C2cpush это что значит

Содержание
  1. Для чего нужна технология C2C R Online MC?
  2. Что собой представляет C2C R Online MC?
  3. Особенности перевода по системе C2C R Online MC
  4. Возможные причины отказа в переводе
  5. Русские Блоги
  6. Операции по эксплуатации и обслуживанию Ceph-CRUSH MAP
  7. 1. Введение
  8. 2. Работа с картой CRUSH
  9. 2.1 Извлечь карту CRUSH
  10. 2.2 Внедрить карту CRUSH
  11. 3. Параметры карты CRUSH
  12. 3.1 Оборудование карты CRUSH
  13. 3.2 Тип ковша на карте CRUSH
  14. 3.3 Уровень ковша карты CRUSH
  15. 3.3.1 Регулировка веса ковша
  16. 3.4 Правила CRUSH Map
  17. Краткое руководство по управлению питанием процессора
  18. Особенности CPU
  19. Как снизить энергопотребление процессора во время его работы?
  20. Каков предел энергопотребления процессора?
  21. Состояния питания (C-states) vs состояния производительности (P-states)
  22. С-состояния
  23. Состояния питания ACPI
  24. Комбинации состояний ACPI G/S и С-состояний процессора
  25. Как программно запросить переход в энергосберегающее С-состояние?
  26. Что вынуждает ядро входить в определенное С-состояние?
  27. Возможно ли отключить С-состояния (всегда использовать С0)?
  28. Как прерывания влияют на процессор\ядро в состоянии сна?
  29. P-состояния
  30. P-состояния, управляемые операционной системой
  31. P-состояния, управляемые оборудованием
  32. Заметки про Intel® Turbo Boost
  33. Применима ли эта информация о C-состояниях и P-состояниях к мобильным и встраиваемым процессорам?
  34. Как это все работает, например, на Linux?
  35. Как я могу узнать состояние процессора?

Для чего нужна технология C2C R Online MC?

Во всем мире безналичные платежи составляют около 90% от общего объема платежного оборота. В России удельный вес расчетов наличными средствами продолжает оставаться довольно высоким. Но в последнее время он, тем не менее, несколько снизился. Это обусловлено, помимо прочего, и появлением новых технологий, позволяющих быстро и удобно переводить средства в безналичной форме между карточными счетами.

Что собой представляет C2C R Online MC?

По-другому непонятную английскую аббревиатуру «C2C R Online MC» можно расшифровать как «Consumer-to-Consumer» или «Card2Card». В переводе с английского языка это означает «покупатель покупателю» или «с карты на карту». Это – электронная платежная система, работающая на основе Международной платежной системы. Эта технология позволяет легко перевести денежные средства в безналичной форме с одной карты на другую.

Читайте также:  Изощрение что это значит

Такие переводы отличаются высокой скоростью зачисления средств на счет. Как правило, комиссия за их перевод не взимается, но могут быть исключения.

Однако у таких переводов существует серьезное ограничение. Подобным способом могут перебросить деньги только физические лица. Эта операция недоступна индивидуальным предпринимателям и представителям бизнеса.

Особенности перевода по системе C2C R Online MC

Такой сервис предоставляют практически все кредитные учреждения России. Иногда они взимают за такие перечисления комиссию, которая может варьироваться от 1 до 3% от суммы перевода. Поэтому нужно внимательно читать условия операции перед ее осуществлением, чтобы не возникло вопросов в дальнейшем. Зачастую, комиссия взимается за перевод в сторонний банк, а вот между счетами, открытыми в одном банке, комиссия обычно не взимается. Так же условия перевода зависят от перечисляемой суммы.

Для перевода денежных средств с карты на карту можно обойтись без банковских реквизитов. Нужно просто иметь сведения о карте, на которую необходимо сделать перевод. Также не лишним будет знать держателя карты, чтобы проверить корректность ввода реквизитов пластика. Процедура оплаты напоминает технологию, используемую при совершении интернет-покупок. Отправителю следует вбить реквизиты своей карты и карты получателя, а также сумму перевода. Для подтверждения операции потребуется ввести специальный код. Он придет в виде СМС. При корректном введении данных перевод будет совершен практически мгновенно.

Проще сего совершить перевод с карты на карту в личном кабинете онлайн-банка. При этом имеется возможность осуществить перевод средств между своими счетами, на карты другого держателя и даже в другое кредитное учреждение. Главное условие — наличие карты и принадлежность к категории «физические лица». Это актуально для отправителя и получателя.

