Cpu usage как настроить

Prometheus: разбираемся с CPU Usage

Mar 3, 2016 21:43 · 363 words · 2 minute read prometheus monitoring

Высокая нагрузка на процессор часто является причиной проблем в работе сервера и, как следствие, всей системы в целом.

Давайте разберемся с CPU usage с помощью системы мониторинга Prometheus и ее компонента node_exporter !

Считаем, что необходимые компоненты у нас уже установлены и настроены.

В таком случае, на странице метрик, которые собирает компонент node_exporter (например, http://[IP-адрес сервера]:9100/metrics), можем найти примерно следующее:

Данные для этих метрик берутся из файла /proc/stat и отображают время (в USER_HZ — сотых долях секунды), которое CPU расходует на выполнение задач. Эти задачи бывают нескольких типов:

• user — время выполнения обычных процессов, которые выполняются в режиме пользователя (в user mode, userland);
• nice — время выполнения процессов с приоритетом nice, которые выполняются в режиме пользователя;
• system — время выполнения процессов, которые выполняются в режиме ядра (kernel mode);
• idle — время простоя, CPU ничем не занят;
• iowait — время ожидания I/O операций;
• irq и softirq — время обработки аппаратных и программных прерываний;
• steal — время, которое используют другие операционные системы (при виртуализации);
• guest — время выполнения «гостевых» процессов (при виртуализации).

Общее время выполнения этих задач и есть CPU usage (вместе с временем бездействия). Высокое значения времени iowait может означать, что в вашей системе узким местом является дисковая подсистема или сеть.

Чтобы оценить, чем занимается процессор, открываем в браузере веб-интерфейс Prometheus (http://[IP-адрес сервера]:9090) и в поле Expression вводим например такую метрику: irate(node_cpu[5m])

Чтобы получить общее значение CPU usage (сумма времен выполнения задач по всем процессорам/ядрам) для отдельного хоста можно использовать следующую метрику: sum by (mode, instance) (irate(node_cpu[5m]))

Для отображения общего времени работы процессора (сумма времен выполнения задач по всем процессорам/ядрам без учета типа idle ) в процентах можно использовать следующую метрику: 100 — (avg by (instance) (irate(node_cpu[5m])) * 100) .

Источник

990x.top

Простой компьютерный блог для души)

CPU Usage что это такое?

Приветствую друзья. Тема сегодня о процессорах, а вернее о том что означает словосочетание CPU Usage. Значит смотрите, CPU это процессор, эта аббревиатура расшифровывается как central processing unit, ну типа центральный процессор юнит, последнее слово не знаю что значит. Слово Usage означает использовать. То есть можно сделать вывод, что CPU Usage означает использование процессора.

Словосочетание CPU Usage вы можете встретить где угодно, начиная от самой винды и заканчивая всякими программами. И почти всегда это словосочетание необходимо чтобы проинформировать пользователя об уровне загрузки процессора

Часто пользователей интересует почему CPU Usage 100, что это имеется ввиду? Нагрузка процессора равна 100%. То есть какая-то программа грузит адски процессор. Я дам несколько советов что можно в таком случае предпринять. Узнавать какая именно программа, а вернее какой процесс грузит проц, нужно в диспетчере задач. Для примера я создам искусственную нагрузку при помощи архиватора WinRAR, я просто в нем запущу тест производительности. Первое что нужно сделать, узнать точно процесс, который грузит, для этого жмем на ЦП в диспетчере (вкладка процессы):

После этого нам сразу станет ясно, какой засранец грузит ПК. По крайней мере увидим имя процесса. Если это имя нам ни о чем не говорит, тогда смотрим в колонку описание. В моем случае сразу понятно кто этот засранец:

Это WinRAR archiver. Если нажать правой кнопкой по процессу и выбрать пункт Открыть место хранения файла:

То будет открыта папка, откуда запускается процесс, обычно это и есть папка программы.

Как успокоить процесс, который грузит нереально проц?

