MA-X/MA-S/MA-E/IP-K Developers' WiKi

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====== CPUの動作クロックを設定する ======

MA-E3xxシリーズのCPUは、動的にCPUの動作クロック・駆動電圧を変更することが可能になっています。\\
デフォルトでは、
  * 動作クロックが 300MHz〜1GHz の間でソフトウェアの負荷により自動で変更
  * CPU負荷が 95% 以上の時に動作クロックを動的に切り替える (ondemand governor)(([[https://www.kernel.org/doc/Documentation/cpu-freq/governors.txt|CPU frequency and voltage scaling code in the Linux kernel]]))
という設定にしてあります。

現在の動作クロックなどの情報は、cpufreq-info コマンドにより確認することが可能です。

<code>
root@plum:~# cpufreq-info 
cpufrequtils 008: cpufreq-info (C) Dominik Brodowski 2004-2009
Report errors and bugs to cpufreq@vger.kernel.org, please.
analyzing CPU 0:
  driver: generic_cpu0
  CPUs which run at the same hardware frequency: 0
  CPUs which need to have their frequency coordinated by software: 0
  maximum transition latency: 300 us.
  hardware limits: 300 MHz - 1000 MHz
  available frequency steps: 300 MHz, 600 MHz, 800 MHz, 1000 MHz
  available cpufreq governors: conservative, userspace, powersave, ondemand, performance
  current policy: frequency should be within 300 MHz and 1000 MHz.
                  The governor "ondemand" may decide which speed to use
                  within this range.
  current CPU frequency is 1000 MHz (asserted by call to hardware).
  cpufreq stats: 300 MHz:nan%, 600 MHz:nan%, 800 MHz:nan%, 1000 MHz:nan%
</code>

\\

==== コマンドラインから設定する ====

cpufreq-set コマンドで設定します。

<code>
root@plum:~# cpufreq-set -h
cpufrequtils 008: cpufreq-set (C) Dominik Brodowski 2004-2009
Report errors and bugs to cpufreq@vger.kernel.org, please.
Usage: cpufreq-set [options]
Options:
  -c CPU, --cpu CPU        number of CPU where cpufreq settings shall be modified
  -d FREQ, --min FREQ      new minimum CPU frequency the governor may select
  -u FREQ, --max FREQ      new maximum CPU frequency the governor may select
  -g GOV, --governor GOV   new cpufreq governor
  -f FREQ, --freq FREQ     specific frequency to be set. Requires userspace
                           governor to be available and loaded
  -r, --related            Switches all hardware-related CPUs
  -h, --help               Prints out this screen

Notes:
1. Omitting the -c or --cpu argument is equivalent to setting it to zero
2. The -f FREQ, --freq FREQ parameter cannot be combined with any other parameter
   except the -c CPU, --cpu CPU parameter
3. FREQuencies can be passed in Hz, kHz (default), MHz, GHz, or THz
   by postfixing the value with the wanted unit name, without any space
   (FREQuency in kHz =^ Hz * 0.001 =^ MHz * 1000 =^ GHz * 1000000).
root@plum:~# 
</code>

\\

それぞれのオプションの内容は下表のとおりとなります。\\
(指定する意味の無いオプションは省いています)。

^  option  ^^  内容  ^  設定可能な値  |
^  short  ^  long  ^:::^:::|
|  -d  |  %%--%%min  |CPUの最低動作クロック|300M, 600M, 800M, 1000M(1G)|
|  -u  |  %%--%%max  |CPUの最高動作クロック|300M, 600M, 800M, 1000M(1G)|
|  -g  |  %%--%%governor  |**CPUfreqガバナー** 指定|conservative, userspace, powersave, ondemand, performance|
|  -f  |  %%--%%freq  |CPUの動作クロック固定指定((CPUfreqガバナーが "userspace" になっている必要があります。))|300M, 600M, 800M, 1000M(1G)|