Для перевода с карты на карту желательно использовать дебетовую карту. Если перечисление будет произведено со счета кредитной карты, то будет списана довольно существенная комиссия. Это объясняется тем, что такой перевод по кредитке будет фактически приравнен к снятию наличных. Обычно комиссия за такие транзакции составляет не меньше 3%.

Возможные причины отказа в переводе

К сожалению, иногда в переводе может быть отказано. Чтобы не попасть в неприятную ситуацию, следует изучить причины для отказа:

  1. Некорректность вводных сведений. Чаще всего отправители ошибаются в номере карты получателя.
  2. Превышение лимита операции.
  3. Блокировка или неактивность одной из карт.
  4. Какая-то из карт недоступна для осуществления подобной операции.

Сейчас электронная платежная система C2C R Online MC пользуется у держателей карт высокой популярностью. Это особенно актуально, когда доля безналичных расчетов в России существенно выросла. Переводить деньги таким способом – быстро, удобно, дешево. Для этого нет необходимости посещать офис банка или знать сложные реквизиты. Просто используйте реквизиты самой карты.

Источник

Русские Блоги

Операции по эксплуатации и обслуживанию Ceph-CRUSH MAP

1. Введение

Алгоритм CRUSH определяет, как хранить и извлекать данные, вычисляя место хранения данных. CRUSH разрешает клиенту Ceph напрямую подключаться к OSD,
вместо того, чтобы проходить через центральный сервер или прокси. Использование алгоритмов хранения и извлечения данных позволяет Ceph избегать единых точек отказа, узких мест производительности и физических ограничений масштабируемости.

CRUSH требуется карта кластера, и она использует карту CRUSH для распределения данных псевдослучайно и как можно более равномерно по OSD всего кластера.
Карта CRUSH содержит список OSD, список «сегментов», которые объединяют устройства в физические местоположения, и список правил, которые предписывают CRUSH копировать данные в пул хранения.

Также есть возможность управлять CRUSH Map полностью вручную, задав в файле конфигурации:

2. Работа с картой CRUSH

2.1 Извлечь карту CRUSH

2.2 Внедрить карту CRUSH

3. Параметры карты CRUSH

CRUSH Map в основном состоит из 4 абзацев.

  • Устройство: оно состоит из любого устройства хранения объектов, то есть памяти, соответствующей процессу ceph-osd. У каждого OSD в файле конфигурации Ceph должно быть устройство.
  • Тип сегмента: определяет типы сегментов, которые будут использоваться в иерархической структуре CRUSH. Сегменты состоят из мест хранения (таких как строки, шкафы, шасси, хосты и т. Д.), Которые агрегированы по уровням и их веса.
  • Экземпляр сегмента: после определения типа сегмента также необходимо объявить тип сегмента хоста и другие запланированные домены сбоя.
  • Правила: Состоит из метода выбора ковшей.

3.1 Оборудование карты CRUSH

Чтобы отобразить PG в OSD, CRUSH Map нуждается в списке OSD (имена демонов OSD, определенные в файле конфигурации), поэтому они сначала появляются в CRUSH Map.
Чтобы объявить устройство в карте CRUSH, создайте новую строку после списка устройств, введите устройство, за которым следует уникальный числовой идентификатор, а затем соответствующее имя экземпляра демона ceph-osd.

3.2 Тип ковша на карте CRUSH

Второй список в карте CRUSH определяет тип сегмента, который упрощает иерархию узлов и листьев. Узловые (или нелистовые) сегменты обычно представляют собой физические местоположения в иерархической структуре,
Узел собирает другие узлы или листья, а листовая корзина представляет демон ceph-osd и соответствующий ему носитель.

Чтобы добавить тип сегмента на карту CRUSH Map, добавьте новую строку под списком существующих типов контейнеров, введите тип, за которым следует уникальный числовой идентификатор и имя сегмента. Условно,
будет иметь листовую корзину типа 0, но вы можете указать любое имя (например, osd, disk, drive, storage и т. д.):

3.3 Уровень ковша карты CRUSH

Алгоритм CRUSH распределяет объекты данных по устройствам хранения в соответствии с весом каждого устройства и примерно равномерной вероятностью. CRUSH распределяет объекты и их копии в соответствии с заданным вами графиком работы кластера,
Карта CRUSH отображает доступные устройства хранения и логические единицы, которые их содержат.