Вы можете возразить, мол зачем успокаивать, если можно просто нажать правой кнопкой по процессу и выбрать пункт Завершить. Логично, но не всегда корректно. Если принудительно завершить процесс, то это может повлечь за собой ошибку или прерывание важной задачи. Например процесс TrustedInstaller.exe у многих вызывает большую нагрузку, но не все знают, за что отвечает процесс. TrustedInstaller.exe выполняет установку модулей Windows, на деле это имеется ввиду установка обновлений. Разумеется что при завершение данного процесса прерывается установка обновлений. Как следствие будут ошибки в журнале, которые не факт что будут исправлены центром обновления. Я отвлекся, прошу прощения.

Итак, всего есть два варианта, при которых вы не завершаете грузящий процесс, но снижаете его нагрузку на проц. Первый, это приоритет. Вы можете задать низкий приоритет грузящему процессу, чтобы все остальные процессы получили на фоне его приоритет выше. Для этого нажмите правой кнопкой по процессу и выберите в меню Приоритет > Низкий:

Данная процедура эффективная и в большинстве случаев приносит желаемый эффект.

Второй вариант более агрессивный, поэтому его стоит использовать в крайних случаях. И еще данный вариант не подходит, если у вас одноядерный процессор, однако это редкость. Способ заключается в том, что процесс будет использовать не два ядра процессора, ну или больше, а одно. Если у вас 4 ядра, то можете отдать процессу 2 ядра, или 1, тут уже сами смотрите по ситуации. Чтобы это дело провернуть, нажимаете правой кнопкой по процессу и выбираете пункт Задать соответствие:

У меня в процессоре 2 ядра, поэтому я оставляю процессу 1 ядро:

Если галочка стоит, то ядро будет использоваться. Я поставил галочку на ЦП 0, но можно было и на ЦП 1, разницы нет. Если при этом еще и выставить низкий приоритет, то процесс точно перестанет грузить комп. Однако стоит учесть, что данная процедура увеличит время выполнения задачи процессом. То есть выполнять будет дольше, но зато нагрузка на проц будет максимально снижена

Надеюсь предоставленная информация была полезной. Удачи и до новых встреч ребята!

Источник

Что такое CPU Usage и за что отвечает этот показатель?

Всем здравствуйте! Сегодня разберем термин CPU usage — что это такое в компьютере, где используется и на что влияет. Также рассмотрим — за что отвечает и что делать если параметр достигает 100%.

CPU, как вы, вероятно знаете, не что иное, как центральный процессор компьютера или ноутбука. Usage с английского переводится как «Использование».

Соответственно, CPU usage — это использование процессора системными службами и прикладными программами.

В русифицированной Aida64 любой редакции, например Extreme Edition, а также некоторых других коммерческих утилитах для мониторинга работы компьютера параметр отображается как «Использование ЦП».

В Speccy или PC Wizard такого параметра попросту нет.

Однако и в Windows 10, и в более ранних версиях это операционной системы в Диспетчере задач есть отдельная графа, которая показывает, как именно каждая программа или служба нагружает CPU.

Для запуска этой утилиту нужно нажать комбинацию клавиш Ctrl + Shift + Esc.

Замечено, что если какой-то процесс отнимает более 70% мощности ЦП, это отражается на работе компьютера: он начинает «задумываться», зависать, медленнее выполнять поставленные задачи. Исключение — процесс, который называется «Бездействие системы».

Это «холостой» цикл, который просчитывает процессор, если не запущено ни одно приложение. Как правило, и бездействие системы редко достигает 100%, так как в Windows почти всегда работают сервисные службы, отнимающие небольшой процент мощности ЦП.

Самый простой способ завершить «прожорливый» процесс — выделить его в Диспетчере задач, нажать ПКМ и выбрать опцию «Снять задачу».

Иногда это не срабатывает, если приложение перестало отвечать на запросы операционной системы. В этом случае можно воспользоваться сервисной утилитой, которая умеет «убивать» зависшие процессы — например Auslogics Boost Speed или аналогичной.

