NetAdapterCx 電源管理の構成

[アーティクル]
03/30/2024

すべての NetAdapterCx クライアントドライバーは、すべての WDF ドライバーと同様の電源管理機能を備えた Windows Driver Framework (WDF) ドライバーです。 NetAdapterCx ドライバーには、この記事で詳しく説明するように、ネットワーク固有の追加の電源構成が必要です。

一般的なネットワークデバイスでは、次の 3 つの一般的な電源管理機能がサポートされています。

ネットワークデバイスは、OS から指示されると、より低い電力 (Dx) 状態に入ることができます。
- クライアントドライバーは、「ファンクションドライバーでの PnP と電源管理のサポート」で説明されているように、オプションの WDF イベントコールバックを登録して、電源遷移の通知を受信します。
- システムが動作中 (S0) 状態メイン状態の間にネットワークデバイスが Dx 状態に入る場合、クライアントドライバーはアイドル状態の電源ダウンをサポートする必要があります。「アイドルパワーダウンのサポート」を参照してください。 NetAdapterCx は、すべての WDF デバイスで使用できるデバイスアイドルとウェイク動作の標準的なユーザー制御に加えて、「Power Management の標準化された INF キーワード」で定義されている *IdleRestriction を介して追加のネットワーク固有のアイドル制御を可能にします。
ネットワークデバイスが Dx 状態の場合は、事前に構成されたウェイク状態が発生した場合にウェイクアップ信号をトリガーできます。
- WDF デバイスがシステム全体の低電力状態からシステムをウェイクアップする方法の詳細については、「システムウェイクアップのサポート」を参照してください。
- NetAdapterCx は、クライアントドライバーが、そのハードウェアがウェイクサポートを持つネットワークイベントを宣言するための API を提供します。ネットワーク・アダプターの電源機能の設定を参照してください。
ネットワークデバイスが Dx 状態の場合でも、一般的に使用されるネットワーク要求に応答して、ホストシステムを起動することなく、ネットワーク上のホストシステムの存在をメインできます。ネットワーク・アダプターの電源機能の設定を参照してください。

ネットワーク・アダプターの電源機能の設定

WDF 電源管理機能を構成した後、次の手順では、ネットワークアダプターの電源機能を設定します。電源機能は、低電力プロトコルオフロード機能とウェイクアップ機能の 2 つのカテゴリに分かれています。

低電力プロトコルオフロード機能

Windows ネットワークスタックでこの機能を使用する方法の背景情報については、「NDIS 電源管理のプロトコルオフロード」を参照してください。

クライアントドライバーは、ハードウェアに適した次のメソッドを呼び出すことによって、低電力プロトコルオフロード機能を設定します。

ウェイクアップ機能

クライアントドライバーは、次のいずれかのメソッドを呼び出して、デバイスが低電力状態 (Dx) のときにハードウェアでサポートされるウェイク機能を設定します。

電力消費量と再開待機時間

ネットワークデバイスが Dx にある場合でも、電源を消費してオフロードを実行し、スリープ解除を行います。デバイスが Dx からウェイクアップを開始した後、デバイスがパケットを再び転送できるようになるまでに遅延が発生します。内部の電源状態が深いほど、デバイスは Dx の間に消費される電力が少なくなりますが、再開の待機時間は長くなります。

次の表では、各ウェイク機能の電力消費量と再開待機時間のトレードオフに関する一般的なガイドラインについて説明します。

重要

一部の情報はリリース前の製品に関する事項であり、正式版がリリースされるまでに大幅に変更される可能性があります。 Microsoft は提供される情報に関し、明示または黙示にかかわらず、いかなる保証も行わないものとします。特定のデバイスの種類の詳細については、メディア固有のドキュメントと Windows ハードウェア互換性プログラム (WHCP) を参照してください。

ウェイク機能	Wake イベント	電力消費	再開の待機時間
PacketFilter	構成された ReceivePacketFilter に一致するすべてのパケット	D0 の場合よりも低くする必要があり、再開の待機時間が非常に短いように、デバイスを適切な状態に保つ必要があります	<= 10 ms
Bitmap	構成されたビットマップパターンに一致するパケット	再開待ち時間の緯度が高いため、PacketFilter を使用する場合よりも低くする必要があります	<= 300 ms
MagicPacket	マジックパケット	ビットマップと同じ	<= 300 ms
MediaChange	メディア接続または切断	ビットマップと同じ	<= 300 ms

次の例は、クライアントドライバーが電源機能を初期化する方法を示しています。これは、Net アダプターを起動するときに、 NetAdapterStart を呼び出す前に行います。この例では、クライアントドライバーはビットマップ、メディアの変更、パケットフィルターのウェイク機能を設定します。

