cpufreq - Linux内核CPU 频率调节
cpufreq 是 Linux 内核提供的 CPU 频率调节工具和接口，允许用户和系统动态调节处理器的频率（时钟速度）来优化性能与电源消耗之间的平衡。通过 cpufreq，你可以在高性能模式和节能模式之间进行切换，从而减少电池消耗或提高处理器的性能。
cpufreq 的主要功能
cpufreq 通过内核模块实现，允许用户调整 CPU 频率。其基本功能包括：
- 调节 CPU 频率：根据当前系统负载，动态调整 CPU 的频率以节省能量或提升性能。
- 节能模式：在不需要全速处理器的情况下降低频率，减少功耗，延长电池寿命。
- 性能模式：在需要高性能时提升 CPU 频率，提供更好的计算能力。
- 多种频率调节器（governors）：可以根据使用场景选择不同的调节策略。
cpufreq 的工作原理
cpufreq 主要通过 CPU 核心频率和电压的动态调整来控制电源管理。其核心工作机制是：
- CPU 频率与电压的调整：当 CPU 工作负荷较轻时，
cpufreq会降低 CPU 频率和电压，减少功耗。当负荷较重时，提升 CPU 频率和电压以提高处理能力。 - 动态频率切换：
cpufreq可以在不同频率和电压级别之间自动切换，这一过程称为 DVFS（动态电压和频率调节）。
关键组件
- cpufreq 内核模块：这些模块直接与 CPU 驱动程序交互，控制 CPU 的频率。
cpufreq_userspace：允许用户手动设置 CPU 频率。cpufreq_ondemand：根据系统负载自动调整 CPU 频率。cpufreq_conservative：像ondemand一样工作，但调整频率更为渐进。cpufreq_powersave：将 CPU 频率设置为最低以节省能源。cpufreq_performance：将 CPU 频率固定在最高，提供最佳性能。
- Governor（调频策略）：这些策略决定如何动态调节 CPU 频率。不同的 Governor 适合不同的使用场景，以下是常见的几种：
performance：总是将 CPU 频率设置为最高，适合需要高性能的情况。powersave：将 CPU 频率限制在最低，节省电池和能量。ondemand：根据 CPU 使用率动态调整频率，负载大时提升频率，负载小则降低，适合一般用途。conservative：与ondemand类似，但频率调整更缓慢，减少频繁切换对系统的影响。schedutil：较新的策略，集成了内核调度程序的信息，以更高效地进行频率调整。
使用 cpufreq 工具
1. 安装 cpufrequtils
在 Ubuntu 等 Linux 发行版中，可以通过安装 cpufrequtils 工具包来控制 CPU 频率：
sudo apt install cpufrequtils
2. 查看当前 CPU 状态
使用 cpufreq-info 查看当前 CPU 的频率状态：
cpufreq-info
输出的信息包括：
- CPU 当前运行频率
- 支持的频率范围
- 当前使用的
governor
3. 手动设置 CPU 频率
你可以通过 cpufreq-set 命令来手动设置 CPU 的频率或策略（governor）。
设置 CPU 频率为特定值：
sudo cpufreq-set -r -f 1.2GHz
设置所有 CPU 使用 performance 模式：
sudo cpufreq-set -r -g performance
设置所有 CPU 使用 powersave 模式：
sudo cpufreq-set -r -g powersave
设置所有 CPU 使用conservative 模式
sudo cpufreq-set -r -g conservative
4. 查看所有支持的 governor
你可以使用以下命令列出 CPU 支持的所有 governor：
cpufreq-info -g
cpufreq 的应用场景
- 延长电池续航：在笔记本电脑或移动设备上，通过降低 CPU 频率，
cpufreq可以有效延长电池续航时间。 - 降低设备温度：当设备发热时，降低 CPU 频率可以减少功耗和散热。
- 提升性能：当设备需要处理高负荷任务时，
cpufreq可以动态提升 CPU 频率，提供更好的性能。 - 服务器省电：在数据中心或服务器场景中，通过合理的
cpufreq设置，可以降低服务器功耗，节约能源成本。
使用注意事项
- 在某些设备上，过度降低 CPU 频率可能导致系统性能不佳，特别是在需要持续高性能的情况下。
- 频繁切换 CPU 频率会有一些开销，可能会对实时性要求高的应用产生影响。
- 不同的 CPU 支持不同的频率和
governor，因此可调节的频率范围取决于硬件。
总结
cpufreq 是一个非常强大的工具，能够动态管理 Linux 系统的 CPU 频率。通过合理设置 cpufreq，你可以在节能和性能之间取得良好的平衡，特别是在需要长时间电池续航或减少设备发热的情况下非常有用。如果你想更细粒度地控制 CPU 性能，cpufreq 是一个理想的工具。
推荐
将 CPU 的调频策略（governor）设置为 conservative 模式，你可以使用 cpufreq-set 命令来实现。具体步骤如下：
1. 安装 cpufrequtils（如果尚未安装）
首先，确保你已经安装了 cpufrequtils 工具，如果没有，可以使用以下命令进行安装：
sudo apt install cpufrequtils
2. 设置 conservative 模式
使用以下命令将所有 CPU 的调频策略设置为 conservative：
sudo cpufreq-set -r -g conservative
其中：
-r：表示将设置应用到所有 CPU 核心。-g conservative：表示将调频策略设置为conservative。
3. 验证设置是否成功
可以使用以下命令查看当前使用的 governor 是否为 conservative：
cpufreq-info
输出中应该能看到类似的信息：
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 - 2.50 GHz
available cpufreq governors: conservative, ondemand, userspace, powersave, performance, schedutil
current policy: frequency should be within 800 MHz and 2.50 GHz.
The governor "conservative" may decide which speed to use
4. 确保设置在重启后生效
为了确保每次系统启动时自动应用 conservative 模式，可以将命令添加到系统启动项中。
编辑 /etc/default/cpufrequtils 文件：
sudo nano /etc/default/cpufrequtils
将文件内容设置为：
GOVERNOR="conservative"
保存文件并退出后，重启系统或重启 cpufrequtils 服务：
sudo systemctl restart cpufrequtils
这样，在每次系统启动时，CPU 都会默认使用 conservative governor。