Если вы установили новую игру или приложение и заметили, что процесс забирает более 70% производительности ЦП, это свидетельствует о недостаточной вычислительной мощности и необходимости апгрейда компьютера.

Если же такой казус начинает происходить с программой, которая раньше работала корректно, не исключено, что в систему проник вирус и замаскировался под безобидное приложение.

Поможет только полная диагностика компьютера хорошим антивирусом. Защитник Виндовс, который в «Десятке» используется по умолчанию, с подобной задачей не всегда справляется.

Также советую почитать «Что такое СPU TM Function и как эта функция работает?». Буду признателен всем, кто расшарит этот пост в социальных сетях. До скорой встречи!

Источник

Краткое руководство по управлению питанием процессора

Как центральный процессор может сокращать собственное энергопотребление? Основы этого процесса — в статье.

Центральный процессор (CPU) спроектирован на бесконечно долгую работу при определенной нагрузке. Практически никто не проводит вычисления круглые сутки, поэтому большую часть времени он не работает на расчетном максимуме. Тогда какой смысл держать его включенным на полную мощность? Здесь стоит задуматься об управлении питанием процессора. Эта тема включает в себя оперативную память, графические ускорители и так далее, но я собираюсь рассказать только про CPU.

Если вы знаете про C-состояния (C-states), P-состояния (P-states) и то, как процессор переходит между ними, то, возможно, в этой статье вы не увидите ничего нового. Если это не так, продолжайте читать.

Я планировал добавить реальные примеры из ОС Linux, но статья становилась все больше, так что я решил приберечь это для следующей статьи.

Основные источники информации, использованные в этом тексте:

Особенности CPU

Согласно официальной странице продукта, мой процессор поддерживает следующие технологии:

• состояния простоя (Idle States);
• усовершенствованная технология Intel® SpeedStep (Enhanced Intel® SpeedStep Technology).

На этой странице вы можете видеть, что «Режим состояния простоя (C-состояния) используется для энергосбережения, когда процессор бездействует» и «Стандартная технология Intel® SpeedStep позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор».

Теперь выясним, что значит каждое из этих определений.

Как снизить энергопотребление процессора во время его работы?

На процессорах для массового использования (мы не берем в расчет вещи, которые возможны при их проектировании) для снижения потребляемой энергии можно реализовать один из сценариев:

• Сократить энергопотребление подсистемы (ядра или другого ресурса, такого как тактовый генератор или кэш) путем отключения питания (уменьшив напряжение до нуля).
• Снизить энергопотребление путем снижения напряжения и/или таковой частоты подсистемы и/или целого процессора.

Первый вариант легко понять: если питания нет, то и потребления не будет.

Второй вариант требует чуть больше объяснений. Энергопотребление интегральной схемы, которой является процессор, линейно пропорционально тактовой частоте и квадратично напряжению.

Примечание для тех, кто разбирается в цифровой электронике: P_cpu = P_dynamic + P_{short circuit} + P_leak. При работающем процессоре P_dynamic является наиболее важной составляющей, именно эта часть зависит линейно от частоты и квадратично от напряжения. P_{short circuit} пропорционально частоте, а P_leak — напряжению.

Более того, напряжение и тактовая частота связаны линейной зависимостью.

Высокая производительность требует повышенной тактовой частоты и увеличения напряжения, что еще больше влияет на энергопотребление.

Каков предел энергопотребления процессора?

Это во многом зависит от процессора, но для процессора E3-1245 v5 @ 3.50 ГГц расчетная тепловая мощность (Thermal Design Power, TDP) составляет 80 ватт. Это среднее значение, которое процессор может выдерживать бесконечно долго (Power Limit, PL1 на изображении ниже). Системы охлаждения должны быть рассчитаны на это значение, чтобы быть надежными. Фактическое энергопотребление процессора может быть выше в течение короткого промежутка времени (состояния PL2, PL3, PL4 на изображении ниже). TDP измеряется при нагрузке высокой вычислительной сложности (худший случай), когда все ядра работают на базовой частоте (3.5 ГГц).