\\

=== CPUfreqガバナー とは ===

CPUfreqガバナーとは、CPUfreqの設定のことです。\\
CPUfreqガバナーを指定することで、CPUの動作クロックの調整を行います。\\

== ondemandガバナー ==

ondemandガバナーは、負荷に応じてCPUの動作クロックを最低クロックから最大クロックの間で変化させます。\\
後述するconservativeガバナーと比較し、ondemandガバナーは積極的に動作クロックを変化させます。\\
短時間に低負荷な状況と高負荷な状況が頻繁に切り替わる場合、省電力効果は落ちます。 


== conservativeガバナー ==

conservativeガバナーは、負荷に応じてCPUの動作クロックを最低クロックから最大クロックの間で変化させます。\\
動作クロックが変化する範囲はondemandガバナーと同等ですが、変化の程度がondemandガバナーよりも緩やかです。


==  powersaveガバナー ==

powersaveガバナーは、CPUの動作クロックを最低クロック((300MHz))で固定します。\\ 
最も省電力を期待できますが、CPUのパフォーマンスは一番低くなります。\\ 
また、高負荷な状況が続くと逆にシステム全体の消費電力が上がってしまう可能性があります。 


== performanceガバナー ==
performanceガバナーは、CPUの動作クロックを最高クロック((1GHz))で固定します。\\
高負荷な状況が続きパフォーマンスを優先したい時に指定するとよいと思われます。


== userspaceガバナー ==

ユーザーランドから設定を指定できるガバナーです。

\\

==== 起動スクリプトの設定ファイルで指定する ====

デフォルトでは用意されていませんが、/etc/default/cpufrequtils ファイルに設定をすることで、\\
cpufrequtils の起動スクリプトにより設定が行われます。\\
実運用ではこちらの方法で設定するほうが良いと思います。

下記は、cpufrequtils起動スクリプトに記載されているコメントになります。

<code>
# Which governor to use. Must be one of the governors listed in:
#   cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors
#
# and which limits to set. Both MIN_SPEED and MAX_SPEED must be values
# listed in:
#   cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_frequencies
# a value of 0 for any of the two variables will disabling the use of 
# that limit variable.
#
# WARNING: the correct kernel module must already be loaded or compiled in.
# 
# Set ENABLE to "true" to let the script run at boot time.
# 
# eg:	ENABLE="true"
#	GOVERNOR="ondemand"
#	MAX_SPEED=1000
#	MIN_SPEED=500
</code>

\\


===== 設定の例 =====


用途によって、
  * 消費電力を極力下げたいので、クロックを最低(300MHz)に固定したい
  * 常に最大のパフォーマンスで動作させたいので、クロックを最高(1GHz)に固定したい
  * クロックを更新するポリシーを変更したい
といったケースがあると思いますので、いくつかのケースの設定方法を紹介します。

\\

==== CASE1 : 低消費電力設定 ====

太陽電池+バッテリ駆動のような、極力消費電力を下げたい、という場合の設定です。

/etc/default/cpufrequtils を下記のように編集して保存します。

<file bash cpufrequtils>
ENABLE="true"
GOVERNOR="powersave"
MAX_SPEED=0
MIN_SPEED=0
</file>

cpufrequtilsサービスを再起動します。

<code>
root@plum:~# service cpufrequtils restart
 * CPUFreq Utilities: Setting powersave CPUFreq governor...
 * CPU0...                                                                                             [ OK ] 
root@plum:~# 
</code>

\\

==== CASE2 : 最大パフォーマンス設定 ====

CPUの動作クロックが負荷の増加により高く設定されますが、変更されるまでの間はパフォーマンス低くなり、\\
例えばルーターとして使用している場合、パケットが落ちてしまう場合があります。\\
それを避けるため、常に最高クロックで動作させる設定です。

/etc/default/cpufrequtils を下記のように編集して保存します。

<file bash cpufrequtils>
ENABLE="true"
GOVERNOR="performance"
MAX_SPEED=0
MIN_SPEED=0
</file>

cpufrequtilsサービスを再起動します。

<code>
root@plum:~# service cpufrequtils restart
 * CPUFreq Utilities: Setting performance CPUFreq governor...
 * CPU0...                                                                                             [ OK ] 
root@plum:~# 
</code>
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