//
// Set bitmap wake capabilities
//
NET_ADAPTER_WAKE_BITMAP_CAPABILITIES bitmapCapabilities;
NET_ADAPTER_WAKE_BITMAP_CAPABILITIES_INIT(&bitmapCapabilities);

bitmapCapabilities.BitmapPattern = TRUE;
bitmapCapabilities.MaximumPatternCount = deviceContext->PowerFiltersSupported;
bitmapCapabilities.MaximumPatternSize = 256;

NetAdapterWakeSetBitmapCapabilities(Adapter, &bitmapCapabilities);

//
// Set media change wake capabilities
//
NET_ADAPTER_WAKE_MEDIA_CHANGE_CAPABILITIES mediaChangeCapabilities;
NET_ADAPTER_WAKE_MEDIA_CHANGE_CAPABILITIES_INIT(&mediaChangeCapabilities);

mediaChangeCapabilities.MediaConnect = TRUE;
mediaChangeCapabilities.MediaDisconnect = TRUE;

NetAdapterWakeSetMediaChangeCapabilities(Adapter, &mediaChangeCapabilities);

//
// Set packet filter wake capabilities
//
if(deviceContext->SelectiveSuspendSupported)
{
    NET_ADAPTER_WAKE_PACKET_FILTER_CAPABILITIES packetFilterCapabilities;
    NET_ADAPTER_WAKE_PACKET_FILTER_CAPABILITIES_INIT(&packetFilterCapabilities);

    packetFilterCapabilities.PacketFilterMatch = TRUE;

    NetAdapterWakeSetPacketFilterCapabilities(Adapter, &packetFilterCapabilities);
}

クライアントは必要に応じて、 EVT_NET_DEVICE_PREVIEW_POWER_OFFLOAD および EVT_NET_DEVICE_PREVIEW_WAKE_SOURCE コールバック関数を登録して、着信プロトコルオフロードとウェイクパターンを受け入れるか拒否することができます。

プログラミングプロトコルのパワーオフロードとウェイクパターン

デバイスの電源ダウンシーケンス中に、ドライバーは有効なウェイクパターンとプロトコルの電源オフロードを反復処理し、ハードウェアにプログラムします。ドライバーは、 EvtDeviceArmWakeFromS0 および EvtDeviceArmWakeFromSx コールバック関数でこれを行います。

次の例は、クライアントドライバーがスリープ解除のマジックパケットエントリをチェックするウェイクパターンの一覧を反復処理し、IPv4 ARP プロトコルオフロードを処理する電源オフロードの一覧を反復処理する方法を示しています。

NTSTATUS
EvtDeviceArmWakeFromSx(
    WDFDEVICE     Device
)
{
    NETADAPTER adapter = GetDeviceContext(Device)->Adapter;

    //
    // Process wake source list
    //
    NET_WAKE_SOURCE_LIST wakeSourceList;
    NET_WAKE_SOURCE_LIST_INIT(&wakeSourceList);

    NetDeviceGetWakeSourceList(Device, &wakeSourceList);

    for(UINT32 i = 0; i < NetWakeSourceListGetCount(&wakeSourceList; i++); i++)
    {
        NETWAKESOURCE wakeSource = NetWakeSourceListGetElement(&wakeSourceList, i);
        NET_WAKE_SOURCE_TYPE const wakeSourceType = NetWakeSourceGetType(wakeSource);

        if(wakeSourceType == NetWakeSourceTypeMagicPacket)
        {
            // Enable magic packet wake for the adapter
            ..
            //
        }
    }

    //
    // Process power offload list
    //
    NET_POWER_OFFLOAD_LIST powerOffloadList;
    NET_POWER_OFFLOAD_LIST_INIT(&powerOffloadList);

    NetDeviceGetPowerOffloadList(Device, &powerOffloadList);

    for(UINT32 i = 0; i < NetPowerOffloadListGetCount(&powerOffloadList); i++)
    {
        NETPOWEROFFLOAD powerOffload = NetPowerOffloadGetElement(&powerOffloadList, i);
        NET_POWER_OFFLOAD_TYPE const powerOffloadType = NetPowerOffloadGetType(powerOffload);

        if(powerOffloadType == NetPowerOffloadTypeArp)
        {
            // Enable ARP protocol offload for the adapter
            ..
            //
        }
    }

    return STATUS_SUCCESS;
}

高出力に戻る途中で、ドライバーは通常、対応する EvtDeviceDisarmWakeFromSx コールバックと EvtDeviceDisarmWakeFromS0 コールバックで、以前にプログラムされたプロトコル電源オフロードとウェイクパターンを無効にします。

