并由上層的governor 負責(zé)決定 CPU 合適的工作頻率。但是在governor根據(jù)系統(tǒng)負載的變化決定調(diào)整 CPU 的運行頻率時，最終還是需要底層與 CPU 相關(guān)的特定驅(qū)動程序完成設(shè)置 CPU 運行頻率的任務(wù)。這里向讀者介紹一下支持 Intel 最新的Enhanced Speedstep 技術(shù)的 CPU 驅(qū)動程序的實現(xiàn)原理，關(guān)注的重點是如何對 CPU 進行變頻設(shè)置。實際上支持 Intel Enhanced Speedstep 技術(shù)的處理器為用戶提供了非常簡單的編程接口，對 CPU 運行頻率進行設(shè)置是通過一個名為 IA32_PERF_CTL 的MSR 寄存器進行的，另外還有一個名為 IA32_PERF_STATUS 的MSR 寄存器可供檢查 CPU 當(dāng)前所處的運行頻率。當(dāng)用戶需要對CPU 運行頻率進行設(shè)置時只需按照 Intel 開發(fā)手冊的說明向IA32_PERF_CTL MSR 寄存器中寫入規(guī)定的數(shù)值即可。

　　總結(jié)及未來的發(fā)展方向

　　本文為讀者介紹了變頻技術(shù)在 CPU 硬件上的出現(xiàn)以及 Linux 內(nèi)核中最初的實現(xiàn)存在的各種問題，并由此導(dǎo)致了 cpufreq 這一新的內(nèi)核子系統(tǒng)的誕生。雖然早期的cpufreq模塊所提供的三種 governors 能夠在一定程度下滿足用戶的需要并且提供了一定的靈活性，但是由于受到當(dāng)時 CPU 硬件技術(shù)水平的限制，仍然有很多不盡如人意的地方。之后隨著 CPU 變頻硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是 Intel Enhanced Speedstep 技術(shù)的出現(xiàn)，原有的技術(shù)障礙被打破，隨之而來的是 cpufreq 內(nèi)核子系統(tǒng)有了一個全新的更加完善而高效的 ondemand governor 。

　　由此不難看出，內(nèi)核中的 cpufreq 子系統(tǒng)是由于 CPU 硬件變頻技術(shù)的出現(xiàn)而出現(xiàn)，同時也在隨著 CPU 硬件變頻技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。這其實也預(yù)示著內(nèi)核中 cpufreq 子系統(tǒng)未來的發(fā)展方向，即繼續(xù)跟隨 CPU 硬件變頻技術(shù)的發(fā)展腳步與時俱進。在本文的最后簡單為讀者介紹一下在 Intel 最新的 CPU 中針對硬件變頻支持的一項新技術(shù)。前文提到在支持 Intel 最新的Enhanced Speedstep 技術(shù)的 CPU 中提供了名字分別為IA32_MPERF 和 IA32_APERF 的兩個 MSR 寄存器，以便為cpufreq 模塊所使用的 governor 動態(tài)收集系統(tǒng)的負載情況提供直接的硬件支持。其中 IA32_APERF MSR 寄存器當(dāng) CPU 處在ACPI C0 狀態(tài)下時按照 CPU 硬件當(dāng)前的實際運行頻率每隔一個時鐘周期加一。 Intel 最新的處理器中進一步考慮了CPU 在運行過程中由于訪問內(nèi)存或 IO 等原因可能會出現(xiàn)流水線停擺的狀況時， IA32_APERF 以前這種簡單的按照 CPU 當(dāng)前實際運行頻率每隔一個時鐘周期加一的做法并不能完全準(zhǔn)確的反映CPU 的負載情況。在 Intel 最新的處理器中如果出現(xiàn)流水線停擺的情況， IA32_APERF 將暫時停止累加，而是在對用戶真正“有用”的時間周期才會遞增，這樣 CPU 硬件就可以為cpufreq 模塊所使用的 governor 提供比以前更加準(zhǔn)確的系統(tǒng)負載統(tǒng)計信息。