Как видно на изображении выше, процессор в состоянии PL2 потребляет больше энергии, чем заявлено в TDP. Процессор может находиться в этом состоянии до 100 секунд, а это достаточно долго.

Состояния питания (C-states) vs состояния производительности (P-states)

Состояния питания (C-states) vs состояния производительности (P-states)
Вот два способа снизить энергопотребление процессора:

• отключить некоторые подсистемы;
• снизить напряжение/частоту.

Они достигаются с помощью:

• C-состояний;
• P-состояний.

С-состояния описывают первый способ снижения энергопотребления процессора, поэтому они называются состояниями простоя. Чтобы отключить какую-то подсистему, на ней ничего не должно выполняться, подсистема должна простаивать. Таким образом, С-состояние, C[X], означает, что одна или несколько подсистем процессора отключены.

P-состояния описывают второй случай. Подсистемы процессора работают, но не требуют максимальной производительности, поэтому напряжение и/или тактовая частота для этой подсистемы может быть снижена. Таким образом, P-состояния, P[X], обозначают, что некоторая подсистема (например, ядро), работает на заданной паре (частота, напряжение).

Так как большинство современных процессоров состоит из нескольких ядер, то С-состояния разделены на С-состояния ядра (Core C-states, CC-states) и на С-состояния процессора (Package C-states, PC-states). Причина появления PC-состояний очень проста. Существуют компоненты с общим доступом (например, общий кэш), которые могут быть отключены только после отключения всех ядер, имеющих доступ к этому компоненту. Однако мы в роли пользователя или программиста не можем взаимодействовать с состояниями пакета напрямую, но можем управлять состояниями отдельных ядер. Таким образом, управляя CC-состояниями, мы косвенно управляем и PC-состояниями.

Состояния нумеруются от нуля по возрастанию, то есть C0, C1… и P0, P1… Большее число обозначает большее энергосбережение. C0 означает, что все компоненты включены. P0 означает максимальную производительность, то есть максимальные тактовую частоту, напряжение и энергопотребление.

С-состояния

Вот базовые С-состояния (определенные в стандарте ACPI).

• C0: Active, процессор/ядро выполняет инструкции. Здесь применяются P-состояния, процессор/ядро могут работать в режиме максимальной производительности (P0) или в режиме энергосбережения (в состоянии, отличном от P0).
• C1: Halt, процессор не выполняет инструкций, но может мгновенно вернуться в состояние С0. Поскольку процессор не работает, то P-состояния не актуальны для состояний, отличных от С0.
• C2: Stop-Clock, схож с C1, но требует больше времени для возврата в C0.
• С3: Sleep. Возврат в C0 требует ощутимо большего времени.

Современные процессоры имеют гораздо больше C-состояний. Согласно даташиту, семейство процессоров Intel® Xeon® E3-1200 v5 поддерживает состояния C0, C1, C1E (C1 Enhanced), C2, C3, C6, C7 и C8. Состояния C1 и C1E поддерживаются только ядрами, а состояние C2 — только процессором. Остальные состояния поддерживаются и ядром, и процессором.

Примечание: Из-за технологии Intel® Hyper-Threading существуют также С-состояния потоков. Хотя отдельный поток может работать с С-состояниями, изменения в энергопотреблении происходят, только когда ядро входит в нужное состояние. В данной статье тема C-состояний на потоках рассматриваться не будет.

Вот описание состояний из даташита:

Примечание: LLC обозначает Last Level Cache, кэш последнего уровня и обозначает общий L3 кэш процессора.

Визуальное представление состояний:

Источник: Software Impact to Platform Energy-Efficiency White Paper

Последовательность C-состояний простыми словами:

• Нормальная работа при C0.
• Сначала останавливается тактовый генератор простаивающего ядра (С1).
• Затем локальные кэши ядра (L1/L2) сбрасываются и снимается напряжение с ядра (С3).
• Как только все ядра отключены, общий кэш (L3/LLC) ядер сбрасывается и процессор (почти) полностью может быть обесточен. Я говорю «почти», потому что, по моим предположениям, какая-то часть должна быть активна, чтобы вернуть процессор в состояние С0.

