Definições de modo de economia de energia e CPU inativas

Question

Eu tenho uma apresentação sobre CPU e há algumas coisas que eu quero esclarecer que são definidas em muitos trabalhos de pesquisa que eu não tenho total certeza.

• Como a CPU pode ficar inativa? Quero dizer, enquanto você está executando o sistema operacional não significa que há constantemente algumas instruções que são enviadas para serem executadas? Ou talvez como os ciclos ociosos da CPU estão acontecendo? O escalonador de tarefas não deveria ter sempre um trabalho para a CPU, como um de baixa prioridade, ou talvez um programa que só roda quando não há nada para fazer?

• O que significa fisicamente fazer a CPU entrar no modo de economia de energia? Isso simplesmente reduz a frequência com que é executado?

• Como os ciclos de CPU funcionam em arquiteturas de múltiplos núcleos, existe um relógio global para todos os núcleos e um relógio interno dentro de cada um deles que é sincronizado globalmente? E no caso de CPU multi-core, eu suponho que podemos ter ciclos realmente executados independentemente uns dos outros e passar mensagens uns aos outros se eles precisarem?

Answer 1

A CPU tem instruções e modos de energia diferentes para gerenciamento de energia: estados C e P (e muitos outros estados) e instruções como HLT.

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P-States： Performance States

T-States：Throttling States

S-States：Sleeping States

G-States：Global States

C-States：CPU States

O HLT colocará a CPU em modos completamente não funcionais, até que a próxima interrupção (por exemplo, timer) chegue. Se for uma interrupção entre CPUs, outra CPU está tentando acordá-lo.

Depois, há os estados P e C:

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E a regra no gerenciamento de energia é que a CPU de inicialização (cpu0) nunca é desligada, apenas outros núcleos que não são de inicialização:

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