Linux 设置CPU Performance模式

使用以下命令查看CPU当前频率

使用以下命令修改CPU性能模式

安装CPU模式图形化切换器

安装CPU模式无图形化切换器

PS.图形化切换器主要用于转换CPU模式（省电模式和性能模式），无图形化切换器主要用于查看CPU当前频率

常用模式介绍：

balanced

它的目的是成为性能和功耗之间的折衷。它试图尽量使用自动调节。它有好的结果对于大多数负载。唯一的缺点是增加了延迟。在当前调释放它使CPU、磁盘、音频和视频插件和激活ondemand调控器。radeon_powersave设置为自动。

latency-performance

低延迟的性能模式。它禁用电能节约机制,使sysctl设置提高延迟。CPU调节器将性能低的CPU锁定C状态(通过PM QoS)。

throughput-performance

高吞吐量优化模式。它禁用电能节约机制,使sysctl设置提高吞吐量性能的磁盘、网络IO和转向最后期限的调度器。CPU调试器设置为性能模式。

virtual-guest

基于企业存储配置文件,在其他任务,增加虚拟内存swappiness和减少磁盘预读值。它没有禁用磁盘屏障。

oracle

基于throughput-performance模式，它另外禁用透明的巨大的页面和修改内核参数相关的一些其他性能。这个配置文件是由tuned-profiles-oracle包。在6.8及以后版本可用。

cpu上下文是指cpu在运行任何任务之前都要依赖的环境。cpu上下文包括两个部分，cpu寄存器和程序计数器。cpu上下文切换，指的就是把上一个任务寄存器和程序计数器的值保存起来（保存在内存特定的数据结构中）然后设置新任务cpu寄存器和程序计数器值的过程。

每次上下文切换需要几十纳秒到数微妙的cpu时间。

根据任务类型的不同，cpu上下文切换可以分为进程上下文切换，线程上下文切换，中断上下文切换。

还有一种情况比较特殊，系统调用的过程中也发生了上下文切换，这种切换被称为特权模式切换。

一个进程从用户态到内核态的转变，需要通过系统调用来完成。

从用户态切换到内核态，cpu寄存器原来的用户态的指令位置需要保存起来，然后加载内核态的指令位置到cpu寄存器中。

系统调用结束后，cpu寄存器需要恢复原来保存的用户态，然后再切换到用户空间，继续运行。所以，一次系统调用的过程，其实是发生了两次cpu上下文切换。

进程的上下文切换比系统调用多了一步，在保存当前进程的内核状态和cpu寄存器之前，需要先把该进程的虚拟内存，栈等保存下来。而加载了下一个进程的内核态之后，还需要刷新进程的虚拟内存和用户栈。

线程与进程的最大区别在于，线程是调度的基本单位，而进程则是资源拥有的基本单位。内核中的任务调度，实际上调度的对象是线程。

当进程拥有多个线程时，这些线程会共享相同的虚拟内存和全局变量资源。这些资源在上下文切换时是不需要修改的。另外，线程也有自己的私有数据，比如栈和寄存器等。这些在上下文切换也是需要保存的。

线程的上下文切换分为两种情况：

1 ) 前后两个线程属于不同的进程。这时，切换线程就和切换进程一样。

2 ) 前后两个线程属于同一个进程。因为虚拟内存是共享的，所以在切换时，虚拟内存这些共享资源保存不动，只要切换线程的私有数据，寄存器等不共享的数据。

为了快速响应硬件的事件，中断处理会打断进程的正常调度和执行，转而执行中断处理程序。对于同一个cpu来说，中断处理比进程拥有更高的优先级。

跟进程上下文切换不同，内核的中断上下文切换并不涉及到进程的用户态。进程的用户态切换由cpu硬件来处理。所以即便中断过程打断了一个正处在用户态的进程，也不需要保存和恢复这个进程的虚拟内存，全局变量等用户态资源。这些由cpu硬件来保存和恢复。

参考资料：

---