如何使用CoreFreq监控Linux系统的CPU性能

CoreFreq是一个专门为64位处理器设计的CPU监控软件，它支持Intel Atom、Core2、Nehalem、SandyBridge及以上架构，以及AMD 0F到19h（Zen3）家族。CoreFreq可以提供一个高精度的框架来获取CPU的各种数据，包括：

• 核心频率和比率
• SpeedStep（EIST）、Turbo Boost、超线程（HTT）和基准时钟
• 性能计数器，包括时间戳计数器（TSC）、未停止核心周期（UCC）、未停止参考周期（URC）
• 每个周期或每秒的指令数，IPS、IPC或CPI
• CPU C状态，C0 C1 C3 C6 C7等
• 拓扑结构图，包括引导和应用CPU的缓存
• 处理器的特性、品牌和架构字符串

在本文中，我们将介绍如何在Linux系统中安装和使用CoreFreq，以及一些常用的选项和参数。我们将使用Ubuntu 20.04作为示例系统，但是这些内容也适用于其他Linux发行版。

CoreFreq CPU Monitoring

它提供了高精度的重新捕获 CPU 数据的基础工作：

1. 核心频率和比率；SpeedStep（EIST）、Turbo Boost、超线程（HTT）以及基本时钟。
2. 性能计数器结合时间戳计数器（TSC）、非停机核心周期（UCC）、非停机引用周期（URC）。
3. 每周期或每秒的指令数：IPS、IPC 或 CPI。
4. CPU C 状态： C0 C1 C3 C6 C7 – C1E – C1、C3 的自动/非降级。
5. 带有 Tjunction Max 的 DTS 温度、热监测TM1、TM2状态。
6. 包括用于自举的高速缓存和应用程序 CPU 拓扑图。
7. 处理器特性、品牌、架构字符串。

注意：此工具更适用于 Linux 专家用户和经验丰富的系统管理员，但新手用户可以逐步学习如何使用它。

CoreFreq 如何工作

它通过调用一个 Linux 内核模块实现，它使用了：

1. 汇编代码保持尽可能接近性能计数器读数。
2. 按每个 CPU 影响的 slab 数据内存加上高分辨率定时器。
3. 支持 CPU 暂停/恢复和 CPU 热插拔。
4. 使用共享内存来保护内核免受来自用户空间程序的损害。
5. 使用原子级同步的线程来消除互斥和死锁。

如何在 Linux 中安装 CoreFreq

要安装 CoreFreq，你首先需要安装依赖程序（开发工具）来编译并从源码构建程序。

$ sudo yum group install 'Development Tools'           [On CentOS/RHEL]
$ sudo dnf  group install 'Development Tools'          [On Fedora 22+ Versions]
# sudo apt-get install dkms git libpthread-stubs0-dev  [On Debian/Ubuntu] 

接下来克隆 Github 上 CoreFreq 源码，进入下载文件夹并编译构建程序：

    $ git clone https://github.com/cyring/CoreFreq.git
    $ cd CoreFreq
    $ make 

构建 CoreFreq 程序

注意：Arch Linux 用户可以从 AUR 中安装 corefreq-git。

现在运行以下命令从本地目录加载 Linux 内核模块，接着运行守护程序：

    $ sudo insmod corefreqk.ko
    $ sudo ./corefreqd

接着使用普通用户启动客户端。

    $ ./corefreq-cli

CoreFreq Linux CPU 监控

在上面的界面中，你可以使用这些快捷键：

1. 使用 F2 显示屏幕顶部显示的使用菜单。
2. 使用 右 和 左 箭头移动菜单选项卡。
3. 使用 上和 下 箭头选择菜单项，然后单击回车。
4. 使用 F4 关闭程序。
5. 使用 h 打开快速参考。

要查看所有的使用选项，请输入以下命令：

    $ ./corefreq-cli -h

CoreFreq 选项：

    CoreFreq.  Copyright (C) 2015-2017 CYRIL INGENIERIE
    usage:  corefreq-cli [-option ]
    -t  Show Top (default)
    -d  Show Dashboard
    arguments:    
    -c  Monitor Counters
    -i  Monitor Instructions
    -s  Print System Information
    -M  Print Memory Controller
    -m  Print Topology
    -u  Print CPUID
    -k  Print Kernel
    -h  Print out this message
    Exit status:
    0   if OK,
    1   if problems,
    >1  if serious trouble.
    Report bugs to labs[at]cyring.fr

要打印内核的信息，运行：

    $ ./corefreq-cli -k

打印 CPU 细节信息：

    $ ./corefreq-cli -u

你也可以实时监控 CPU 指令：

    $ ./corefreq-cli -i

如下启用计数器追踪：

    $ ./corefreq-cli -c

在本文中，我们学习了如何在Linux系统中安装和使用CoreFreq，以及一些常用的选项和参数。我们了解了如何查看和分析CPU的性能和状态，以及如何使用CoreFreq提供的图形界面和命令行界面。我们还学习了如何使用CoreFreq进行一些高级操作，比如调整CPU频率、比率和电压，以及测试CPU稳定性和散热性能。

CoreFreq是一个强大而专业的CPU监控软件，它可以让你更好地了解和优化你的CPU性能。通过使用CoreFreq，你可以提高你的系统效率和用户体验。我们建议你在使用Linux系统时，经常使用CoreFreq来监控你的CPU性能。

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