Cpufrequtils :gérer la vitesse du processeur

Cpufrequtils permettent de modifier selon ses besoins la vitesse du processeur, outil en ligne de commande il contient deux utilitaires pour inspecter et configurer la fréquence du processeur via les interfaces noyau sysfs et procfs de CPUFreq. Cela est particulièrement intéressant pour :

• Économiser de l'électricité, augmenter le temps de batterie ;
• Diminuer la chaleur dégagée par le processeur ;
• Diminuer les bruits des ventilateurs ;
• Prolonger la durée de vie du matériel.

Il existe également TLP, une solution sans interface graphique qui travaille en tâche de fond et estime lui-même la façon idéale de gérer votre consommation d'énergie.

• Disposer des droits d'administration.
• Disposer d'une connexion à Internet configurée et activée.

Il peut être utile d'apporter quelques modifications à votre BIOS si celui-ci le permet. Vérifiez que l'option Cool'n'Quiet pour AMD ou SpeedStep pour Intel est activée. Si votre BIOS ne propose pas cette option, elle est sûrement activée par défaut. En outre, certains Bios donnent un nom différent à ces options (L'Enhanced Intel SpeedStep Technologie™ ou EIST pour Intel). Au besoin reportez-vous à la documentation de votre carte mère.

Il suffit d'installer le paquet cpufrequtils.

En premier lieu il peut être utile de connaître son matériel. Pour cela voici quelques commandes à cette fin.
Pour connaître les spécifications de votre CPU, vous pouvez entrer la commande suivante:

cat /proc/cpuinfo

Si vous désirez juste le nom de votre ou vos CPU :

grep name /proc/cpuinfo

ou encore

sudo dmidecode -t processor   

Il existe plusieurs modules de modulation de fréquence selon les processeurs :

• powernow-k7 pour les AMD Sempron/Athlon/MP (K7)
• powernow-k8 pour les AMD Duron/Sempron/Athlon/Phenom II/Opteron 64 (K8)
• p4-clockmod pour les Intel Pentium 4 et pour les Intel Celeron M
• acpi-cpufreq pour les Intel Pentium M/Core Duo/Core 2 Duo
• amd_freq_sensitivity
• speedstep-lib

Pour voir les noms des modules :

ls -1 /lib/modules/`uname -r`/kernel/drivers/cpufreq/

(à vérifier : )

Les stratégies de modulation de fréquence CPU sont appelées gouverneurs (gouvernor en anglais). Ils contrôlent le système et ajustent la fréquence du CPU en conséquence.

La liste des gouverneurs peut être obtenue avec la commande suivante :

cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors

Si plusieurs processeurs, remplacer le 0 par un autre numéro.

Les gouverneurs sont donc les suivant (du plus performant / plus énergivore au moins performant / plus économe) :

• performance : induit la fréquence maximum du CPU
• ondemand : utilisation de la fréquence minimale puis augmentation au maximum lorsque la charge processeur atteint 100% en fréquence minimale
• conservative : Identique a ondemand, mis à part qu'il passe par les autres fréquences possibles avant d'arriver à la fréquence maxi, ce qui permet de ne pas tout de suite passer le processeur au maximum. Recommandé pour les ordinateurs portables
• powersave : fréquence minimum
• schedutil : un gouverneur plus intelligent et équilibré qui vient avec le noyau Linux 4.18

Le gouverneur userspace est particulier puisque c'est vous qui le programmerez :

• userspace : la fréquence est choisie par l'utilisateur.

Le but maintenant est de contrôler que tout fonctionne avant d'automatiser la procédure au démarrage. Pour commencer, charger les modules avec les commandes suivantes : comment connaître le nom du module??

sudo -s
modprobe le_module_de_votre_processeur 
modprobe cpufreq_conservative
modprobe cpufreq_ondemand
modprobe cpufreq_powersave
modprobe cpufreq_stats
modprobe cpufreq_userspace

Le bon chemin qui mène à la gestion de vos processeurs est /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpufreq/ avec X comme numéro du processeur.

