Linux CPUInfo 频率调整

Linux CPU 频率调整与查看

一 关键概念与查看方法

• 频率信息在内核的 cpufreq 接口中，路径为：/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/（每个 CPU 一个目录）。常用文件含义如下（单位多为 kHz，个别为 ns）：
  • cpuinfo_cur_freq：当前硬件实际频率（从寄存器读取）
  • scaling_cur_freq：当前策略缓存的频率（可能与硬件不同步）
  • cpuinfo_min_freq / cpuinfo_max_freq：硬件支持的最小/最大频率
  • scaling_min_freq / scaling_max_freq：当前策略允许的最小/最大频率
  • scaling_available_frequencies：可用固定频点列表
  • scaling_available_governors：可用调速器（如 performance、powersave、ondemand、conservative、userspace、schedutil 等）
  • scaling_driver：当前使用的调频驱动（如 acpi-cpufreq、intel_pstate）
  • scaling_governor：当前生效的调速器
  • cpuinfo_transition_latency：频率切换延迟
  • stats/time_in_state：各频点累计运行时间与次数
• 快速查看命令示例：
  • 查看当前频率与策略：cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor；cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_cur_freq
  • 查看支持的策略与频点：cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors；cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_frequencies
  • 查看各频点运行统计：cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/stats/time_in_state
  • 传统接口（不反映动态调频）：cat /proc/cpuinfo（关注 cpu MHz 字段）

二 临时调整频率与策略

• 使用 cpufrequtils（Debian/Ubuntu 等）
  • 安装：sudo apt-get install cpufrequtils
  • 查看：cpufreq-info -m
  • 设置全核为性能模式：for c in $(seq 0 $(nproc --all)); do sudo cpufreq-set -g performance -c $c; done
  • 手动指定频率范围并进入用户态调速：sudo cpufreq-set -g userspace -d 800MHz -u 2.0GHz；随后用 cpufreq-set -f 1.2GHz 设定具体频点（频点必须在可用列表中）
• 使用 cpupower（RHEL/CentOS/Fedora 等）
  • 安装：sudo yum install kernel-tools 或 sudo dnf install kernel-tools
  • 设置全核性能模式：sudo cpupower frequency-set -g performance -c all
  • 设定固定频率（单位 kHz）：sudo cpupower frequency-set -f 2000000
• 直接写入 sysfs（无需额外工具）
  • 切换调速器：echo performance | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
  • 设定上下限：echo 1200000 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_min_freq；echo 3000000 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq
  • 在 userspace 模式下设定频率：echo userspace | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor；echo 2000000 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_setspeed
• 提示
  • 频率值需为 kHz，且必须在 scaling_available_frequencies 范围内；设置顺序建议先定上下限，再设具体频率或切换调速器

三 永久生效与系统级配置

• 使用发行版提供的工具
  • Debian/Ubuntu：编辑 /etc/default/cpufrequtils，设置 GOVERNOR=“performance”，然后 sudo systemctl restart cpufrequtils
  • RHEL/CentOS/Fedora：使用 tuned，执行 sudo tuned-adm profile performance 切换到性能预设（或 power-save 节能预设）
• 使用 systemd 服务固化策略
  • 新建 /etc/systemd/system/cpufreq.service：
    • [Unit] Description=Set CPU frequency to performance
    • [Service] Type=oneshot ExecStart=/usr/bin/cpupower frequency-set -g performance -c all
    • [Install] WantedBy=multi-user.target
  • 启用：sudo systemctl enable --now cpufreq.service
• 内核启动参数（仅在需要时）
  • 禁用 Intel P-State（改用 acpi-cpufreq）：在 /etc/default/grub 的 GRUB_CMDLINE_LINUX 中添加 intel_pstate=disable，然后更新 GRUB 并重启
• 说明
  • 某些平台（如部分云服务器/虚拟机）可能限制调频或策略生效，需在 BIOS/UEFI 将电源管理设为 Max Performance 后再于系统内设置

四 常见问题与排查

• 目录或文件不存在
  • 可能未启用 CPUFreq 或所需驱动未加载。检查是否存在 /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq；必要时加载相应模块（如 acpi-cpufreq、intel_pstate 等），或确认硬件/虚拟化是否支持调频
• 设置失败或无权限
  • 需要 root 或具备相应能力（CAP_SYS_ADMIN）；在 systemd 服务或 sudo 下执行
• 频率不变或策略被覆盖
  • 检查是否设置了过低的 scaling_max_freq；确认没有其它电源管理工具（如 tuned、cpuspeed、BIOS 节能策略）覆盖设置
• 如何验证
  • 对比 cpuinfo_cur_freq 与 scaling_cur_freq；观察 stats/time_in_state 是否出现目标频点的累计时间增长