Как вы могли догадаться, CC-состояния и PC-состояния зависят друг от друга, поэтому некоторые их комбинации невозможны. Следующий рисунок демонстрирует это.

Однако если ядро работает (C0), то единственное состояние, в котором может находиться процессор, — C0. С другой стороны, если ядро полностью выключено (C8), процессор может находиться в C0, если другое ядро работает.

Примечание: Intel Software Developer’s Manual упоминает про суб-C-состояния (sub C-state). Каждое С-состояние состоит из нескольких суб-С-состояний. После изучения исходного кода модуля ядра intel_idle я понял, что состояния C1 и C1E являются состоянием С1 с подтипом 0 и 1 соответственно.

Число подтипов для каждого из восьми С-состояний (0..7) определяется с помощью инструкции CPUID. Для моего процессора утилита cpuid выводит следующую информацию:

Замечание из инструкции Intel: «Состояния C0..C7 для расширения MWAIT — это специфичные для процессора C-состояния, а не ACPI C-состояния». Поэтому не путайте эти состояния с ACPI C-состояниями, они явно связаны и между ними есть соответствие, но это не одно и то же.

Я создал гистограмму, представленную ниже, из исходного кода драйвера intel_idle для моего процессора (модель 0x5e). Подписи горизонтальной оси:

Имя C-состояния: специфичное для процессора состояние: специфичное суб-состояние.

Вертикальная ось обозначает задержку выхода и целевые резидентные значения из исходного кода. Задержка выхода используется для оценки влияния данного состояния в реальном времени (то есть сколько времени потребуется для возвращения в С0 из этого состояния). Целевое резидентное значение обозначает минимальное время, которое ядро должно находиться в данном состоянии, чтобы оправдать энергетические затраты на переход в это состояние и обратно. Обратите внимание на логарифмический масштаб вертикальной оси. Задержки и минимальное время нахождения в состоянии увеличивается экспоненциально с увеличением номера состояния.

Константы задержок выхода и целевых резидентных значении C-состояний в исходном коде intel_idle
Примечание: Хотя состояния С9 и С10 включены в таблицу, они имеют 0 суб-состояний и поэтому не используются в моем процессоре. Остальные процессоры из семейства могут поддерживать эти состояния.

Состояния питания ACPI

Прежде чем говорить про P-состояния, стоит упомянуть про состояния питания ACPI. Это то, что мы, пользователи, знаем, когда используем компьютер. Так называемые глобальные системные состояния (G[Х]) перечислены в таблице ниже.

Источник: ACPI Specification v6.2
Также существует специальное глобальное состояние G1/S4, Non-Volatile Sleep, когда состояние системы сохраняется на энергонезависимое хранилище (например, диск) и затем производится выключение. Это позволяет достичь минимального энергопотребления, как в состоянии Soft Off, но возвращение в состояние G0 возможно без перезагрузки. Оно более известно как гибернация.

Существует несколько состояний сна (Sx). Всего таких состояний шесть, включая S0 — отсутствие сна. Состояния S1-S4 используются в G1, а S5, Soft Off, используется в G2. Краткий обзор:

• G0/S0: Компьютер работает, не спит.
• G1: Sleeping.
  • G1/S1: Power on Suspend. Состояние системы сохраняется, питание процессора и кэшей поддерживается.
  • G1/S2: Процессор отключен, кэши сброшены.
  • G1/S3: Standby или Suspend to RAM (STR). Оперативная память остается практически единственным компонентом с питанием.
  • G1/S4: Hibernation или Suspend to Disk. Все сохраняется в энергонезависимую память, все системы обесточиваются.
• G2/S5: Soft Off. Как механическое отключение, но компоненты, необходимые для пробуждения компьютера, потребляют минимум энергии. Состояние системы не сохраняется, поэтому нужна перезагрузка для возврата в G0.
• G3: Mechanical Off. Блок питания отключен. Лишь компоненты, типа часов реального времени (RTC), работают, потому что у них есть собственный источник питания в виде маленькой батарейки. Очевидно, состояние системы не сохраняется, поэтому нужна перезагрузка для возврата в G0.