Ces dossiers contiennent les fichiers de configuration du processeur. En voici la liste :

Ces fichiers sont lisibles (utilisez la commande cat nom_du_fichier) et modifiables en mode superutilisateur:

1. cat scaling_available_governors : Nous donne les gouverneurs disponibles pour le processeur (répétez l'opération avec les autres proc si vous en avez)
2. echo le_gouverneur_que_vous_avez_choisi > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor : vous permet de configurer la gestion de votre processeur avec le gouverneur que vous voulez (La commande echo affiche du texte et le signe > écrit l'output de la commande echo dans le fichier scaling_governor).
3. Un dossier portant le nom du gouverneur a été crée. Dedans des fichiers de configurations pointus que nous ne toucherons pas ici et que vous ne toucherez que si vous savez VRAIMENT ce que vous faites…
4. utilisez la commande cat pour savoir si tout fonctionne : cat cpuinfo_cur_freq, cat cpuinfo_max_freq, cat cpuinfo_min_freq , etc.
5. Utilisez la commande echo quelque_chose > fichier_de_config pour paramétrer comme vous l'entendez (Si, et seulement si, quelque chose ne fonctionne pas, comme par exemple un processeur ne descendant pas en dessous de 2 MHz alors qu'il peut supporter 1 MHz…).
6. Répétez l'opération avec les autres processeurs si vous en avez et si vous désirez utilisez plusieurs gouverneurs par la suite, faites le test des autres gouverneurs en suivant la même procédure.

Une fois que les opérations précédents ont été concluantes,ouvrez le fichier /etc/modules avec les droits d'administration et copiez les lignes suivantes :

cpufreq_conservative
cpufreq_ondemand
cpufreq_powersave
cpufreq_stats
cpufreq_userspace
LE_MODULE_CORRESPONDANT_A_VOTRE_PROCESSEUR

Ici, le but est de pouvoir sauvegarder les paramètres que vous désirez concernant les modules. Ainsi, lorsque vous démarrerez l'ordinateur, les bons paramètres seront pris en considération. Pour réussir cela, installez le paquet sysfsutils. Ouvrez ensuite le fichier de configuration /etc/default/cpufrequtils. À l'intérieur de ce fichier, mettez :

# valid values: userspace conservative powersave ondemand performance
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors
GOVERNOR="conservative"

cat /sys/devices/system/cpu/cpu1/cpufreq/scaling_available_governors
GOVERNOR="conservative"

Vérifiez bien que le chemin correspond et que le dossier cpu0 existe réellement. En outre, si vous avez un deuxième cœur, il faut aussi le mentionner ici. Ex: /sys/devices/system/cpu/cpu1/cpufreq/scaling_governor = LE_GOUVERNEUR_QUE_VOUS_VOULEZ.

Il peut arriver que la fréquence maximale des processeurs soit mal reconnue, il faudra donc rajouter au fichier: /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq = FREQ_MAXIMALE_DE_MON_PROC et devices/system/cpu/cpu1/cpufreq/scaling_max_freq = FREQ_MAXIMALE_DE_MON_PROC.

Si votre fréquence minimale était mal reconnue, pensez à aussi la définir ici avec : /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_min_freq = FREQ_MINIMALE_DU_PROC, etc.

Vous pouvez changer directement les fichiers /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/{scaling_setspeed,governor}. Néanmoins, le paquet cpufrequtils vous simplifiera la tâche.

Le paquet cpufrequtils vous donne accès à deux commandes :

• cpufreq-info pour afficher l'état
• cpufreq-set pour changer de féquence et/ou de gouverneur à la volée.

Vérifiez que tout est paramétré comme vous l'entendez avec la commande :

cpufreq-info

Exemples d'utilisation de cpufreq-set :

• Si vous désirez mettre votre cpu0 en mode powersave :

  sudo cpufreq-set -c 0 -g powersave

• Si vous voulez que votre cpu1 soit en mode performance mais que la fréquence maximale soit de 1,6 GHz au lieu des 2 GHz d'origine :

  sudo cpufreq-set -c 1 -g performance -u 1600000.

• Pour plus de renseignements :

  man cpufreq-set

L'initialisation se passe dans ce fichier : /etc/init.d/cpufrequtils

Pour changer les paramètres de manière permanante, il suffit d'editer ce fichier. Par ex, vous pouvez changer le gouverneur qui est normalement par defaut :

GOVERNOR="ondemand"

par :

GOVERNOR="powersave"

En ligne de commande, ça donne :

sudo sed -i 's/^GOVERNOR=.*/GOVERNOR="powersave"/' /etc/init.d/cpufrequtils

• indicator-cpufreq, outil graphique qui fait le même travail,
• powernap, regarde une série de moniteurs configurables. Si aucune activité ne se produit sur les éléments surveillés durant une période spécifiée, PowerNap juge le système inactif, et prend des mesures, telles que configurées par l'administrateur système,
• laptop-mode-tools, Laptop-mode est une fonctionnalité du noyau de Linux qui permet à votre ordinateur d'économiser considérablement de l'énergie en permettant à votre disque dur de s'arrêter pendant des laps de temps plus importants.
• La page énergie de la documentation.
• Gérer son processeur avec CPUFREQ.

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Contributeur : Vicks, Zaide, dolmen, L'Africain