baonks81 / tinh-ch-nh-xung-nh-p-v-s-nh-n-arm-tr-n-linux

Tinh-chinh-xung-nhip-va-so-nhan-ARM-tren-Linux

Sau một thời gian lăn lộn với ARM chạy Linux thì mình rút một số kinh nghiệm xương máu sau đây:

1. Bo mạch ARM tích hợp rất nhiều thành phần I/O như: bluetooth, NFC, vân tay, wifi, cpu, màn hình cảm ứng, gpu, iio-sensor v.v.. Nên việc khởi chạy mà không có quạt tản nhiệt thì rất dễ treo máy, đặc biệt trên điện thoại và máy tính bảng

2. Nói Linux bào phần cứng dễ hư là đúng một nửa, vì nếu thiết lập đúng thì máy chạy ngon, nhiệt độ toả ra không gây hại nhiều cho thiết bị và linh kiện. Nên Linux không có tội, tội là thiết lập chưa đến mức an toàn, khi bạn cài linux chạy được thì nó chạy mặc định theo thiết lập PC chứ không phải thiết bị di động, cần phải tinh chỉnh nhiều thứ ...

Bây giờ, chúng ta vào khái niệm của Linux quản lý xung của nhân.

powersave

conservative

performance

interactive

ondemand

userspace

Đầu tiên là "powersave", mức thiết lập an toàn bảo vệ hệ thống, bạn có đặt min/max khác nhau, nó vẫn chạy ở min làm căn chuẩn. Ví dụ viết câu lệnh trong $ nano /etc/rc.local như sau

#!/bin/bash

cpufreq-set --cpu 0 -d 475000 -u 1300000 -g powersave

Thì linux chỉ chạy ở 475000 hz

"conservative" là powersave và có thể chạy max xung 1300000 hz, khi không có tác vụ nào thì nó hạ xung về 475000 hz

cpufreq-set --cpu 0 -d 475000 -u 1300000 -g conservative

"performance" ngược lại với powersave, luôn chạy max xung 1300000 hz

cpufreq-set --cpu 0 -d 475000 -u 1300000 -g performance

"interactive" chính là performance nhưng xung nhịp có thể thay đổi trong khoảng max/min

cpufreq-set --cpu 0 -d 475000 -u 1300000 -g interactive

"ondemand" cho linux tự động điều chỉnh xung nhịp, người dùng không cần quan tâm, chạy trên ARM không có tản nhiệt rất dễ quá nhiệt và treo máy

"userspace" người dùng thiết lập commandline hoặc trên phần mềm để chạy 1 xung cụ thể

Để ARM chạy tốt trên Linux, ta chỉ cần dùng powersave và conservative. Nhưng mặc định thường linux dùng "ondemand", nên phải disable ondemand bằng lệnh

$ sudo update-rc.d ondemand disable

hoặc:

$ sudo systemctl disable ondemand

$sudo rm -rf /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ondemand.service

Cài cpufrequtils và cpufreqd và quan tâm các file rc.local, cpufreqd.conf, cpufrequtils

/etc/rc.local

/etc/cpufreqd.conf

/etc/init.d/cpufrequtils

Thông thường các tập lệnh gọi cpu trên ARM rất khác nhau tùy theo hãng, có hãng gọi cpu0 ->cpu3 đối với 4 nhân, hoặc gọi cpu0 ->cpu4 ->cpu6 đối với 6, 8 hoặc 16 nhân.

Ví dụ: gọi cpu0 trong rc.local

Vào terminal -> htop thấy cpu4 cũng được gọi dùng

Mục đích chúng ta đặt ra là thiết bị chạy mượt và không bị quá nhiệt, thông thường thì hạ xung xuống 1/2 và số cpu cũng giảm xuống, rồi từ từ sử dụng dựa vào sensor đo nhiệt độ và tìm các xung, số nhân phù hợp. Ví dụ cách hạ như sau:

Xem các xung của nhân để thiết lập

$ cpufreq-info

$ nano /etc/rc.local

cpufreq-set --cpu 0 -d 475000 -u 475000 -g powersave

Sẽ gọi cpu0 và cpu4

$ nano /etc/init.d/cpufrequtils

Sửa dòng:

ENABLE="true"

GOVERNOR=powersave"

MAX_SPEED="0"

MIN_SPEED="0"

$ nano /etc/cpufreqd.conf

Chỉ dùng powersave và conservative, đại khái là:

[Profile]

name=Powersave High

minfreq=1100000

maxfreq=1100000

policy=powersave

[/Profile]

[Profile]

name=Powersave Medium

minfreq=1000000

maxfreq=1000000

policy=powersave

[/Profile]

