6 999
contributi
Modulare il funzionamento di una CPU: differenze tra le versioni
Modulare il funzionamento di una CPU (visualizza wikitesto)
Versione delle 15:34, 16 nov 2011
, 16 nov 2011Evidenziati i comandi da impartire come root + modifiche minori
Wtf (discussione | contributi) |
S3v (discussione | contributi) m (Evidenziati i comandi da impartire come root + modifiche minori) |
||
| Riga 3: | Riga 3: | ||
== Introduzione == | == Introduzione == | ||
Ormai da anni esiste la possibilità di regolare il funzionamento della CPU di una macchina per meglio rispondere alle esigenze dell'utente, ma mentre inizialmente era necessario ricorrere a programmi appositi, con le ultime versione del kernel (>= 2.6.12) di | Ormai da anni esiste la possibilità di regolare il funzionamento della CPU di una macchina per meglio rispondere alle esigenze dell'utente, ma mentre inizialmente era necessario ricorrere a programmi appositi, con le ultime versione del kernel (>= 2.6.12) di Linux questa necessità è venuta meno.<br/> | ||
Di più, la modulazione della CPU è divenuta la condizione standard, tanto da essere abilitata automaticamente all'avvio del computer grazie all'utilizzo del pacchetto <code>cpufrequtils</code>, di norma già installato durante l'installazione del sistema operativo.<br/> | Di più, la modulazione della CPU è divenuta la condizione standard, tanto da essere abilitata automaticamente all'avvio del computer grazie all'utilizzo del pacchetto <code>cpufrequtils</code>, di norma già installato durante l'installazione del sistema operativo.<br/> | ||
Si noti che tale pacchetto permette di regolare la frequenza della CPU attraverso entrambe le interfacce CPUFreq, sysfs e procfs, del kernel. | Si noti che tale pacchetto permette di regolare la frequenza della CPU attraverso entrambe le interfacce CPUFreq, sysfs e procfs, del kernel. | ||
| Riga 17: | Riga 17: | ||
== Terminale == | == Terminale == | ||
È possibile determinare l'attuale frequenza della CPU in due modi, in primis digitando | È possibile determinare l'attuale frequenza della CPU in due modi, in primis digitando: | ||
<pre>cat /proc/cpuinfo</pre> | <pre>$ cat /proc/cpuinfo</pre> | ||
e leggendo la riga ''CPU MHz'', alternativamente digitando | e leggendo la riga ''CPU MHz'', alternativamente digitando: | ||
<pre>$ cat /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_cur_freq</pre> | <pre>$ cat /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_cur_freq</pre> | ||
Per conoscere le frequenze di funzionamento ammissibili (espresse in [kHz]) | Per conoscere le frequenze di funzionamento ammissibili (espresse in [kHz]): | ||
<pre>$ cat /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_available_frequencies </pre> | <pre>$ cat /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_available_frequencies </pre> | ||
Conoscendo tali valori è possibile impostare coerentemente i valori massimo e minimo con i seguenti comandi | Conoscendo tali valori è possibile impostare coerentemente i valori massimo e minimo con i seguenti comandi: | ||
<pre> | <pre> | ||
# echo valore > /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_max_freq | |||
# echo valore > /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_min_freq | |||
</pre> | </pre> | ||
Si noti la presenza del carattere "*" nelle due precedenti righe di comando, che implica la selezione di tutti i core della propria CPU. Qualora si desiderasse selezionare uno specifico core è sufficiente sostituire "*" con "cpuX", dove è 0<=X<=(N-1) e N il numero di core della CPU (nel caso di un dual core si avrebbe dunque una "cpu0" ed una "cpu1"). Per impostare ad esempio una frequenza minima di 1,2 GHz del primo core basterebbe digitare: | Si noti la presenza del carattere "*" nelle due precedenti righe di comando, che implica la selezione di tutti i core della propria CPU. Qualora si desiderasse selezionare uno specifico core è sufficiente sostituire "*" con "cpuX", dove è 0<=X<=(N-1) e N il numero di core della CPU (nel caso di un dual core si avrebbe dunque una "cpu0" ed una "cpu1"). Per impostare ad esempio una frequenza minima di 1,2 GHz del primo core basterebbe digitare: | ||
<pre> | <pre># echo 1200000 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_min_freq</pre> | ||
