# 14.6.电源和资源管理 有效利用硬件资源非常重要。电源和资源管理允许操作系统监控系统限制，并在可能的情况下根据这些限制事件触发相应操作。 ## 14.6.1. ACPI 配置 在 FreeBSD 中，资源管理由 [acpi(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=acpi\&sektion=4\&format=html) 内核设备管理。 > **注意** > > 在 FreeBSD 中，[acpi(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=acpi\&sektion=4\&format=html) 驱动程序在系统启动时默认加载。 > > 此驱动程序 **无法在启动后卸载**，因为系统总线依赖它进行各种硬件交互。 除了 [acpi(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=acpi\&sektion=4\&format=html)，FreeBSD 还有多个针对不同 ACPI 厂商子系统的专用内核模块。这些模块会添加一些额外功能，例如风扇速度、键盘背光或屏幕亮度等。 可以通过执行以下命令来获取模块列表： ```sh % ls /boot/kernel | grep acpi ``` 输出应类似于以下内容： ```sh acpi_asus.ko acpi_asus_wmi.ko acpi_dock.ko acpi_fujitsu.ko acpi_hp.ko acpi_ibm.ko acpi_panasonic.ko acpi_sony.ko acpi_toshiba.ko acpi_video.ko acpi_wmi.ko sdhci_acpi.ko uacpi.ko ``` 例如，如果使用 IBM/Lenovo 笔记本电脑，则需要加载 [acpi\_ibm(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=acpi_ibm\&sektion=4\&format=html) 模块，可以通过以下命令加载： ```sh # kldload acpi_ibm ``` 并在 **/boot/loader.conf** 中添加以下行，以便在启动时自动加载该模块： ```sh acpi_ibm_load="YES" ``` [acpi\_video(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=acpi_video\&sektion=4\&format=html) 模块的替代方案是 [backlight(9)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=backlight\&sektion=9\&format=html) 驱动程序。它提供了一种通用方式来处理面板背光。默认的 GENERIC 内核包括此驱动程序。可以使用 [backlight(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=backlight\&sektion=8\&format=html) 工具查询并调整面板背光亮度。在此示例中，亮度降低了 10%： ```sh % backlight decr 10 ``` ## 14.6.2. CPU 电源管理 CPU 是系统中最耗能的部分。了解如何提高 CPU 效率是节能的基本部分。 为了正确地利用机器的资源，FreeBSD 支持 Intel Turbo Boost、AMD Turbo Core、Intel Speed Shift 等技术，通过使用 [powerd(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=powerd\&sektion=8\&format=html) 和 [cpufreq(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=cpufreq\&sektion=4\&format=html)。 第一步是通过以下命令获取 CPU 信息： ```sh % sysctl dev.cpu.0 ① ``` * ① 此处的 `0` 表示 CPU 的第一个核心。 输出应类似于以下内容： ```sh dev.cpu.0.cx_method: C1/mwait/hwc C2/mwait/hwc C3/mwait/hwc/bma dev.cpu.0.cx_usage_counters: 3507294 0 0 dev.cpu.0.cx_usage: 100.00% 0.00% 0.00% last 3804us dev.cpu.0.cx_lowest: C3 ① dev.cpu.0.cx_supported: C1/1/1 C2/2/1 C3/3/57 ② dev.cpu.0.freq_levels: 2267/35000 2266/35000 1600/15000 800/12000 ③ dev.cpu.0.freq: 1600 ④ dev.cpu.0.temperature: 40.0C ⑤ dev.cpu.0.coretemp.throttle_log: 0 dev.cpu.0.coretemp.tjmax: 105.0C dev.cpu.0.coretemp.resolution: 1 dev.cpu.0.coretemp.delta: 65 dev.cpu.0.%parent: acpi0 dev.cpu.0.%pnpinfo: _HID=none _UID=0 _CID=none dev.cpu.0.%location: handle=\_PR_.CPU0 dev.cpu.0.%driver: cpu dev.cpu.0.%desc: ACPI CPU ``` * ① 最低 Cx 状态，用于空闲时使 CPU 进入该状态。 * ② 支持的 CPU Cx 状态。 * ③ 当前可用的 CPU 频率级别（频率/功耗）。 * ④ 当前活动的 CPU 频率（单位：MHz）。 * ⑤ 当前 CPU 的温度。 > **注意** > > 如果未显示温度信息，请加载 [coretemp(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=coretemp\&sektion=4\&format=html) 模块。使用 AMD CPU 时，请加载 [amdtemp(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=amdtemp\&sektion=4\&format=html) 模块。 