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作為一款免費且開源的操作系統(tǒng)，Linux備受歡迎。其中一個主要的原因就在于它具有優(yōu)秀的性能表現(xiàn)。然而，在使用Linux系統(tǒng)的過程中，我們也會遇到一些性能瓶頸。本文將分享一些方法，以優(yōu)化Linux系統(tǒng)的CPU性能。
1.使用最新的內(nèi)核版本
Linux社區(qū)經(jīng)常推出新的內(nèi)核版本，這些版本中包含了對CPU的優(yōu)化以及對硬件的支持。因此，將系統(tǒng)內(nèi)核版本更新至最新的版本，就可以獲得更好的CPU性能。
2.禁用無用的服務(wù)
在Linux系統(tǒng)中啟用了大量的服務(wù)，這些服務(wù)會占用CPU時間以及內(nèi)存。如果這些服務(wù)對您的工作并沒有什么幫助，那么禁用它們就是一個不錯的選擇。在開機時，通常會有一些服務(wù)自動啟動。嘗試關(guān)閉這些服務(wù)，可以顯著地減少系統(tǒng)的CPU負(fù)載。
3.利用任務(wù)調(diào)度器
任務(wù)調(diào)度器是Linux系統(tǒng)的重要組成部分。它決定了應(yīng)用程序運行時的CPU分配。Linux系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)調(diào)度器是CFS（完全公平的調(diào)度器）。CFS確保了系統(tǒng)在為每個程序分配CPU時間時是公平的。我們可以使用nice命令調(diào)整應(yīng)用程序的優(yōu)先級，以確保系統(tǒng)處于高負(fù)載期時，重要的程序能夠獲得更多的CPU時間。
4.使用優(yōu)化編譯器
編譯器是將高級語言代碼轉(zhuǎn)換為機器碼的工具。許多編譯器都支持CPU架構(gòu)的優(yōu)化，可以生成可更大限度利用CPU性能的代碼。例如，GCC編譯器提供了-march和-mtune選項，這些選項可以將編譯器的輸出優(yōu)化為特定的CPU類型和架構(gòu)。使用這些選項可以讓程序獲得更好的性能。
5.配置THP
THP（Transparent Huge Pages）是一種優(yōu)化Linux內(nèi)存管理的技術(shù)。它可以通過合并內(nèi)存頁面來減少CPU處理內(nèi)存管理的開銷。盡管THP可以提高系統(tǒng)的性能，但也可能會對應(yīng)用程序造成影響。因此，為了獲得更好的性能，我們應(yīng)該對THP進行適當(dāng)?shù)呐渲谩?/p>
6.禁用不必要的檢查
在Linux系統(tǒng)中，有許多檢查可以幫助程序員保證代碼的正確性。然而，在一些情況下，這些檢查會對性能造成影響。例如，當(dāng)使用-dNDEBUG選項編譯程序時，C語言中的assert宏會被禁用，這樣程序就不會進行額外的檢查，進而提高了性能。
7.使用更快的文件系統(tǒng)
當(dāng)程序需要讀寫大量的數(shù)據(jù)時，使用較快的文件系統(tǒng)可以提高性能。例如，使用XFS或EXT4文件系統(tǒng)替代較慢的文件系統(tǒng)，如EXT2或VFAT，可以顯著地提高系統(tǒng)性能。
8.安裝CPU性能工具
Linux系統(tǒng)中有許多工具可以幫助我們分析CPU的性能。例如，perf工具可以提供對程序性能的深入分析信息。top和htop命令可以用來監(jiān)視系統(tǒng)中進程的CPU使用情況。vmstat和sar工具可以幫助我們分析系統(tǒng)的整體性能。
通過使用最新的內(nèi)核版本、禁用無用的服務(wù)、利用任務(wù)調(diào)度器、使用優(yōu)化編譯器、配置THP、禁用不必要的檢查、使用更快的文件系統(tǒng)以及安裝CPU性能工具等方法，我們可以輕松地優(yōu)化Linux系統(tǒng)的CPU性能。這將有助于提高系統(tǒng)的效率，并提高我們的工作效率。最重要的是，這些方法都沒有成本，我們可以在不花費額外費用的情況下使Linux系統(tǒng)的性能更好。
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怎么樣在Linux下調(diào)節(jié)CPU的頻率驅(qū)動程序？
調(diào)頻=超碰，這個功能只能在BIOS完成，學(xué)過編程的都操作系統(tǒng)無法控制CPU。
Linux內(nèi)核dvfs之cpufreq配置
本文基于 RockPi 4A 單板 Linux4.4 內(nèi)核介紹 OPP Table 。
內(nèi)核中將頻咐游率、電壓的相關(guān)配置放在 DTSI 文件中，這些配置信息組成的節(jié)點被稱為物簡遲 OPP Table（Operating Performance Points） 。
定義文件： arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-opp.dtsi ,內(nèi)容如下：
上面節(jié)點中的相關(guān)屬性含義如下：
1、 opp-shared ：表示 opp-table1 是小核的各 CPU 共用。
2、 rockchip,temp-hysteresis ：遲滯參數(shù)，防止頻繁進入高溫或低溫，單位：毫攝氏度。
3、 rockchip,low-temp ：低溫閾值。小于該值時，進入低溫，大于‘該值+遲滯參數(shù)’時，恢復(fù)常溫。
4、 rockchip,low-temp-min-volt ：低溫下更低電壓，單位：微伏。
5、 nvmem-cells ：從 eFUSE 中讀取相關(guān)信息值（小核漏電流）。
6、 rockchip,pvtm-voltage-sel ：min-pvtm（單位KHz）、max-pvtm（單位KHz）和 voltage-selector (用于匹配 opp 節(jié)點中 opp-microvolt-L* 屬性的序列號)。例：pvtm值為：0 ~使用 opp-microvolt-L0 ，~使用 opp-microvolt-L1
7、 rockchip,pvtm-freq ：時鐘頻率（KHz），在獲取 pvtm 的頻率前，先設(shè)置 CPU 頻率。
8、 rockchip,pvtm-volt ：電壓（微伏），在獲取 pvtm 的頻率前，先設(shè)置 CPU 電壓。
9、 rockchip,pvtm-ch ： PVTM 通道，格式
10、 rockchip,pvtm-sample-time ： PVTM 采樣時間，單位：毫秒。
11、 rockchip,pvtm-number ： PVTM 采樣個數(shù)。
12、 rockchip,pvtm-error ：允許采樣數(shù)據(jù)之間的誤差。
13、 rockchip,pvtm-ref-temp ：參考溫度。
14、 rockchip,pvtm-temp-prop ： PVTM 隨溫度變化的比例系數(shù)，格式。
15、 rockchip,thermal-zone ：獲取溫度的 thermal-zone 。
16、 opp-microvolt-L* ：電壓(微伏)，格式
17、 clock-latency-ns ：完成變頻需要的時間，單位：納秒。
在 RK3399 中，除了配置上述小核的 opp table 外，還設(shè)置了大核（ cluster1_opp ）、 gpu(gpu_opp_table) 等的相關(guān)值。查看命令如下：
注：
CPU PVTM(Process Voltage Temperature Monitor) 是一個位于 CPU 附近，能罩李反應(yīng)出不同芯片之間性能差異的模塊，受工藝，電壓和溫度 的影響。
參考：
Documentation/devicetree/bindings/cpufreq/cpufreq-rockchip.txt
Documentation/devicetree/bindings/cpufreq/cpufreq-rockchip.txt
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