Pentium 4 dynamisch takten

   1. Einen P4 dynamisch zu takten, ist eigentlich kein Problem. Es bringt auch Vorteile, da eine runtergetaktete CPU weniger warm wird und ebenso weniger Strom verbraucht (nur Bei mobilen Prozessoren, siehe Punkt 8).
   2. Man muss aber einen eigenen Kernel hierfür bauen, da der Debian-Kernel defaultmäßig so eingestellt ist, dass die CPU die ganze Zeit mit voller Leistung läuft.
   3. Folgende Kernel-Optionen habe ich gesetzt:

       #
       # Power management options (ACPI, APM)
       #
       CONFIG_PM=y
       
       #
       # ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) Support
       #
       CONFIG_ACPI=y
       CONFIG_ACPI_PROCESSOR=y
       
       #
       # APM (Advanced Power Management) BIOS Support
       #
       # CONFIG_APM is not set
       
       #
       # CPU Frequency scaling
       #
       CONFIG_CPU_FREQ=y
       # CONFIG_CPU_FREQ_DEFAULT_GOV_PERFORMANCE is not set
       CONFIG_CPU_FREQ_DEFAULT_GOV_USERSPACE=y
       CONFIG_CPU_FREQ_GOV_PERFORMANCE=y
       CONFIG_CPU_FREQ_GOV_POWERSAVE=y
       CONFIG_CPU_FREQ_GOV_USERSPACE=y
       CONFIG_CPU_FREQ_TABLE=y
       
       #
       # CPUFreq processor drivers
       #
       CONFIG_X86_P4_CLOCKMOD=y

      Damit ist bei mir alles Notwendige fest im Kernel drin. Man kann CONFIG_ACPI_PROCESSOR, CONFIG_CPU_FREQ_GOV_POWERSAVE, CONFIG_CPU_FREQ_GOV_USERSPACE, CONFIG_CPU_FREQ_TABLE und CONFIG_X86_P4_CLOCKMOD aber auch als Modul kompilieren. Man muss sie dann halt bei Rechnerstart nur laden.
   4. Nun den Kernel bauen und installieren. Nach einem Neustart sollte im Verzeichnis /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/ dann Folgendes zu finden sein:

       cpuinfo_cur_freq               scaling_available_governors    scaling_max_freq
       cpuinfo_max_freq               scaling_cur_freq               scaling_min_freq
       cpuinfo_min_freq               scaling_driver                 scaling_setspeed
       scaling_available_frequencies  scaling_governor

      Die Dateien kann man sich nun in Ruhe anschauen, das dürfte weitgehend selbsterklärend sein.
   5.

      Mit apt-get install cpufreqd installiert man dann den Daemon zur Einstellung der cpu speed. Anschließend habe ich mit den Angaben aus scaling_available_frequencies und scaling_available_governors meine cpufreqd.conf gebastelt. man cpufreqd und man cpufreqd.conf geben reichlich Auskunft über die Konfigurationsmöglichkeiten. Hier als Beispiel meine cpufreqd.conf. Ich habe sie so gebaut, dass die CPU bei wenig Last recht schnell auf die niedrigste Frequenz runterfährt. Wenn erforderlich (z. B. bei Programmstarts) geht sie aber sofort wieder auf das Maximum, so dass hier kaum Verzögerungen festzustellen sind. Außerdem wird für Video- und DVD-Programme sofort auf volle Leistung gefahren. Die Werte für die Frequenzen und die governors müsst Ihr natürlich für Eure CPU anpassen!

       # /etc/cpufreqd.conf
       
       [General]
       pidfile=/var/run/cpufreqd.pid
       poll_interval=2
       pm_type=acpi
       acpi_workaround=1
       verbosity=4
       
       [Profile]
       name=full_speed
       minfreq=2800000
       maxfreq=3200000
       policy=performance
       
       [Profile]
       name=normal_speed
       minfreq=1200000
       maxfreq=1600000
       policy=powersave
       
       [Profile]
       name=sleep_speed
       minfreq=400000
       maxfreq=800000
       policy=powersave
       
       [Rule]
       name=full_cpu
       ac=on
       cpu_interval=70-100
       profile=full_speed
       
       [Rule]
       name=normal_cpu
       ac=on
       cpu_interval=30-80
       profile=normal_speed
       
       [Rule]
       name=sleep_cpu
       ac=on
       cpu_interval=0-40
       cpu_nice_scale=1.5
       delay_cycles=3
       profile=sleep_speed
       
       [Rule]
       name=movie_watch
       ac=on
       cpu_interval=0-100
       programs=mplayer,gmplayer,vlc
       profile=full_speed

   6.

      Wem die Konfiguration von cpufreqd zu kompliziert ist, der kann powernowd installieren. Auch wenn es der Name nicht vermuten lässt, er funktioniert auch mit einem Pentium. Nach der Installation ist der powernowd auch schon einsatzbereit. Die wenigen Optionen verrät man powernowd. Sie werden am besten in das init-Script eingebaut (/etc/defaults/powernowd wird noch nicht unterstützt, einen entsprechenden Bug Report gibt es aber schon). Sinnvoll ist es, den Modus (Option -m) anzupassen.
   7.

      Und für diejenigen, denen powernowd immer noch zu kompliziert ist, die können den ondemand governor nehmen. Der Vorteil ist, dass kein Programm im Userspace läuft. Einfach durch ein init-Script die Optionen setzen FIXME. Es wird mindestens Linux 2.6.9 benötigt. Beim Booten des Rechners muss dann noch ein

       echo ondemand > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor

      gemacht werden, damit der governor aktiv wird.

      Allerdings kann es sein, dass die Taktung mittels des Ondemand governors nicht bei allen CPUs funktioniert, denn laut Kerneldoku gibt es solche, deren Frequenz innerhalb der im Governor festgelegten Grenzen nach dessen Regel gesteuert wird und es gibt CPUs, die nur auf feste Frequenzen eingestellt werden können. Letztere benötigen einen Daemon zum Umschalten der Frequenzen. Ggf. musst Du das bei Deiner CPU ausprobieren. Weitere Infos dazu gibt es bei Intel.
   8. Die ganze Geschichte macht aber eigentlich nur Sinn, wenn man einen mobilen Prozessor hat. Ich habe es auf meinem Desktop P4 versucht und dabei die Leistungsaufnahme gemessen. Es hat keinen Unterschied gemacht, ob mein Prozessor bei 220 Mhz oder bei 1,8 Ghz gelaufen ist, die Leistungsaufnahme war immer gleich (Daraus könnte man auch schlussfolgern das er genauso viel Wärme abgegeben hat. Möglicherweise ist aber auch das Netzteil daran schuld).

Wünschen allgemein viel Erfolg damit.

Flori & blackm

Anmerkung:
Ich habe einen Athlon64 3000+ Mobile, die Governors "ondemand" und "conservative" lassen sich bei mir gar nicht einstellen - liegt wahrscheinlich an meiner Laptop-CPU. Ich nutze "userspace" und den Daemon powernowd. Jetzt wird die CPU je nach Last auf 800, 1600 oder 1800Mhz getaktet. (Siehe Punkt 7.)
Schorsch