調整Linux系統CPU頻率

引言： 現在電腦CPU耗電很大，按需調節CPU頻率對普通桌面及移動設備節能有重要的意義。Linux提供的對CPU頻率調節的功能對CPU性能使用受到一些限制，需要系統管理員對相關參數優化及設置來確保CPU性能最大化。本文對常見的RedHat 6、7系列及Debian Gnu/Linux 8系列中CPU頻率調整工具的使用進行描述，以方便Linux用戶進行該方面工作的優化。

現在電腦CPU耗電很大，按需調節CPU頻率對普通桌面及移動設備節能有重要的意義。目前，多數Linux發行版都已經默認啟用了這個功能，但在一些像數據庫、集群系統等特別需要CPU高性能的服務器環境中，Linux提供的這種對CPU頻率調節的功能對CPU性能使用受到一些限制，不利于系統性能的更好發揮。為此，需要Linux系統管理員對相關參數優化及設置來確保CPU性能最大化。

本文將針對應用中常見的RedHat 6、7系列及Debian Gnu/Linux 8系列中CPU頻率調整工具的使用進行描述，以方便Linux用戶進行該方面工作的優化。

在Linux中，內核的開發者定義了一套框架模型來完成CPU頻率動態調整這一目的，它就是CPUFreq系統。盡管在各個Linux發行版中，前端軟件稍有差異，但其最終都會通過Linux內核的CPUFreq系統來實現CPU頻率動態調整的功能。這些軟件都會提供如下CPU模式（governor參數）：

1.ondemand

系統默認的超頻模式，按需調節，內核提供的功能，不是很強大，但有效實現了動態頻率調節，平時以低速方式運行，當系統負載提高時自動提高頻率。以這種模式運行不會因為降頻造成性能降低，同時也能節約電能和降低溫度。一般官方內核默認的方式都是ondemand。

流暢度：一般，流暢。

2.interactive

交互模式，直接上最高頻率，然后看CPU負荷慢慢降低，比較耗電。

流暢度：最高，極流暢。

Interactive是以CPU排程數量而調整頻率，從而實現省電。

InteractiveX是以CPU負載來調整CPU頻率，不會過度把頻率調低。所以比Interactive反應好些，但是省電的效果一般

3.conservative

保守模式，類似于ondemand，但調整相對較緩，想省電就用他吧。Google官方內核，kang內核默認模式。

流暢度：高，流暢。

4.smartass

聰明模式，是I和C模式的升級，該模式在比interactive模式不差的響應前提下，會做到了更加省電。

流暢度：最高，流暢。

5.performance

性能模式，只有最高頻率，從來不考慮消耗的電量，性能沒的說，但是耗電量……

流暢度：流暢度高于interactive。

6.powersave

省電模式，通常以最低頻率運行。

流暢度：極低。

7.userspace

用戶自定義模式，系統將變頻策略的決策權交給了用戶態應用程序，并提供了相應的接口供用戶態應用程序調節CPU運行頻率使用。也就是長期以來都在用的那個模式?？梢酝ㄟ^手動編輯配置文件進行配置。

流暢度：根據設置而定。

8.Hotplug

類似于ondemand，但是CPU會在關屏下嘗試關掉一個CPU，并且帶有deep sleep，比較省電。

流暢度：一般，流暢。

在進行CPU頻率優化之前，我們首先需要使用命令lsmod|grep "acpi_cpufreq"查看內核是否加載了acpi_cpufreq模塊，如果加載了此模塊，按照一般情況發行版都會將CPU設置為“ondemand”模式。

之后，可以通過命令cat/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_frequencies進一步確認CPU節能模式，但此時用戶無法進行修改，需要進行修改必須使用命令安裝cpufreq管理軟件。在Debian Gnu/Linux下使用如下命令：apt-get install cpufrequtils，在RedHat6一下版本中使用如下命令 ：yum install cpuspeed，在RedHat7系列版本中使用如下命令：yum install kernel-tools。之后我們就可以通過修改相應系統所在配置文件并重啟相關服務，使CPU按照我們的要求配置參數進行運行。

Debian Gnu/Linux 8、RedHat6一下版本、RedHat7系列版本cpufreq管理軟件配置文件分別為/etc/init.d/cpufrequtils、/etc/sysconfig/cpuspeed、/setc/sysconfig/cpupower。修改Debian Gnu/Linux 8配置文件中GOVERNOR="ondemand"為GOVERNOR="performance"，RedHat6一下版本配置文件中GOVERNOR為GOVERNOR=performance，RedHat7系列版本配置文件中CPUPOWER_STOP_OPTS=”frequency-set-gondemand”為CPUPOWER_STOP_OPTS=”frequencyset-g performance”。

在Debian Gnu/Linux 8、RedHat6一下版本、RedHat7系列版本中分別執行/etc/init.d/cpufrequtils restart、/etc/init.d/cpuspeed restart、systemctl restart cpupower.service命令即可重啟相關cpufreq管理軟件。

從 kernel 3.9 開始，名為pstate的新的功率驅動程序將會在以下的驅動程序之前自動為現代的Intel CPU啟用。該驅動會優先于其他的驅動程序，因為它是內置驅動，而不是作為一個模塊來加載。該驅動自動作用于Sandy Bridge和Ivy Bridge這兩個類型的CPU，在該模式下，CPU只能被設置成performance或者powersave模式。如果您在使用這個驅動的時候遇到問題，建議您在Grub的內核參數中對其禁用（即修改/etc/default/grub文 件，在GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT= 后添加intel_pstate=disable）。