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redhat 檢視CPU frequency scaling(CPU頻率縮放)

CPU頻率縮放使作業系統可以向上或向下縮放CPU頻率,以節省電量。可以根據系統負載,響應ACPI事件自動縮放CPU頻率,也可以通過使用者空間程式手動縮放CPU頻率。

CPU頻率縮放在Linux核心中實現,基礎架構稱為cpufreq。從核心3.4開始,必需的模組會自動載入,並且預設情況下會啟用推薦的按需調控器。但是,為您的桌面環境提供的使用者空間工具(如cpupower,acpid,膝上型電腦模式工具或GUI工具)仍可用於高階配置。

CPU動態節能技術用於降低伺服器功耗,通過選擇系統空閒狀態不同的電源管理策 略,可以實現不同程度降低伺服器功耗,更低的功耗策略意味著CPU喚醒更慢對效能 影響更大。對於對時延和效能要求高的應用,建議關閉CPU的動態調節功能,禁止 CPU休眠,並把CPU頻率固定到最高。通常建議在伺服器BIOS中修改電源管理為Performance,如果發現CPU模式為conservative或者powersave,可以使用cpupower設定CPU Performance模式,效果也是相當顯著的。

CPU優化建議使用cpupower設定CPU Performance模式

cpufreq的五種模式

cpufreq是一個動態調整cpu頻率的模組,系統啟動時生成一個資料夾/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/,裡面有幾個檔案,其中scaling_min_freq代表最低頻率,scaling_max_freq代表最高頻率,scalin_governor代表cpu頻率調整模式,用它來控制CPU頻率。


cd /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/

affected_cpus
bios_limit
cpuinfo_cur_freq
cpuinfo_max_freq
cpuinfo_min_freq
cpuinfo_transition_latency
freqdomain_cpus
related_cpus
scaling_available_frequencies
scaling_available_governors
scaling_cur_freq
scaling_driver
scaling_governor
scaling_max_freq
scaling_min_freq
scaling_setspeed

# 檢視當前的調節器
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor conservative # 檢視頻率資訊 cpupower frequency-info analyzing CPU 0: driver: acpi-cpufreq CPUs which run at the same hardware frequency: 0 CPUs which need to have their frequency coordinated by software: 0 maximum transition latency: 10.0 us hardware limits:
800 MHz - 2.10 GHz available frequency steps: 2.10 GHz, 2.10 GHz, 2.00 GHz, 1.90 GHz, 1.80 GHz, 1.70 GHz, 1.60 GHz, 1.50 GHz, 1.40 GHz, 1.30 GHz, 1.20 GHz, 1.10 GHz, 1000 MHz, 900 MHz, 800 MHz available cpufreq governors: conservative userspace powersave ondemand performance current policy: frequency should be within 800 MHz and 2.10 GHz. The governor "performance" may decide which speed to use within this range. current CPU frequency: Unable to call hardware current CPU frequency: 2.10 GHz (asserted by call to kernel) boost state support: Supported: yes Active: yes
  1. performance: 顧名思義只注重效率,將CPU頻率固定工作在其支援的最高執行頻率上,而不動態調節。
  2. Userspace:最早的cpufreq子系統通過userspace governor為使用者提供了這種靈活性。系統將變頻策略的決策權交給了使用者態應用程式,並提供了相應的介面供使用者態應用程式調節CPU 執行頻率使用。也就是長期以來都在用的那個模式。可以通過手動編輯配置檔案進行配置
  3. powersave: 將CPU頻率設定為最低的所謂“省電”模式,CPU會固定工作在其支援的最低執行頻率上。因此這兩種governors 都屬於靜態governor,即在使用它們時CPU 的執行頻率不會根據系統執行時負載的變化動態作出調整。這兩種governors 對應的是兩種極端的應用場景,使用performance governor 是對系統高效能的最大追求,而使用powersave governor 則是對系統低功耗的最大追求。
  4. ondemand: 按需快速動態調整CPU頻率, 一有cpu計算量的任務,就會立即達到最大頻率執行,等執行完畢就立即回到最低頻率;ondemand:userspace是核心態的檢測,使用者態調整,效率低。而ondemand正是人們長期以來希望看到的一個完全在核心態下工作並且能夠以更加細粒度的時間間隔對系統負載情況進行取樣分析的governor。 在 ondemand governor 監測到系統負載超過 up_threshold 所設定的百分比時,說明使用者當前需要 CPU 提供更強大的處理能力,因此 ondemand governor 會將CPU設定在最高頻率上執行。但是當 ondemand governor 監測到系統負載下降,可以降低 CPU 的執行頻率時,到底應該降低到哪個頻率呢? ondemand governor 的最初實現是在可選的頻率範圍內調低至下一個可用頻率,例如 CPU 支援三個可選頻率,分別為 1.67GHz、1.33GHz 和 1GHz ,如果 CPU 執行在 1.67GHz 時 ondemand governor 發現可以降低執行頻率,那麼 1.33GHz 將被選作降頻的目標頻率。
  5. conservative: 與ondemand不同,平滑地調整CPU頻率,頻率的升降是漸變式的,會自動在頻率上下限調整,和ondemand的區別在於它會按需分配頻率,而不是一味追求最高頻率;

cpupower設定performance

從conservative或者powersave切換到performance的效果還是槓槓的

# CentOS 安裝 kernel-tools
yum install kernel-tools

# Ubuntu 安裝 CPU 模式無圖形化切換器
apt install cpufrequtils

# cpupower設定performance
cpupower frequency-set -g performance

# 檢視當前的調節器
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
performance


作者:王奧OX
連結:https://www.jianshu.com/p/e1a37771c68e

擴充套件閱讀

CPU frequency scaling - https://wiki.archlinux.org/index.php/CPU_frequency_scaling

華為2288Hv5伺服器如何開啟CPU Performance與Turbostat - https://www.xxshell.com/2886.html