Как показано на рисунке ниже, для моего процессора все С-состояния, упомянутые ранее, используются в G0/S0. Другими словами, при входе в состояние сна (G1) процессор выключается.

Вот поддерживаемые состояния ACPI.

Комбинации состояний ACPI G/S и С-состояний процессора

Приятно видеть все комбинации в таблице:

В состоянии G0/S0/C8 системы процессора запущены, но все ядра отключены.

В G1 (S3 или S4) некорректно говорить про С-состояния (это касается как CC-состояний, так и PC-состояний), так как процессор полностью обесточен.

Для G3 не существует S-состояний. Система не спит, она физически отключена и не может проснуться. Ей необходимо сначала получить питание.

Как программно запросить переход в энергосберегающее С-состояние?

Современный (но не единственный) способ запросить переход в энергосберегающее состояние — это использовать инструкцию MWAIT или инструкцию HLT. Это инструкции привилегированного уровня, и они не могут быть выполнены пользовательскими программами.

Инструкция MWAIT (Monitor Wait) заставляет процессор перейти в оптимизированное состояние (C-состояние) до тех пор, пока по указанному (с помощью другой инструкции, MONITOR) адресу не будет произведена запись. Для управления питанием MWAIT работает с регистром EAX. Биты 4-7 используются для указания целевого С-состояния, а биты 0-3 указывают суб-состояние.

Примечание: Я думаю, что на данный момент только AMD обладает инструкциями MONITORX/MWAITX, которые, помимо мониторинга записи по адресу, работают с таймером. Это еще называется Timed MWAIT.

Инструкция HLT (halt) останавливает выполнение, и ядро переходит в состояние HALT до тех пор, пока не произойдет прерывание. Это означает, что ядро переходит в состояние C1 или C1E.

Что вынуждает ядро входить в определенное С-состояние?

• В состояние С0 ядро входит при загрузке, когда происходит прерывание, или после записи по адресу памяти, который отслеживается инструкцией MWAIT.
• Состояния C1/C1E достижимы с помощью инструкций HLT и MWAIT.
• Войти в состояние С3 можно с помощью инструкции MWAIT. Затем кэши L1 и L2 сбрасываются в кэш верхнего уровня (LLC), и все тактовые генераторы процессора останавливаются. Тем не менее, ядро сохраняет свое состояние, так как не обесточено.
• Вход в состояние С6 возможен через инструкцию MWAIT. Ядро сохраняет состояние на выделенную SRAM и напряжение на ядре снижается до нуля. В этом состоянии ядро обесточено. При выходе из C6 состояние ядра восстанавливается из SRAM.
• Для C7 и C8 аналогично C6.

Хочу напомнить еще раз, я не затрагиваю гипертрединг в этом ответе.

Как отмечалось ранее, переходы между глубокими С-состояниями имеют высокие задержки и высокие энергетические затраты. Таким образом, такие переходы должны выполняться с осторожностью, особенно на устройствах, работающих от аккумуляторов.

Возможно ли отключить С-состояния (всегда использовать С0)?

Это возможно, но не рекомендуется. В даташите (секция 4.2.2, страница 64) есть примечание: «Долгосрочная надежность не гарантируется, если все энергосберегающие состояния простоя не включены». Поэтому вам не стоит отключать С-состояния.

Как прерывания влияют на процессор\ядро в состоянии сна?

Когда происходит прерывание, соответствующее ядро пробуждается и переходит в состояние С0. Однако, например Intel® Xeon® E3-1200 v5, поддерживает технологию Power Aware Interrupt Routing (PAIR), у которой есть два достоинства:

• для энергосбережения прерывание может быть переадресовано работающему ядру, чтобы не будить спящее ядро;
• для производительности прерывание может быть переадресовано от работающего на полную мощность ядра к простаивающему (С1) ядру.