Чтобы сопоставить PG с OSD по доменам сбоя, карта CRUSH должна определять серию иерархических типов корзин (то есть под # type в существующей карте CRUSH).
Цель создания иерархии сегментов — изолировать конечные узлы в соответствии с доменами сбоя, такими как хосты, шасси, шкафы, блоки распределения питания, кластеры, ряды, комнаты и центры обработки данных.
За исключением OSD, представляющего листовые узлы, другие иерархические структуры являются произвольными, и вы можете определять их по мере необходимости.

При объявлении экземпляра ведра необходимо указать его тип, уникальное имя (строка), уникальный отрицательный целочисленный идентификатор (необязательно), указать вес, связанный с общей емкостью / емкостью каждой записи, указать алгоритм ведра (обычно соломинка),
и хэш (обычно 0, что означает алгоритм хеширования rjenkins1). Корзина может содержать одну или несколько записей. Эти записи могут состоять из сегментов узлов или листьев. Они могут иметь вес, отражающий относительный вес записи.

Вы можете объявить сегмент узла, используя следующий синтаксис:

3.3.1 Регулировка веса ковша

Ceph использует данные двойной точности для представления веса корзины. Вес отличается от емкости устройства. Мы рекомендуем использовать 1,00 в качестве относительного веса устройства хранения объемом 1 ТБ, так что вес 0,5 примерно соответствует 500 ГБ,
3,00 примерно соответствует 3 ТБ. Вес ковшей верхнего уровня складывается из веса всех листовых ковшей.

Вес ведра является одномерным, и вы также можете рассчитать вес элементов, чтобы отразить производительность устройства хранения. Например, если у вас много жестких дисков емкостью 1 ТБ, некоторые из них имеют относительно низкую скорость передачи данных, а другие — относительно высокую.
Даже если они имеют одинаковую емкость, должны быть установлены разные веса (например, вес 0,8 для жесткого диска с меньшей пропускной способностью и более высоким значением 1,20).

3.4 Правила CRUSH Map

CRUSH Map поддерживает концепцию «правил CRUSH» для определения распределения данных в пуле хранения. Правила CRUSH определяют стратегии размещения и репликации или стратегии распространения,
Используйте его, чтобы указать, как CRUSH размещает копии объектов. Для больших кластеров вы можете создать множество пулов хранения, и каждый пул хранения имеет свой собственный набор правил и правил CRUSH.
В карте CRUSH по умолчанию для каждого пула хранения есть правило, и каждому пулу хранения по умолчанию назначается набор правил.

Примечание. В большинстве случаев изменять правила по умолчанию не требуется. Набор правил по умолчанию для вновь созданных пулов хранения — 0.

Формат правила следующий:

Описание параметра:

  • набор правил: средство определения принадлежности правила к определенному набору правил. Активируйте после установки набора правил для пула хранения.
  • type: Тип правила. В настоящее время поддерживаются только репликация и стирание, по умолчанию — репликация.
  • min_size: минимальное количество копий пула хранения, которое можно выбрать для этого правила.
  • max_size: максимальное количество копий пула хранения, которое можно выбрать для этого правила.
  • step take : выберите имя начального сегмента и перейдите к нижней части дерева.
  • step choose firstn type : Выберите количество сегментов указанного типа. Обычно это количество копий пула хранения (т. е. размер пула). Если == 0, выберите сегменты pool-num-replicas (все доступные); если > 0 &&

Когда клиент Ceph читает и записывает данные, он всегда подключается к основному OSD в действующем наборе (например, в [2, 3, 4] osd.2 является основным).
Иногда экранное меню не подходит в качестве основного экранного меню по сравнению с другими (например, его жесткий диск или его контроллер медленный). Чтобы предотвратить узкие места производительности (особенно операции чтения) при максимальном использовании оборудования,
Вы можете настроить первичное соответствие экранного меню, чтобы CRUSH не пытался использовать его в качестве основного экранного меню в действующем наборе.

По умолчанию основное соответствие равно 1 (то есть это OSD может использоваться как основное OSD). Допустимый диапазон этого значения — 0-1, где 0 означает, что OSD не может использоваться в качестве основного, а 1 означает, что OSD может использоваться в качестве основного.

Источник

Краткое руководство по управлению питанием процессора

Как центральный процессор может сокращать собственное энергопотребление? Основы этого процесса — в статье.

