【Ubuntu】在Ubuntu中实现酣畅淋漓的性能释放：调整CPU频率

一、问题描述

在机器人开发中，经常需要运行诸如 SLAM 和 Planning 等 CPU 密集型程序，这些程序需要充分发挥计算机的性能，以确保算法的高效运行。然而，默认情况下，Ubuntu 通常将 CPU 设置为节能模式，导致 CPU 在低频率下运行，从而可能影响算法的执行效率。因此，为了最大化 CPU 性能，需要将所有核心的工作模式设置为高性能。

查看各 CPU 核心的工作模式可以通过下面这条命令：

cat /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor

终端打印以下内容：

powersave
powersave
powersave
powersave
powersave
powersave
powersave
powersave
powersave
powersave
powersave
powersave
powersave
powersave
powersave
powersave

这说明CPU处于节点模式，正在养生

二、软件安装与设置

执行以下命令安装 indicator-cpufreq：

sudo apt-get install indicator-cpufreq

安装完成后，重新启动计算机。重新启动后，在界面右上角会出现如下图标。

点击该图标，并选择“性能”模式。

• performance：高性能模式，将 CPU 频率设为最高值，以最大化 CPU 性能。
• powersave：节能模式，降低 CPU频率，以最大化节能。

三、查看各 CPU 状态

执行以下命令，查看各 CPU 核心的工作模式：

cat /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor

终端将会打印以下内容：

performance
performance
performance
performance
performance
performance
performance
performance
performance
performance
performance
performance
performance
performance
performance
performance

这说明所有 CPU 都处于 “performance” （性能） 模式。

四、开机默认高性能设置

上述步骤可以方便快捷地设置当前 CPU 状态，但重启计算机后，系统会恢复默认设置。为了确保系统在每次启动时都以高性能模式运行，可以按照以下步骤进行设置：

4.1 安装 cpufrequtils

执行以下命令安装 cpufrequtils 软件：

sudo apt-get install cpufrequtils

该软件包含一些常用命令，如：

• cpufreq-info：查看 CPU 状态；
• sudo cpufreq-set -c 0 -g performance：设置指定 CPU 的状态。其中，-c 0 指定要设置的 CPU 核心编号
• performance 表示将 CPU 状态设置为高性能模式；
• sudo cpufreq-set -c 1 -d 900MHz：设置指定 CPU 的最低频率为 900MHz；
• sudo cpufreq-set -c 2 -u 2.6GHz：设置指定 CPU 的最高频率为 2.6GHz。

4.2 编写脚本

创建 set_cpu_performance.sh 文件，并赋予可执行权限：

#!/bin/bash
# Check if the cpufrequtils package is installed
if ! [ -x "$(command -v cpufreq-set)" ]; then
  echo "Error: cpufrequtils package is not installed. Please install the package first."
  exit 1
fi

cpu_mode=performance  # CPU operating mode, defaulting to performance mode

# Get the number of CPU cores
cpu_cores=$(nproc)

# Set each CPU core to performance mode
for ((cpu=0; cpu<cpu_cores; cpu++)); do
  sudo cpufreq-set -c $cpu -g $cpu_mode
done

# Validate the current CPU frequency scaling governor state
cpufreq-info --policy | grep "current policy"

echo "All $cpu_cores CPU cores are now in $cpu_mode mode."

在脚本中，可以通过修改 cpu_mode 变量来切换工作模式。

4.3 设为默认开机脚本

（1）将你的脚本放置在一个合适的位置，比如 /usr/local/bin。
（2）创建一个 .service 文件，这将告诉 systemd 如何启动你的脚本。

sudo nano /etc/systemd/system/set_cpu_performance.service

（3）在编辑器中输入以下内容：

[Unit]
Description=Set CPU performance mode
After=network.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/usr/local/bin/set_cpu_performance.sh

[Install]
WantedBy=multi-user.target

请确保 ExecStart 的路径与你的脚本的实际路径相匹配，然后保存并退出编辑器。

（4）刷新 systemd 以加载新的服务单元

sudo systemctl daemon-reload

（5）启用服务，使其在启动时自动运行。

sudo systemctl enable set_cpu_performance.service

以上操作能够确保系统在每次启动时都以高性能模式运行。