)如果仔細(xì)聽可以聽到機(jī)械硬盤寫入的聲音→寫入完成，系統(tǒng)斷電停機(jī)。
斷電停機(jī)之后，用戶只能通過按電源鍵把計(jì)算機(jī)喚醒。按下電源鍵后可觀察到 BIOS/UEFI 上顯示類似 Resuming from deep sleep ... 字樣，說明這一恢復(fù)過程是由固件完成的，與操作系統(tǒng)無關(guān)。恢復(fù)完成后，直接回復(fù)到進(jìn)入睡眠之前的樣子。此時(shí)使用 head /dev/sda5 可觀察到大量輸出，說明 sda5 的確被寫入了。
至此 IRST 部署成功。
五、擴(kuò)展閱讀