Центральный процессор (CPU) спроектирован на бесконечно долгую работу при определенной нагрузке. Практически никто не проводит вычисления круглые сутки, поэтому большую часть времени он не работает на расчетном максимуме. Тогда какой смысл держать его включенным на полную мощность? Здесь стоит задуматься об управлении питанием процессора. Эта тема включает в себя оперативную память, графические ускорители и так далее, но я собираюсь рассказать только про CPU.

Если вы знаете про C-состояния (C-states), P-состояния (P-states) и то, как процессор переходит между ними, то, возможно, в этой статье вы не увидите ничего нового. Если это не так, продолжайте читать.

Я планировал добавить реальные примеры из ОС Linux, но статья становилась все больше, так что я решил приберечь это для следующей статьи.

Основные источники информации, использованные в этом тексте:

Особенности CPU

Согласно официальной странице продукта, мой процессор поддерживает следующие технологии:

  • состояния простоя (Idle States);
  • усовершенствованная технология Intel® SpeedStep (Enhanced Intel® SpeedStep Technology).

На этой странице вы можете видеть, что «Режим состояния простоя (C-состояния) используется для энергосбережения, когда процессор бездействует» и «Стандартная технология Intel® SpeedStep позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор».

Теперь выясним, что значит каждое из этих определений.

Как снизить энергопотребление процессора во время его работы?

На процессорах для массового использования (мы не берем в расчет вещи, которые возможны при их проектировании) для снижения потребляемой энергии можно реализовать один из сценариев:

  • Сократить энергопотребление подсистемы (ядра или другого ресурса, такого как тактовый генератор или кэш) путем отключения питания (уменьшив напряжение до нуля).
  • Снизить энергопотребление путем снижения напряжения и/или таковой частоты подсистемы и/или целого процессора.

Первый вариант легко понять: если питания нет, то и потребления не будет.

Второй вариант требует чуть больше объяснений. Энергопотребление интегральной схемы, которой является процессор, линейно пропорционально тактовой частоте и квадратично напряжению.

Примечание для тех, кто разбирается в цифровой электронике: Pcpu = Pdynamic + Pshort circuit + Pleak. При работающем процессоре Pdynamic является наиболее важной составляющей, именно эта часть зависит линейно от частоты и квадратично от напряжения. Pshort circuit пропорционально частоте, а Pleak — напряжению.

Более того, напряжение и тактовая частота связаны линейной зависимостью.

Высокая производительность требует повышенной тактовой частоты и увеличения напряжения, что еще больше влияет на энергопотребление.

Каков предел энергопотребления процессора?

Это во многом зависит от процессора, но для процессора E3-1245 v5 @ 3.50 ГГц расчетная тепловая мощность (Thermal Design Power, TDP) составляет 80 ватт. Это среднее значение, которое процессор может выдерживать бесконечно долго (Power Limit, PL1 на изображении ниже). Системы охлаждения должны быть рассчитаны на это значение, чтобы быть надежными. Фактическое энергопотребление процессора может быть выше в течение короткого промежутка времени (состояния PL2, PL3, PL4 на изображении ниже). TDP измеряется при нагрузке высокой вычислительной сложности (худший случай), когда все ядра работают на базовой частоте (3.5 ГГц).

Как видно на изображении выше, процессор в состоянии PL2 потребляет больше энергии, чем заявлено в TDP. Процессор может находиться в этом состоянии до 100 секунд, а это достаточно долго.

Состояния питания (C-states) vs состояния производительности (P-states)

Состояния питания (C-states) vs состояния производительности (P-states)
Вот два способа снизить энергопотребление процессора:

  • отключить некоторые подсистемы;
  • снизить напряжение/частоту.

Они достигаются с помощью:

  • C-состояний;
  • P-состояний.

С-состояния описывают первый способ снижения энергопотребления процессора, поэтому они называются состояниями простоя. Чтобы отключить какую-то подсистему, на ней ничего не должно выполняться, подсистема должна простаивать. Таким образом, С-состояние, C[X], означает, что одна или несколько подсистем процессора отключены.

P-состояния описывают второй случай. Подсистемы процессора работают, но не требуют максимальной производительности, поэтому напряжение и/или тактовая частота для этой подсистемы может быть снижена. Таким образом, P-состояния, P[X], обозначают, что некоторая подсистема (например, ядро), работает на заданной паре (частота, напряжение).