visto che come già scritto le frequenze devono essere specificate in [kHz]. Impostare manualmente il massimo e il minimo ha senso solo se: | visto che come già scritto le frequenze devono essere specificate in [kHz]. Impostare manualmente il massimo e il minimo ha senso solo se: | ||
# la modalità di funzionamento scelta (si veda più avanti) permette di variare la frequenza di funzionamento; | # la modalità di funzionamento scelta (si veda più avanti) permette di variare la frequenza di funzionamento; | ||
# la propria CPU supporta almeno tre distinte frequenze di funzionamento, cosa non sempre vera nel caso di processori desktop. A titolo d'esempio le CPU Intel Core Duo 2 e Celeron D supportano in genere solo due differenti frequenze, le CPU Athlon X2 tre e la CPU | # la propria CPU supporta almeno tre distinte frequenze di funzionamento, cosa non sempre vera nel caso di processori desktop. A titolo d'esempio le CPU Intel Core Duo 2 e Celeron D supportano in genere solo due differenti frequenze, le CPU Athlon X2 tre e la CPU Sempron 145 quattro. Le CPU per portatili invece supportano in genere almeno quattro distinte frequenze.<br/> | ||
Per visualizzare l'elenco delle modalità disponibili digitare | Per visualizzare l'elenco delle modalità disponibili digitare: | ||
<pre>cat /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_available_governors</pre> | <pre>$ cat /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_available_governors</pre> | ||
che restituirà un output del tipo | che restituirà un output del tipo: | ||
<pre>conservative userspace powersave ondemand performance</pre> | <pre>conservative userspace powersave ondemand performance</pre> | ||
Per determinare quello attualmente in uso: | Per determinare quello attualmente in uso: | ||
<pre>cat /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_governor</pre> | <pre>$ cat /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_governor</pre> | ||
Per impostare ad esempio la modalità ''conservative'' in tutti i core: | Per impostare ad esempio la modalità ''conservative'' in tutti i core: | ||
<pre>echo conservative > /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_governor</pre> | <pre># echo conservative > /sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/scaling_governor</pre> | ||
'''NOTA BENE''': la sintassi dei comandi per visualizzare e modificare i valori dei vari parametri elencati nel seguito è sempre la stessa, ovvero: | '''NOTA BENE''': la sintassi dei comandi per visualizzare e modificare i valori dei vari parametri elencati nel seguito è sempre la stessa, ovvero: | ||
<pre>$ cat percorso_parametro/parametro</pre> | <pre>$ cat percorso_parametro/parametro</pre> | ||
per visualizzare l'attuale valore dello stesso, mentre per modificarne il valore: | per visualizzare l'attuale valore dello stesso, mentre per modificarne il valore: | ||
<pre># echo valore > percorso_parametro/parametro</pre> | <pre># echo valore > percorso_parametro/parametro</pre> | ||
Si osservi che le modifiche effettuate restano valide solo fino al successivo riavvio del sistema (vedere l'apposita sezione per come rendere permanenti le modifiche). | Si osservi che le modifiche effettuate restano valide solo fino al successivo riavvio del sistema (vedere l'apposita sezione per come rendere permanenti le modifiche). | ||
Tralasciando ''userspace'' si descrivono qui di seguito le altre modalità: | Tralasciando ''userspace'' si descrivono qui di seguito le altre modalità: | ||
| Riga 55: | Riga 55: | ||
**''<code>up_threshold</code>'', il valor medio della percentuale di carico CPU tra due consecutivi istanti di campionamento perché il kernel decida di incrementare la frequenza della CPU. Esempio: se tale valore fosse impostato ad esempio su 80 (che significa 80%) il kernel opterebbe per un incremento di frequenza se all'istante X misurasse un carico del 70% e all'istante X+1 un carico del 90%, oppure 75% all'istante X e 88% in X+1, ecc. | **''<code>up_threshold</code>'', il valor medio della percentuale di carico CPU tra due consecutivi istanti di campionamento perché il kernel decida di incrementare la frequenza della CPU. Esempio: se tale valore fosse impostato ad esempio su 80 (che significa 80%) il kernel opterebbe per un incremento di frequenza se all'istante X misurasse un carico del 70% e all'istante X+1 un carico del 90%, oppure 75% all'istante X e 88% in X+1, ecc. | ||