获取到 CPU 信息后，配置省电的最简便方法是让 [powerd(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=powerd\&sektion=8\&format=html) 接管。 在 **/etc/rc.conf** 中启用 [powerd(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=powerd\&sektion=8\&format=html) 服务，以便在系统启动时自动启动： ```sh # sysrc powerd_enable=YES ``` 还需要为 [powerd(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=powerd\&sektion=8\&format=html) 提供一些参数，告诉它如何管理 CPU 状态，可以执行以下命令： ```sh # sysrc powerd_flags="-a hiadaptive -i 25 -r 85 -N" ``` 1. `-a`：选择 AC 电源下的操作模式。 2. `hiadaptive`：操作模式。更多信息请参见 [powerd(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=powerd\&sektion=8\&format=html)。 3. `-i`：指定当自适应模式开始降低性能以节省电力时的 CPU 负载百分比。 4. `-r`：指定当自适应模式认为 CPU 正在运行并提高性能时的 CPU 负载百分比。 5. `-N`：将“nice”时间视为空闲时间以进行负载计算；即仅当 CPU 正忙于“nice”进程时，不会提高 CPU 频率。 然后启用该服务，执行以下命令： ```sh # service powerd start ``` ## 14.6.3. CPU 频率控制 FreeBSD 包含一款通用的 [cpufreq(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=cpufreq\&sektion=4\&format=html) 驱动程序，能让管理员或诸如 [powerd(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=powerd\&sektion=8\&format=html) 和 [sysutils/powerdxx](https://cgit.freebsd.org/ports/tree/sysutils/powerdxx/) 等软件来管理 CPU 的频率，以实现性能与经济之间的平衡。较低的设置可以节省电力并减少 CPU 产生的热量，而较高的设置则会提高性能，但会增加电力消耗并产生更多热量。 ## 14.6.4. Intel® Enhanced Speed Step™ Intel® Enhanced Speed Step™ 驱动程序 [est(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=est\&sektion=4\&format=html) 会替代通用的 [cpufreq(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=cpufreq\&sektion=4\&format=html) 驱动程序，用于支持此功能的 CPU。可以使用 [sysctl(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=sysctl\&sektion=8\&format=html) 静态调整 CPU 频率，或使用 `/etc/rc.d/power_profile` 启动脚本。额外的软件，如 [powerd(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=powerd\&sektion=8\&format=html) 或 [sysutils/powerdxx](https://cgit.freebsd.org/ports/tree/sysutils/powerdxx/)，可以根据处理器的利用率自动调整 CPU 频率。 可以通过查看 [sysctl(3)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=sysctl\&sektion=3\&format=html) 树列出每个支持的频率及其预期的功耗： ```sh # sysctl dev.cpufreq.0.freq_driver dev.cpu.0.freq_levels dev.cpu.0.freq ``` 输出应类似于以下内容： ```sh dev.cpufreq.0.freq_driver: est0 dev.cpu.0.freq_levels: 3001/53000 3000/53000 2900/50301 2700/46082 2600/43525 2400/39557 2300/37137 2100/33398 2000/31112 1800/27610 1700/25455 1500/22171 1400/20144 1200/17084 1100/15181 900/12329 800/10550 dev.cpu.0.freq: 800 ``` 频率比 CPU 最大频率高 1 MHz 表示启用了 Intel® Turbo Boost™ 功能。 ## 14.6.5. Intel Speed Shift™ 对于运行较新 Intel® CPU 的用户，在升级到 FreeBSD 13 后，可能会发现动态频率控制有所不同。对于某些 SKU，FreeBSD 13 引入了 [hwpstate\_intel(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=hwpstate_intel\&sektion=4\&format=html) 驱动程序，它使硬件能够动态地调整核心频率，包括按核心调整。FreeBSD 13 使用该驱动程序自动启用 Speed Shift™ 控制，替代了旧的 Enhanced Speed Step™ [est(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=est\&sektion=4\&format=html) 驱动程序。可以通过查看 `dev.cpufreq.%d.freq_driver` 来确定系统正在使用哪种频率控制驱动程序。 要确定正在使用的频率控制驱动程序，可以检查 `dev.cpufreq.0.freq_driver` oid： ```sh # sysctl dev.cpufreq.0.freq_driver ``` 输出应类似于以下内容： ```sh dev.cpufreq.0.freq_driver: hwpstate_intel0 ``` 这表示正在使用新的 [hwpstate\_intel(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=hwpstate_intel\&sektion=4\&format=html) 驱动程序。