Так как большинство современных процессоров состоит из нескольких ядер, то С-состояния разделены на С-состояния ядра (Core C-states, CC-states) и на С-состояния процессора (Package C-states, PC-states). Причина появления PC-состояний очень проста. Существуют компоненты с общим доступом (например, общий кэш), которые могут быть отключены только после отключения всех ядер, имеющих доступ к этому компоненту. Однако мы в роли пользователя или программиста не можем взаимодействовать с состояниями пакета напрямую, но можем управлять состояниями отдельных ядер. Таким образом, управляя CC-состояниями, мы косвенно управляем и PC-состояниями.

Состояния нумеруются от нуля по возрастанию, то есть C0, C1… и P0, P1… Большее число обозначает большее энергосбережение. C0 означает, что все компоненты включены. P0 означает максимальную производительность, то есть максимальные тактовую частоту, напряжение и энергопотребление.

С-состояния

Вот базовые С-состояния (определенные в стандарте ACPI).

  • C0: Active, процессор/ядро выполняет инструкции. Здесь применяются P-состояния, процессор/ядро могут работать в режиме максимальной производительности (P0) или в режиме энергосбережения (в состоянии, отличном от P0).
  • C1: Halt, процессор не выполняет инструкций, но может мгновенно вернуться в состояние С0. Поскольку процессор не работает, то P-состояния не актуальны для состояний, отличных от С0.
  • C2: Stop-Clock, схож с C1, но требует больше времени для возврата в C0.
  • С3: Sleep. Возврат в C0 требует ощутимо большего времени.

Современные процессоры имеют гораздо больше C-состояний. Согласно даташиту, семейство процессоров Intel® Xeon® E3-1200 v5 поддерживает состояния C0, C1, C1E (C1 Enhanced), C2, C3, C6, C7 и C8. Состояния C1 и C1E поддерживаются только ядрами, а состояние C2 — только процессором. Остальные состояния поддерживаются и ядром, и процессором.

Примечание: Из-за технологии Intel® Hyper-Threading существуют также С-состояния потоков. Хотя отдельный поток может работать с С-состояниями, изменения в энергопотреблении происходят, только когда ядро входит в нужное состояние. В данной статье тема C-состояний на потоках рассматриваться не будет.

Вот описание состояний из даташита:

Примечание: LLC обозначает Last Level Cache, кэш последнего уровня и обозначает общий L3 кэш процессора.

Визуальное представление состояний:

Источник: Software Impact to Platform Energy-Efficiency White Paper

Последовательность C-состояний простыми словами:

  • Нормальная работа при C0.
  • Сначала останавливается тактовый генератор простаивающего ядра (С1).
  • Затем локальные кэши ядра (L1/L2) сбрасываются и снимается напряжение с ядра (С3).
  • Как только все ядра отключены, общий кэш (L3/LLC) ядер сбрасывается и процессор (почти) полностью может быть обесточен. Я говорю «почти», потому что, по моим предположениям, какая-то часть должна быть активна, чтобы вернуть процессор в состояние С0.

Как вы могли догадаться, CC-состояния и PC-состояния зависят друг от друга, поэтому некоторые их комбинации невозможны. Следующий рисунок демонстрирует это.

Однако если ядро работает (C0), то единственное состояние, в котором может находиться процессор, — C0. С другой стороны, если ядро полностью выключено (C8), процессор может находиться в C0, если другое ядро работает.

Примечание: Intel Software Developer’s Manual упоминает про суб-C-состояния (sub C-state). Каждое С-состояние состоит из нескольких суб-С-состояний. После изучения исходного кода модуля ядра intel_idle я понял, что состояния C1 и C1E являются состоянием С1 с подтипом 0 и 1 соответственно.

Число подтипов для каждого из восьми С-состояний (0..7) определяется с помощью инструкции CPUID. Для моего процессора утилита cpuid выводит следующую информацию:

Замечание из инструкции Intel: «Состояния C0..C7 для расширения MWAIT — это специфичные для процессора C-состояния, а не ACPI C-состояния». Поэтому не путайте эти состояния с ACPI C-состояниями, они явно связаны и между ними есть соответствие, но это не одно и то же.

Я создал гистограмму, представленную ниже, из исходного кода драйвера intel_idle для моего процессора (модель 0x5e). Подписи горизонтальной оси:

Имя C-состояния: специфичное для процессора состояние: специфичное суб-состояние.