**''<code>down_threshold</code>'', come al punto precedente, ma in questo caso si imposta il valor medio per cui la frequenza deve essere ridotta rispetto all'attuale valore; | **''<code>down_threshold</code>'', come al punto precedente, ma in questo caso si imposta il valor medio per cui la frequenza deve essere ridotta rispetto all'attuale valore; | ||
**''<code>freq_step</code>'', l'incremento/decremento percentuale adottato dal kernel nelle condizioni descritte sopra; posto di chiamare tale valore 'K' dovrà essere 0<K<100 con K intero (di fatto | **''<code>freq_step</code>'', l'incremento/decremento percentuale adottato dal kernel nelle condizioni descritte sopra; posto di chiamare tale valore 'K' dovrà essere 0<K<100 con K intero (di fatto impostare un valore nullo equivale a impedire ogni incremento di frequenza). Esempio: impostando un valore di <code>freq_step</code> pari a 5 la frequenza della CPU sarà aumentata del 5% ogni volta che il valor medio percentuale del carico è superiore a quello definito <code>up_treshold</code>; supponendo quindi di partire da un valore di 72 la frequenza sarà portata (sempre in percentuale) prima a 77, poi a 82, poi a 87, ecc. Risulta quindi molto importante la definizione del valore di <code>sampling_rate</code>, se infatti questo è impostato su un valore dell'ordine dei millisecondi è evidente che la frequenza della CPU incrementerà per ogni minima sciocchezza annullando del tutto o parzialmente i benefici della modalità in oggetto, ovvero una riduzione dei consumi energetici (il valore predefinito in questa modalità è 0,6 s, almeno nel caso di chi scrive); | ||
**''<code>ignore_nice_load</code>'', può assumere solo due valori, cioè 0 (disattivato) e 1 (attivato). Qualora attivato questo parametro esclude dal computo dell'attuale carico della CPU tutti quei processi classificati come ''nice'' (ignoro tuttavia come ciò possa essere fatto). Questo parametro potrebbe risultare interessante per esempio nel caso di quelle computazioni numerico di cui risulta poco importante il tempo di completamento, dove magari non cambia nulla se invece di 20 minuti l'operazione impiega un'ora a terminare. | **''<code>ignore_nice_load</code>'', può assumere solo due valori, cioè 0 (disattivato) e 1 (attivato). Qualora attivato questo parametro esclude dal computo dell'attuale carico della CPU tutti quei processi classificati come ''nice'' (ignoro tuttavia come ciò possa essere fatto). Questo parametro potrebbe risultare interessante per esempio nel caso di quelle computazioni numerico di cui risulta poco importante il tempo di completamento, dove magari non cambia nulla se invece di 20 minuti l'operazione impiega un'ora a terminare. | ||
*'''Ondemand''': è la modalità di funzionamento predefinita ed è molto simile alla precedente, ma invece di privilegiare il risparmio energetico migliora le prestazioni. La differenza fondamentale è costituita dall'incremento di frequenza, che in questo caso non può essere regolata ed è pari al 100%, ovvero non appena si raggiunge il carico medio definito in <code>up_threshold</code> la frequenza della CPU schizza al valore massimo. Dopo un certo intervallo di tempo in cui la percentuale di carico scende sotto il valore di riferimento la frequenza di funzionamento viene immediatamente riportata al valore minimo. Il percorso della modalità è '''<code>/sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/ondemand/</code>''', mentre i parametri configurabili sono (si omette ogni spiegazione degli stessi poiché identica a quella fornita al punto precedente): | *'''Ondemand''': è la modalità di funzionamento predefinita ed è molto simile alla precedente, ma invece di privilegiare il risparmio energetico migliora le prestazioni. La differenza fondamentale è costituita dall'incremento di frequenza, che in questo caso non può essere regolata ed è pari al 100%, ovvero non appena si raggiunge il carico medio definito in <code>up_threshold</code> la frequenza della CPU schizza al valore massimo. Dopo un certo intervallo di tempo in cui la percentuale di carico scende sotto il valore di riferimento la frequenza di funzionamento viene immediatamente riportata al valore minimo. Il percorso della modalità è '''<code>/sys/devices/system/cpu/*/cpufreq/ondemand/</code>''', mentre i parametri configurabili sono (si omette ogni spiegazione degli stessi poiché identica a quella fornita al punto precedente): | ||