P-состояния

P-состояния подразумевают, что ядро в состоянии С0, потому что ему требуется питание, чтобы выполнять инструкции. P-состояния позволяют изменять напряжение и частоту ядра (другими словами рабочий режим), чтобы снизить энергопотребление. Существует набор P-состояний, каждое из которых соответствует разных рабочим режимам (пары напряжение-частота). Наиболее высокий рабочий режим (P0) предоставляет максимальную производительность.

Процессор Intel® Xeon® E3–1200 v5 позволяет контролировать P-состояния из операционной системы (Intel® SpeedStep Technology) или оставить это оборудованию (Intel® Speed Shift Technology). Вся информация ниже специфична для семейства Intel® Xeon® E3-1200 v5, но я полагаю, это в той или иной степени актуально и для других современных процессоров.

P-состояния, управляемые операционной системой

В этом случае операционная система знает о P-состояниях и конкретном состоянии, запрошенным ОС. Проще говоря, операционная система выбирает рабочую частоту, а напряжение подбирается процессором в зависимости от частоты и других факторов. После того, как P-состояние запрошено записью в моделезависимый регистр (подразумевается запись 16 бит в регистр IA32_PERF_CTL), напряжение изменяется до автоматически вычисленного значения и тактовый генератор переключается на заданную частоту. Все ядра имеют одно общее P-состояние, поэтому невозможно установить P-состояние эксклюзивно для одного ядра. Текущее P-состояние (рабочий режим) можно узнать, прочитав информацию из другого моделезависимого регистра — IA32_PERF_STATUS.

Смена P-состояния мгновенна, поэтому в секунду можно выполнять множество переходов. Это отличает от переходов C, которые выполняются дольше и требуют энергетических затрат.

P-состояния, управляемые оборудованием

В этом случае ОС знает об аппаратной поддержке P-состояний и отправляет запросы с указанием нагрузки. В запросах не указывается конкретное P-состояние или частота. На основе информации от ОС, а также других факторов и ограничений оборудование выбирает подходящее P-состояние.

Я хочу рассказать об этом подробнее в следующей статье, но сейчас я поделюсь с вами своими мыслями. Мой домашний компьютер работает в этом режиме, я узнал это, проверив IA32_PM_ENABLE. Максимальный (но не гарантированный) уровень производительности — 39, минимальный — 1. Можно предположить, что существует 39 P-состояний. На данный момент уровень 39 установлен ОС как минимальный и как максимальный, потому что я отключил динамическое изменение частоты процессора в ядре.

Заметки про Intel® Turbo Boost

Поскольку TDP (расчетная тепловая мощность) — это максимальная мощность, которую процессор может выдержать, то процессор может повышать свою частоту выше базовой, при условии что энергопотребление не превысит TDP. Технология Turbo Boost может временно повышать энергопотребление до границы PL2 (Power Limit 2) на короткий промежуток времени. Поведение Turbo Boost может быть изменено через подсказки оборудованию.

Применима ли эта информация о C-состояниях и P-состояниях к мобильным и встраиваемым процессорам?

Для примера, недавний MacBook Air с процессором i5-5350U в основном поддерживает возможности, описанные выше (но я не уверен про P-состояния, контролируемые оборудованием). Я также смотрел документацию ARM Cortex-A, и, хотя там применяются другие термины, механизмы управления питанием выглядят похоже.

Как это все работает, например, на Linux?

На этот вопрос я отвечу в другой статье.

Как я могу узнать состояние процессора?

Существует не так много приложений, которые могут выводить эту информацию. Но вы можете использовать, например, CoreFreq.

Вот какую информацию можно получить (это не весь вывод).

Вот информация о ядре, включая информацию о драйвере idle.

Мониторинг счетчиков С-состояний (для ядра):

Источник