【cpufreq子系统】P State和C State

cpufreq子系统是在linux2.6.0之后导入的，cpufreq主要由两个部分组成：调控器(类似interactive变速器)+守护程序

CPU电源状态：C state

CPU性能状态：P state

实际上在linara的官网脚本上统计出来的c-state是指的idle（offline），p-state表示的是active（online）

C state：不包含CPU运行时的C0状态，是空闲状态，处理器将解锁并关闭组件来节省电量，也就是在idle里面的状态

一般用户很少注意到这个状态，通常只会在使用CPU-Z来监控时钟频率和电压时才会留意到它。

移动处理器的C状态比台式机的多。例如，Core 2 Duo处理器（Meron）会支持C0-C4状态，然后桌面型Core 2 Duo处理（Conroe）仅支持C1-C0状态。
C0状态（激活）这是CPU最大工作状态，在此状态下可以接收指令和处理数据 ,所有现代处理器必须支持这一功耗状态。
1.C1状态（挂起）

• 可以通过执行汇编指令“HLT（挂起）”进入这一状态
• 唤醒时间超快！（快到只需10纳秒！）
• 可以节省70%的CPU功耗
• 所有现代处理器都必须支持这一功耗状态

2.C2状态（停止允许）

• 处理器时钟频率和I/O缓冲被停止
• 换言之，处理器执行引擎和I/0缓冲已经没有时钟频率
• 在C2状态下也可以节约70%的CPU和平台能耗
• 从C2切换到C0状态需要100纳秒以上

3.C3状态（深度睡眠）

• 总线频率和PLL均被锁定
• 在多核心系统下，缓存无效
• 在单核心系统下，内存被关闭，但缓存仍有效
• 可以节省70%的CPU功耗，但平台功耗比C2状态下大一些
• 唤醒时间需要50微妙

4.C4状态（更深度睡眠）

• 与C3相似，但有两大区别
• 一是核心电压低于1.0V
• 二是二级缓存内的数据存储将有所减少
• 可以节约98%的CPU最大功耗
• 唤醒时间比较慢，但不超过1秒

5.C5状态

• 二级缓存的数据被减为零
• 唤醒时间超过200微妙

6.C6状态

• 这是Penryn处理器中新增的功耗管理模式
• 二级缓存减至零后，CPU的核心电压更低
• 不保存CPU context
• 功耗未知，应该接近零
• 唤醒时间未知

CPU电源状态概要

此外，C1E 模式（或称作 Enhanced C1 或 C1 Enhanced Mode）也可以帮助空闲系统节省电能。同样通过降低电压和频率，C1E 尝试比传统 C1 状态（只会停止时钟信号）提供更大的电能节省。事实上，C1E 能够比任何 CPUfreq 调控器更快地降低电压/频率。

并非所有处理器都有这些选项，但是要使用 C 电源状态和 CIE，请确保启用了 BIOS 选项 CPU C State 和 C1E（或者类似的选项），以便于在空闲时实现更大的电能节省。一些系统支持 C3 甚至 C6 尝试休眠状态。

记住，CPU 电源状态程度越深，节省的电能就越多。

CPU/设备性能状态：运转中

CPU/设备性能状态是与 CPU 频率和电压相关的运转状态。CPU/设备性能状态值越大，处理器所使用的频率和电压就越低。CPUfreq 调控器使用 CPU/设备性能状态来修改频率和降低功耗。

您需要在系统上启用 Processor Performance States BIOS 选项（或类似的选项），以便于使用 CPU/设备性能状态和 CPUfreq 调控器。图 1 是 C 和 CPU/设备性能状态的简化图。

图 1. CPU 电源状态和 CPU/设备性能状态（因为找不到作者了，但是这里觉得C0应该不在idle这个状态里面）