[Profile]

name=Powersave Low

minfreq=475000

maxfreq=475000

policy=powersave

[/Profile]

[Profile]

name=Conservative High

minfreq=475000

maxfreq=1300000

policy=conservative

[/Profile]

[Profile]

name=Conservative Low

minfreq=475000

maxfreq=860000

policy=conservative

[/Profile]

Basic states

[Rule]

name=AC Off -High Power

ac=off # (on/off)

#battery_interval=70-100

cpu_interval=70-90

#exec_post=echo 5 > /proc/acpi/sony/brightness

profile=Conservative Low

[/Rules]

[Rule]

name=AC Off -Medium Power

ac=off # (on/off)

#battery_interval=70-100

cpu_interval=50-70

#exec_post=echo 5 > /proc/acpi/sony/brightness

profile=Powersave High

[/Rules]

[Rule]

name=AC Off -Low Battery

ac=off # (on/off)

#battery_interval=0-30

cpu_interval=0-70

#exec_post=echo 3 > /proc/acpi/sony/brightness

profile=Conservative High

[/Rules]

Special Rules

#CPU Too hot!

[Rule]

name=CPU Too Hot

#acpi_temperature=55-100

#battery_interval=0-100

tau_temperature=60-90

cpu_interval=90-100

profile=Powersave Low

[/Rules]

[Rule]

name=Movie Watcher

ac=off

programs=mplayer,mpv,RetroArch,dosbox,QEMU,xbmc,vcmi

#battery_interval=0-100

#acpi_temperature=0-60

tau_temperature=0-60

cpu_interval=0-90

profile=Powersave Medium

[/Rule]

Dùng rc.local để gọi nhân theo cách thủ công, cpufrequtils để bắt buộc linux chạy theo số nhân và xung theo rc.local. cpufreqd là thay đổi xung theo tình trạng pin, nhiệt và xung của nhân

Cài thêm cpufreq-indicator, hoặc các phần mềm hiển thị thông số cpu trên desktop. Hoặc cpufreq-info, cpufreqd-get, cài và config conky theo rpi3 của novaspirit

https://www.novaspirit.com/2017/02/23/desktop-widget-raspberry-pi-using-conky/

Chỉnh thông số swappiness và vfs_cache_pressure trong terminal

$ cat /proc/sys/vm/swappiness

$ cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure

$ cat /proc/sys/vm/dirty_background_ratio

$ cat /proc/sys/vm/dirty_ratio

$ cat /proc/sys/vm/dirty_background_bytes

$ cat /proc/sys/vm/dirty_bytes

$ cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes

$ sudo systcl -w vm.swappiness=100 #giá trị thay đổi từ 0 đến 100, mặc định là 60

$ sudo systcl -w vm.vfs_cache_pressure=1 #giá trị thay đổi từ 0 đến 500, mặc định là 100

$ sudo sysctl -w vm.dirty_background_ratio=70 #giá trị thay đổi từ 1 đến 10, mặc định là 10

$ sudo sysctl -w vm.dirty_ratio=90 #giá trị thay đổi từ 20 đến 50, mặc định là 20

$ sudo sysctl -w vm.dirty_background_bytes=16777216 #mặc định là 0

$ sudo sysctl -w vm.dirty_bytes=33554432

$ sudo sysctl -w vm.min_free_kbytes=32768

$ sudo sysctl -w vm.panic_on_oom=1

$ sudo sysctl -w kernel.panic=5

$ sudo sysctl -w vm.overcommit_memory=0

$ sudo sysctl -w vm.drop_caches=3

$ nano /etc/sysctl.conf

vm.swappiness=100

vm.vfs_cache_pressure=1

vm.min_free_kbytes=32768

vm.dirty_background_bytes=16777216

vm.dirty_bytes=33554432

vm.dirty_background_ratio=70

vm.dirty_ratio=90

vm.drop_caches=3

vm.panic_on_oom=1

kernel.panic=5

vm.overcommit_memory=0

vm.dirty_writeback_centisecs=500

vm.dirty_expire_centisecs=500

vm.lowmem_reserve_ratio=256 32 32

vm.oom_kill_allocating_task=1

vm.oom_dump_tasks=0

vm.page-cluster=0

vm.stat_interval=10

vm.compact_unevictable_allowed=0

kernel.sched_child_runs_first=1

kernel.sched_tunable_scaling=0

kernel.sched_latency_ns=500000

kernel.sched_min_granularity_ns=62500

kernel.sched_nr_migrate=2

kernel.sched_wakeup_granularity_ns=250000

net.ipv4.tcp_ecn=1

net.ipv4.tcp_syncookies=0

net.ipv4.tcp_timestamps=0

$ sudo sysctl -p

Hiển thị nhiệt độ cpu ARM trong conky mỗi hãng mỗi khác:

