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设置 CPU 配额时省电频率调节器的行为

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设置 CPU 配额时省电频率调节器的行为

我想了解在 cpu cgroup 子系统中设置 cpu.cpu_quota_us 对应用程序性能的影响。本质上，通过减少 CPU 配额，但增加 CPU 数量以使“有效”CPU 仍然相同，这会影响应用程序吗？例如，4 CPU 100% 配额配置是否与 8 CPU 50% 配额配置相同？

我已经编写了一个简单的 CPU 密集型程序 https://github.com/ashu-mehra/cpu-quota-test并在以下 cgroup 配置下运行它：

1）在具有 4 个 CPU 且无配额限制的 cgroup 中

2）在具有 8 个 CPU 和 50％ 配额的 cgroup 中

当以 32 个线程运行该程序时，我注意到两种配置的程序报告的吞吐量存在以下差异：

4CPU@100 8CPU@50
176236 87252.5

8CPU@50 的性能还不到 4CPU@100 的一半。

在进一步调试时，我注意到我的系统配置为使用“powersave”CPU 频率调节器。在此模式下，当程序在 4CPU@100 上运行时，内核的 CPU 频率达到最大值，但对于 8CPU@50，内核的 CPU 频率要低得多。

当我将 CPU 频率调节器更改为“性能”（这是唯一可用的其他频率调节器）时，由于内核开始以最大频率运行，因此 8CPU@50 的性能显着提升：

4CPU@100 8CPU@50
175804 163831

我的系统详细信息是：

Ubuntu 16.04.2 LTS

内核 4.4.0-103-通用

关于 CPUFreq 调节器，我有以下问题：

1）此链接https://www.kernel.org/doc/Documentation/cpu-freq/governors.txt说明：“CPUfreq 调节器“powersave”将 CPU 静态设置为 scaling_min_freq 和 scaling_max_freq 边界内的最低频率。”但是，我注意到频率会随着负载的增加而变化。“powersave”实际上如何工作？

2) 为什么在使用“powersave” CPU 频率调节器并设置 CPU 配额时，CPU 频率不会增加到最大值。设置 CPU 配额是否会导致“powersave”出现异常？

答案1

您的问题 1 中引用的文档适用于 acpi-cpufreq CPU 频率调节驱动程序。我认为，但不确定，您正在使用 intel_pstate CPU 频率调节驱动程序。确定的方法是询问您的系统：

$ cat /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_driver
intel_pstate
intel_pstate
intel_pstate
intel_pstate
intel_pstate
intel_pstate
intel_pstate
intel_pstate

intel_pstate 驱动程序中的 powersave 调节器与 acpi-cpufreq 驱动程序中的 ondemand 调节器的行为类似。控制算法一直在变化，但如果您有足够新的内核，则应该基于负载。

当将使用率限制为 50% 时，CPU 频率不会增加太多，甚至根本不会增加，因为基于负载的算法没有足够的负载来保证提高 CPU 频率。

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