CPUInfo显示的频率是实际频率吗
导读:结论与要点 在 Linux x86 上,自 内核 4.15 起,/proc/cpuinfo 中的 “cpu MHz” 一般显示的是基于 APERF/MPERF 的“实际平均频率”,并非固定不变的标称频率。但在部分场景(如 内核 ≥ 5.1...
结论与要点
- 在 Linux x86 上,自 内核 4.15 起,/proc/cpuinfo 中的 “cpu MHz” 一般显示的是基于 APERF/MPERF 的“实际平均频率”,并非固定不变的标称频率。但在部分场景(如 内核 ≥ 5.11 的某些发行版)下,访问 /proc/cpuinfo 会对空闲 CPU 发送 IPI,为避免过度唤醒,内核可能直接返回 min_freq(常见为 800 MHz) 或基频,从而与实际瞬时频率不一致。因此,是否“等于实际频率”取决于内核版本与调用时机。
不同内核与接口的差异
- 下表概括了常见接口在不同内核版本中的含义与准确性(以 x86 为例):
| 接口 | 含义 | 准确性与注意 |
|---|---|---|
| /proc/cpuinfo 的 cpu MHz | 早期为“设定/策略频率”,自 4.15 起多用 APERF/MPERF 计算“实际平均频率”;但在 ≥5.11 的一些系统上,访问空闲 CPU 可能直接返回 min_freq/基频 | 通常接近实际,但在空闲或采样受限时可能偏低或为固定值 |
| /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpufreq/scaling_cur_freq | 当前“策略/设定”频率(单位 kHz),由 governor 决策 | 反映策略层面的目标频率,通常与瞬时实际频率接近,但存在调度与硬件响应延迟 |
| /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpufreq/cpuinfo_cur_freq | 驱动读取的“当前运行频率”(单位 kHz) | 一般更接近硬件瞬时频率,但不同驱动实现可能略有差异 |
- 计算公式(APERF/MPERF):MHz = base_MHz × ΔAPERF / ΔMPERF,其中 base_MHz 通常为 TSC 频率(恒定),ΔAPERF/ΔMPERF 为一段时间内的计数增量。
如何获取更准确的频率
- 使用 turbostat(推荐):读取 MSR IA32_APERF/MPERF 直接计算平均频率,能反映真实运行状况。示例:
sudo turbostat(观察各核 “Bzy MHz”/“Avg MHz”)。 - 使用 cpupower:查看策略与当前频率信息。示例:
sudo cpupower frequency-info;必要时将 governor 设为 performance 以减少频率波动:echo performance | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor。 - 直接读取 sysfs:对比 cpuinfo_cur_freq 与 scaling_cur_freq,前者更接近硬件当前频率,后者反映策略设定。示例:
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/{ cpuinfo_cur_freq,scaling_cur_freq}。
常见误区与排查
- 看到 800 MHz 或固定低频:在 内核 ≥ 5.11 的部分发行版中,/proc/cpuinfo 对空闲 CPU 可能返回 min_freq(常见 800 MHz) 或基频,这是显示策略导致的“看起来不准”,并不代表硬件达不到标称/睿频频率。改用 turbostat/cpupower 可获取更准确的数据。
- 虚拟机或特殊平台:/proc/cpuinfo 可能长期显示固定值(虚拟化的常见现象),此时应依赖 turbostat/cpupower 或宿主机工具查看频率。
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