Rpi: $ vcgencmd measure_temp

${exec /opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp | cut -c6-9} #conky

ARM mainline kernel: $ cat /sys/devices/platform/hwmon/hwmon0/temp_input1

${hwmon 0 temp 1} #conky

Tegra: $ cat /sys/devices/platform/tegra-i2c.4/i2c-4/4-004c/temperature

${exec cat /sys/devices/platform/tegra-i2c.4/i2c-4/4-004c/ex_temperature} #conky

Chỉnh CPU frequency scaling về 80% up_threshold tham khảo

https://wiki.alpinelinux.org/wiki/CPU_farequency_scaling

Optimize ondemand governor:

https://forum.xda-developers.com/showthread.php?t=1778975

[***]Recommand config:

$ nano /etc/local.d/cpufreq.start

#!/bin/sh

Set the governor to ondemand for all processors

for cpu in /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy*; do

echo ondemand > ${cpu}/scaling_governor

done

Reduce the boost threshold to 95%

echo 95 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/up_threshold

Reduce the boost ignore_nice_load to 0

echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/ignore_nice_load

Reduce the boost io_is_busy to 0

echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/io_is_busy

Reduce the boost powersave_bias to 350

echo 350 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/powersave_bias

Reduce the boost sampling_down_factor to 1

echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/sampling_down_factor

Reduce the boost sampling_rate to 120000

echo 120000 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/sampling_rate

Battery config:

$ nano /etc/local.d/cpufreq.start

#!/bin/sh

Set the governor to ondemand for all processors

for cpu in /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy*; do

echo ondemand > ${cpu}/scaling_governor

done

Reduce the boost threshold to 95%

echo 95 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/up_threshold

Reduce the boost ignore_nice_load to 1

echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/ignore_nice_load

Reduce the boost io_is_busy to 1

echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/io_is_busy

Reduce the boost powersave_bias to 0 for minimum processor frequency

echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/powersave_bias

Reduce the boost sampling_down_factor to 4 for battery life

echo 4 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/sampling_down_factor

Reduce the boost sampling_rate to 120000 for battery life

echo 120000 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/sampling_rate

Aggressive config

$ nano /etc/local.d/cpufreq.start

#!/bin/sh

Set the governor to ondemand for all processors

for cpu in /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy*; do

echo ondemand > ${cpu}/scaling_governor

done

Reduce the boost threshold to 85%

echo 85 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/up_threshold

Reduce the boost ignore_nice_load to 0

echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/ignore_nice_load

Reduce the boost io_is_busy to 1

echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/io_is_busy

Reduce the boost powersave_bias to 100 for minimum processor frequency

echo 100 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/powersave_bias

Reduce the boost sampling_down_factor to 1

echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/sampling_down_factor

Reduce the boost sampling_rate to 30000

echo 30000 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/sampling_rate

Balanced config

$ nano /etc/local.d/cpufreq.start

#!/bin/sh

Set the governor to ondemand for all processors

for cpu in /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy*; do

echo ondemand > ${cpu}/scaling_governor

done

Reduce the boost threshold to 90%

echo 90 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/up_threshold

Reduce the boost ignore_nice_load to 1

echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/ignore_nice_load

Reduce the boost io_is_busy to 1

echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/io_is_busy

loo

Reduce the boost powersave_bias to 100 for minimum processor frequency

echo 100 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/powersave_bias

Reduce the boost sampling_down_factor to 2

echo 2 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/sampling_down_factor

Reduce the boost sampling_rate to 50000

echo 50000 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/ondemand/sampling_rate

UBUNTU:

conservative governor:

down_threshold=20

freq_step=5

ignore_nice_load=0

sampling_down_factor=1

sampling_rate=300000

sampling_rate_min=200000

up_threshold=80

ondemand governor:

ignore_nice_load=0

io_is_busy=0

powersave_bias=0

sampling_down_factor=1

sampling_rate=300000

sampling_rate_min=30000

up_threshold=95

interactive governor:

above_hispeed_delay=20000

boost=0

boost_factor=0

go_hispeed_load=85

go_maxspeed_load=85

hispeed_freq=1300000

input_boost=0

io_is_busy=0

max_boost=0

min_sample_time=30000

sustain_load=0

timer_rate=20000

[MEDIA=youtube]eXfKTdeqCHI[/MEDIA]