Linux系统下CPU频率的调整

一、前言

1、ondemand：系统默认的超频模式，按需调节，内核提供的功能，不是很强大，但有效实现了动态频率调节，平时以低速方式运行，当系统负载提高时候自动提高频率。以这种模式运行不会因为降频造成性能降低，同时也能节约电能和降低温度。一般官方内核，还有CM7的默认的方式都是ondemand。
流畅度： 一般，流畅

2、interactive：交互模式，直接上最高频率，然后看CPU负荷慢慢降低，比较耗电。
流畅度： 最高，极流畅
Interactive 是以 CPU 排程数量而调整频率，从而实现省电。
InteractiveX 是以 CPU 负载来调整 CPU 频率，不会过度把频率调低。所以比 Interactive 反应好些，但是省电的效果一般

3、conservative：保守模式，类似于ondemand，但调整相对较缓，想省电就用他吧。Google官方内核，kang内核默认模式。
流畅度： 高，流畅

4、smartass：聪明模式，是I和C模式的升级，该模式在比i模式不差的响应的前提下会做到了更加省电
流畅度： 最高，流畅

5、performance：性能模式！只有最高频率，从来不考虑消耗的电量，性能没得说，但是耗电量…
流畅度：还需要说么？还有比这种模式更流畅的吗？

6、powersave 省电模式，通常以最低频率运行，打不死我也不用。
流畅度： 极低

7、userspace：用户自定义模式，系统将变频策略的决策权交给了用户态应用程序，并提供了相应的接口供用户态应用程序调节CPU 运行频率使用。也就是长期以来都在用的那个模式。可以通过手动编辑配置文件进行配置
流畅度：根据设置而定

8、Hotplug：类似于ondemand, 但是cpu会在关屏下尝试关掉一个cpu，并且带有deep sleep，比较省电。
流畅度：一般，流畅

二、Linux下设置相关参数

1.设置performance模式

a.CentOS7

方法一：在bios(cpu 选项，或者电源管理选项)直接配置为max performance（我的系统无法设置），重启即可；

方法二：yum install cpupowerutils
cpupower -c all frequency-set -g performance （不用安装，自带cpupower 命令）
或者cpupower frequency-set -g performance

方法三：service cpuspeed stop
#这里按需重启系统，最好试一下重启能不能生效，有的服务器会在重启之后失效，必须在bios里面设置

查看当前governor
1、cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
powersave或者performance
2、cat /proc/cpuinfo | grep -i “cpu mhz”
显示每个CPU的当前运行频率
3、cpupower frequency-info

b.其他系统（未尝试）

多数Linux发行版都已经默认启用了这个功能，但是Debian 4.0和Archlinux还没有，需要经过简单的设置才行。Debian 4.0和Archlinux的内核已经编译了调节CPU频率的模块，但是默认没有启用，所以要做就是启用相关的模块，并安装CPU频率调节程序（可选）。
选择并启用与CPU相对应的内核模块，为确保接下来的工作是有意义的，首先确保您的CPU频率调节功能还没有启用~

# cd /sys/devices/system/cpu/cpu0
# ls -l

如果你看到一个名为cpufreq的文件夹，则说明频率调节功能已经启用，您可以直接跳至下一步。如果没有看到名为cpufreq的文件夹，则先看一下可以用的驱动：

# ls /lib/modules/`uname -r`/kernel/arch/*/kernel/cpu/cpufreq

在我的电脑看到的是这样的，估计你的也差不多。

acpi-cpufreq.ko longrun.ko powernow-k8.ko speedstep-smi.ko
cpufreq-nforce2.ko p4-clockmod.ko speedstep-centrino.ko
gx-suspmod.ko powernow-k6.ko speedstep-ich.ko
longhaul.ko powernow-k7.ko speedstep-lib.ko
这些都是可选的驱动，但是与不同的CPU相匹配。 常用的是：

p4-clockmod.ko Intel P4的处理器 speed-centrino.ko 迅弛，很多笔记本都是这个 powernow-k*.ko AMD处理器用的 acpi-cpufreq.ko 如果所有的都不行，试试这个，（但2.6.20或以上的内核推荐优先使用该项）
上表列出的只是常用的，如果不行，试一下其它的。