在此类系统上，oid `dev.cpu.%d.freq_levels` 将只显示 CPU 的最大频率，并且将显示功耗级别为 `-1`。 可以通过检查 `dev.cpu.%d.freq` oid 来确定当前 CPU 频率： ```sh # sysctl dev.cpu.0.freq_levels dev.cpu.0.freq ``` 输出应类似于以下内容： ```sh dev.cpu.0.freq_levels: 3696/-1 dev.cpu.0.freq: 898 ``` 有关更多信息，包括如何平衡性能和能耗，以及如何禁用此驱动程序，请参考 man 页面 [hwpstate\_intel(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=hwpstate_intel\&sektion=4\&format=html)。 > **注意** > > 习惯使用 [powerd(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=powerd\&sektion=8\&format=html) 或 [sysutils/powerdxx](https://cgit.freebsd.org/ports/tree/sysutils/powerdxx/) 的用户会发现这些工具已被 [hwpstate\_intel(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=hwpstate_intel\&sektion=4\&format=html) 驱动程序所取代，不再按预期工作。 ## 14.6.6. 显卡电源管理 近年来，显卡已成为计算机的基本组成部分。一些显卡可能会有过高的功耗，FreeBSD 允许通过特定的配置来改善功耗。 如果使用的是带有 [graphics/drm-kmod](https://cgit.freebsd.org/ports/tree/graphics/drm-kmod/) 驱动程序的 Intel® 显卡，可以将以下选项添加到 **/boot/loader.conf** 中： ```ini compat.linuxkpi.fastboot=1 ① compat.linuxkpi.enable_dc=2 ② compat.linuxkpi.enable_fbc=1③ ``` * ① 尝试跳过启动时不必要的模式设置。 * ② 启用省电显示 C 状态。 * ③ 启用帧缓冲压缩以节省电力。 ## 14.6.7. 挂起/恢复 挂起/恢复功能允许计算机保持在一个低功耗状态，并且可以在不丢失正在运行的程序状态的情况下恢复系统。 > **注意** > > 为了使挂起/恢复功能正常工作，系统必须加载图形驱动程序。在不支持 KMS 的显卡上，必须使用 [sc(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=sc\&sektion=4\&format=html) 驱动程序，以避免破坏挂起/恢复功能。 > > 更多有关使用哪些驱动程序以及如何配置的信息，参见 [The X Window System chapter](https://docs.freebsd.org/en/books/handbook/x11/#x11) 。 [acpi(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=acpi\&sektion=4\&format=html) 支持以下睡眠状态： | 表 4. 支持的睡眠状态 | 描述 | | ------------ | ------------------------------------------------------- | | S1 | 快速挂起到 RAM。CPU 进入较低的功耗状态，但大多数外围设备保持运行。 | | S2 | 比 S1 更低的功耗状态，但具有相同的基本特征。许多系统不支持此状态。 | | S3（睡眠模式） | 挂起到 RAM。大多数设备断电，系统停止运行，仅内存保持刷新。 | | S4（休眠） | 挂起到磁盘。所有设备断电，系统停止运行。恢复时，系统从冷启动状态开始。**FreeBSD 尚不支持此功能**。 | | S5 | 系统干净地关机并断电。 | ### 14.6.7.1. 配置挂起/恢复 第一步是通过执行以下命令来了解硬件支持哪种类型的睡眠状态： ```sh % sysctl hw.acpi.supported_sleep_state ``` 输出应类似于以下内容： ```sh hw.acpi.supported_sleep_state: S3 S4 S5 ``` > **警告** > > 如上所述，FreeBSD **尚不** 支持 `S4` 状态。 可以使用 [acpiconf(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=acpiconf\&sektion=8\&format=html) 来检查 `S3` 状态是否正常工作，执行以下命令，如果成功，屏幕将变黑，机器将关闭： ```sh # acpiconf -s 3 ``` 在绝大多数情况下，挂起/恢复功能用于笔记本电脑。 可以通过在 **/etc/sysctl.conf** 文件中添加以下行来配置 FreeBSD 在关闭笔记本盖子时进入 `S3` 状态： ```ini hw.acpi.lid_switch_state=S3 ``` ### 14.6.7.2. 挂起/恢复故障排除 FreeBSD 在使挂起和恢复功能正常工作并达到最佳效果方面做了很多努力。然而，目前挂起和恢复功能仅在一些特定的笔记本电脑上能够正常工作。 如果挂起/恢复功能无法正常工作，可以进行一些检查。 在某些情况下，仅关闭蓝牙即可解决问题。在其他情况下，加载正确的显卡驱动程序等措施也可能解决问题。 如果问题仍然存在，可以在 FreeBSD Wiki 的 [Suspend/Resume](https://wiki.freebsd.org/SuspendResume) 部分找到一些故障排除的提示。 --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://book.bsdcn.org/hanbook/di-14-zhang-pei-zhi-yu-you-hua/14.6.-dian-yuan-he-zi-yuan-guan-li.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.