| Riga 64: | Riga 64: | ||
**''<code>up_threshold</code>''; | **''<code>up_threshold</code>''; | ||
**''<code>ignore_nice_load</code>''. | **''<code>ignore_nice_load</code>''. | ||
*'''Performance''': con questa modalità la CPU funziona sempre alla frequenza massima, a prescindere dal carico reale della stessa, quindi oltre a consumi elettrici maggiori si ha anche un maggior riscaldamento della CPU stessa. Prima di selezionare questa modalità si ricordi che con la modalità ''ondemand'' la frequenza non decresce dal valore massimo | *'''Performance''': con questa modalità la CPU funziona sempre alla frequenza massima, a prescindere dal carico reale della stessa, quindi oltre a consumi elettrici maggiori si ha anche un maggior riscaldamento della CPU stessa. Prima di selezionare questa modalità si ricordi che con la modalità ''ondemand'' la frequenza non decresce dal valore massimo istantaneamente, pertanto se il livello di carico rimane costante, o oscilla tra i valori massimo e minimo rapidamente, le prestazioni offerte dalla presente modalità risultano del tutto equivalenti a quelle fornite da ''ondemand''. Probabilmente tale modalità risulta utile in quelle situazioni dove il carico di lavoro oscilla frequentemente, ma non troppo rapidamente, tra valori molto alti e valori molto bassi, con la conseguenza di avere un numero elevato di variazioni di frequenza della CPU nel caso di utilizzo della modalità ''Ondemand''. | ||
*'''Powersave''': è il caso speculare al precedente dove, cascasse il mondo, la frequenza della CPU viene mantenuta sempre al valore minimo; trattasi evidentemente della modalità che comporta il minor consumo energetico possibile, ma contestualmente anche le peggiori prestazioni. Questa modalità ha senso di essere usata solo in quelle condizioni dove il risparmio energetico è critico e dove il carico di lavoro della CPU non è mediamente basso, poiché in tali situazioni la differenza con le modalità ''Conservative'' e ''Ondemand'' sarebbe minima. | *'''Powersave''': è il caso speculare al precedente dove, cascasse il mondo, la frequenza della CPU viene mantenuta sempre al valore minimo; trattasi evidentemente della modalità che comporta il minor consumo energetico possibile, ma contestualmente anche le peggiori prestazioni. Questa modalità ha senso di essere usata solo in quelle condizioni dove il risparmio energetico è critico e dove il carico di lavoro della CPU non è mediamente basso, poiché in tali situazioni la differenza con le modalità ''Conservative'' e ''Ondemand'' sarebbe minima. | ||
| Riga 70: | Riga 70: | ||
Se ci si limita a cambiare la modalità di funzionamento, per esempio da ''Ondemand'' a ''Conservative'' nel caso dei portatili, è sufficiente editare il file <code>/etc/init.d/cpufrequtils</code> | Se ci si limita a cambiare la modalità di funzionamento, per esempio da ''Ondemand'' a ''Conservative'' nel caso dei portatili, è sufficiente editare il file <code>/etc/init.d/cpufrequtils</code> | ||
<pre>nano /etc/init.d/cpufrequtils</pre> | <pre># nano /etc/init.d/cpufrequtils</pre> | ||
e cercare la variabile <code>GOVERNOR="ondemand"</code> cambiandola in <code>GOVERNOR="conservative"</code>. È anche possibile cambiare i valori delle frequenze massima e minima, purché permesso dalla modalità scelta, attraverso le variabili <code>MAX_SPEED | e cercare la variabile <code>GOVERNOR="ondemand"</code> cambiandola in <code>GOVERNOR="conservative"</code>. È anche possibile cambiare i valori delle frequenze massima e minima, purché permesso dalla modalità scelta, attraverso le variabili <code>MAX_SPEED</code> e <code>MIN_SPEED</code> .<br/> | ||
Qualora si intendesse modificare altri parametri sarebbe necessario ricorrere ad altre strade, come ad esempio editare il file <code>/etc/rc.local</code> o installare le <code>sysfsutils</code>. | Qualora si intendesse modificare altri parametri sarebbe necessario ricorrere ad altre strade, come ad esempio editare il file <code>/etc/rc.local</code> o installare le <code>sysfsutils</code>. | ||
== Riferimenti esterni == | == Riferimenti esterni == | ||
[http://www.pantz.org/software/cpufreq/usingcpufreqonlinux.html CPUFreq on | [http://www.pantz.org/software/cpufreq/usingcpufreqonlinux.html CPUFreq on Linux] | ||