试的方法是：

1. 加载该内核模块，如

#modprobe p4-clockmod
又如
#modprobe powernow-k8
注意是模块名是把上面的文件名去掉.ko。

2. 如果没有错误信息，就对了。如果要确认，看一下

# cd /sys/devices/system/cpu/cpu0
# ls -l

是否有cpufreq。

提示：
可以用cat看一下cpufreq文件夹下的文件，可以得到一些有用的信息 选择适当的调节器
调节器即Governor，用它来控制CPU频率。可选的有

内核模块 调节器名称 功能 cpufreq_ondemand ondemand 按需调节，内核提供的功能，不是很强大，但有效实现了动态频率调节 cpufreq_powersave powersave 省电模式，通常以最低频率运行， cpufreq_userspace userspace 用户模式，一些调频工具软件需要在此模式下才能运行 cpufreq_conservative conservative “保守”模式，类似于ondemand，但调整相对较缓 N/A performance 不降频
查看当前的调节器：

# cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor

更改使用的调节器，需要加载相应的内核模块，再更改scaling_governor文件，例如：

# modprobe cpufreq_conservative
# echo conservative > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor

注意：
如果使用的CPU比较老，使用speedstep-smi做为动态频率的模块，则不能使用ondemand等实时调频软件，原因是其调频延时较长。
当然也可以用GNOME的工具来调节，请参见後面的介绍。

使用软件管理CPU频率
内核模块的CPU频率管理功能已经很强大了，当然你也可以应用软件来管理，可选的软件有：

cpudynd
cpufreqd
cpufrequtils
powernowd
powersaved
speedfreqd
这些源里是有的，不过我认为都不怎么好用，感觉Fedora的cpuspeed比较好，不过源里没有。

使用gnome的CPU频率范围监视器
在gnome的面板上按右键，选择“添加到面板”，加入“CPU频率范围监视器”。 在那个图标上按右键，“首选项”，可以选择显示和调速的方式。 普通用户默认不能调节CPU频率，要解决这个问题，请参阅为普通用户提供CPU调频权限。

设置开机自动加载以上设置Debian 4.0

1. 编辑 /etc/modules ，加入刚才modprobe挂载的内核模块

cpufreq-userspace
cpufreq-ondemand
cpufreq-powersave
cpufreq-conservative
speedstep-centrino #请修改为相应的频率调节模块
2. 安装sysfsutils，

#apt-get install sysfsutils
以超级用户权限编辑/etc/sysfs.conf，文件内容：

devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor = ondemand
devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq = 1800000 #请修改为您的CPU的最高频率
如果是双核CPU，还应加入cpu1的内容，与cpu0完全类似。多线程CPU无需进行此项操作。

Archlinux
在/etc/rc.conf的MODULES变量中加入刚才modeprobe挂载的内核模块
cpufreq-userspace
cpufreq-ondemand
cpufreq-powersave
cpufreq-conservative
speedstep-centrino #请修改为相应的频率调节模块
可以安装cpudyn和acpid，并

# /etc/rc.d/cpudyn start
# /etc/rc.d/acpid start

启动自动调节，也可以把它们加到rc.conf中，让其自动启动。

2.CPU超频设定
超线程（Hyper-Threading，简称“HT”）”技术。超线程技术就是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，让单个处理器都能使用线程级并行计算，进而兼容多线程操作系统和软件，减少了CPU的闲置时间，提高的CPU的运行效率。
超线程技术是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源，理论上要像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程，虽然采用超线程技术能同时执行两个线程，但它并不象两个真正的CPU那样，每个CPU都具有独立的资源。当两个线程都同时需要某一个资源时，其中一个要暂时停止，并让出资源，直到这些资源闲置后才能继续。因此超线程的性能并不等于两颗CPU的性能。

总核数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数

总逻辑CPU数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 X 超线程数

lscpu命令可查看cpu的状态：超线程状态下threads per core数值为2，禁用时为1.

参考：
https://www.cnblogs.com/sexiaoshuai/p/9007258.html
http://www.cppblog.com/jerryma/archive/2012/04/25/172713.aspx