ウェイク理由のレポート

重要

クライアントドライバーがスリープ解除理由を NetAdapterCx に報告することは必須です。

NIC ハードウェアがシステムを起動すると、クライアントドライバーは、ウェイクソースがウェイクをトリガーした NetAdapterCx に報告する必要があります。ほとんどのウェイクソースでは、ドライバーは NET_ADAPTER_WAKE_REASON_PACKET 構造体を使用して、ウェイクをトリガーしたネットワークパケットを記述します。

NET_WAKE_SOURCE_TYPE が次の場合:

NetWakeSourceTypeBitmapPattern、 NET_ADAPTER_WAKE_REASON_PACKET 構造体を初期化する NET_ADAPTER_WAKE_REASON_PACKET_INIT を呼び出します。このウェイク理由を報告するには、 NetAdapterReportWakeReasonPacket を呼び出します。
NetWakeSourceTypeMagicPacket、 NET_ADAPTER_WAKE_REASON_PACKET 構造体を初期化する NET_ADAPTER_WAKE_REASON_MAGIC_PACKET_INIT を呼び出します。このウェイク理由を報告するには、 NetAdapterReportWakeReasonPacket を呼び出します。
NetWakeSourceTypePacketFilterMatch、 NET_ADAPTER_WAKE_REASON_PACKET 構造体を初期化する NET_ADAPTER_WAKE_REASON_FILTER_PACKET_INIT を呼び出します。このウェイク理由を報告するには、 NetAdapterReportWakeReasonPacket を呼び出します。
NetWakeSourceTypeMediaChange、 NetAdapterReportWakeReasonMediaChange を呼び出して、このウェイク理由を報告します。

モダンスタンバイシステムの電源管理シナリオ

重要

モダンスタンバイプラットフォームの場合、ネットワークデバイスドライバーは次の手順を実行する必要があります。

WdfDeviceInitSetPnpPowerEventCallbacks を呼び出して、電源コールバックを登録します。
WdfDeviceAssignS0IdleSettings を呼び出して、システムが動作 (S0) 状態のときにデバイスのアイドル状態をサポートします。
WdfDeviceInitSetPowerPolicyEventCallbacks を呼び出して、ウェイクアップコールバックを登録します。
デバイスの種類に適した低電力プロトコルオフロード機能をサポートします。
デバイスの種類に適したウェイクアップ機能をサポートします。

デバイスの種類のモダンスタンバイの完全な要件については、メディア固有のドキュメントと WHCP を参照してください。

OS は、ネットワークデバイスの電源ポリシーの決定を担当します。たとえば、OS は、デバイスが Dx に移動する必要があるタイミングと、デバイスがスリープ解除する必要があるネットワークイベントの種類を制御します。デバイスドライバーの責任は、OS から要求されたときに電源切り替えシーケンスを確実に実行し、OS によって設定されたスリープ解除条件のハードウェアを正しくプログラムすることです。

OS は、システム全体の電源ポリシーやユーザーの選択など、さまざまな要因に基づいて電源ポリシーの決定を行います。モダンスタンバイシステム上のネットワークデバイスに使用される一般的な電源ポリシーを次に示します。

重要

これらの電源ポリシーは OS の更新プログラムによって変更される可能性があり、例として次の情報が提供されます。 OS の特定のエンドツーエンド動作への依存関係は避ける必要があります。

PC 画面がオンで、ネットワークデバイスがアイドル状態になっている場合、OS はデバイスに Dx に移動し、PacketFilter と MediaChange ウェイク用にアームするように要求します。
PC がモダンスタンバイに入り、ネットワークデバイスがアイドル状態になると、OS は NIC に Dx に移動し、Bitmap、MediaChange、Magic Packet Wake を使用するように要求します。
PC が休止状態になると、OS は NIC に Dx に移動し、マジックパケットウェイク用に腕を組むよう要求します。

注: NetAdapterCx クライアントドライバーは、電源管理タブの可視性を制御します。詳細については、「デバイスのアイドル状態とスリープ解除動作のユーザー制御」を参照してください。

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NetAdapterCx 電源管理の構成

ネットワーク・アダプターの電源機能の設定

低電力プロトコルオフロード機能

ウェイクアップ機能

電力消費量と再開待機時間

プログラミングプロトコルのパワーオフロードとウェイクパターン

ウェイク理由のレポート

モダンスタンバイシステムの電源管理シナリオ

フィードバック

その他のリソース

次の方法で共有

NetAdapterCx 電源管理の構成

ネットワーク・アダプターの電源機能の設定

低電力プロトコル オフロード機能

ウェイクアップ機能

電力消費量と再開待機時間

プログラミング プロトコルのパワー オフロードとウェイク パターン

ウェイク理由のレポート

モダン スタンバイ システムの電源管理シナリオ

フィードバック

その他のリソース

低電力プロトコルオフロード機能

プログラミングプロトコルのパワーオフロードとウェイクパターン

モダンスタンバイシステムの電源管理シナリオ