Вертикальная ось обозначает задержку выхода и целевые резидентные значения из исходного кода. Задержка выхода используется для оценки влияния данного состояния в реальном времени (то есть сколько времени потребуется для возвращения в С0 из этого состояния). Целевое резидентное значение обозначает минимальное время, которое ядро должно находиться в данном состоянии, чтобы оправдать энергетические затраты на переход в это состояние и обратно. Обратите внимание на логарифмический масштаб вертикальной оси. Задержки и минимальное время нахождения в состоянии увеличивается экспоненциально с увеличением номера состояния.

Константы задержок выхода и целевых резидентных значении C-состояний в исходном коде intel_idle
Примечание: Хотя состояния С9 и С10 включены в таблицу, они имеют 0 суб-состояний и поэтому не используются в моем процессоре. Остальные процессоры из семейства могут поддерживать эти состояния.

Состояния питания ACPI

Прежде чем говорить про P-состояния, стоит упомянуть про состояния питания ACPI. Это то, что мы, пользователи, знаем, когда используем компьютер. Так называемые глобальные системные состояния (G[Х]) перечислены в таблице ниже.

Источник: ACPI Specification v6.2
Также существует специальное глобальное состояние G1/S4, Non-Volatile Sleep, когда состояние системы сохраняется на энергонезависимое хранилище (например, диск) и затем производится выключение. Это позволяет достичь минимального энергопотребления, как в состоянии Soft Off, но возвращение в состояние G0 возможно без перезагрузки. Оно более известно как гибернация.

Существует несколько состояний сна (Sx). Всего таких состояний шесть, включая S0 — отсутствие сна. Состояния S1-S4 используются в G1, а S5, Soft Off, используется в G2. Краткий обзор:

  • G0/S0: Компьютер работает, не спит.
  • G1: Sleeping.
    • G1/S1: Power on Suspend. Состояние системы сохраняется, питание процессора и кэшей поддерживается.
    • G1/S2: Процессор отключен, кэши сброшены.
    • G1/S3: Standby или Suspend to RAM (STR). Оперативная память остается практически единственным компонентом с питанием.
    • G1/S4: Hibernation или Suspend to Disk. Все сохраняется в энергонезависимую память, все системы обесточиваются.
  • G2/S5: Soft Off. Как механическое отключение, но компоненты, необходимые для пробуждения компьютера, потребляют минимум энергии. Состояние системы не сохраняется, поэтому нужна перезагрузка для возврата в G0.
  • G3: Mechanical Off. Блок питания отключен. Лишь компоненты, типа часов реального времени (RTC), работают, потому что у них есть собственный источник питания в виде маленькой батарейки. Очевидно, состояние системы не сохраняется, поэтому нужна перезагрузка для возврата в G0.

Как показано на рисунке ниже, для моего процессора все С-состояния, упомянутые ранее, используются в G0/S0. Другими словами, при входе в состояние сна (G1) процессор выключается.

Вот поддерживаемые состояния ACPI.

Комбинации состояний ACPI G/S и С-состояний процессора

Приятно видеть все комбинации в таблице:

В состоянии G0/S0/C8 системы процессора запущены, но все ядра отключены.

В G1 (S3 или S4) некорректно говорить про С-состояния (это касается как CC-состояний, так и PC-состояний), так как процессор полностью обесточен.

Для G3 не существует S-состояний. Система не спит, она физически отключена и не может проснуться. Ей необходимо сначала получить питание.

Как программно запросить переход в энергосберегающее С-состояние?

Современный (но не единственный) способ запросить переход в энергосберегающее состояние — это использовать инструкцию MWAIT или инструкцию HLT. Это инструкции привилегированного уровня, и они не могут быть выполнены пользовательскими программами.

Инструкция MWAIT (Monitor Wait) заставляет процессор перейти в оптимизированное состояние (C-состояние) до тех пор, пока по указанному (с помощью другой инструкции, MONITOR) адресу не будет произведена запись. Для управления питанием MWAIT работает с регистром EAX. Биты 4-7 используются для указания целевого С-состояния, а биты 0-3 указывают суб-состояние.

Примечание: Я думаю, что на данный момент только AMD обладает инструкциями MONITORX/MWAITX, которые, помимо мониторинга записи по адресу, работают с таймером. Это еще называется Timed MWAIT.

Инструкция HLT (halt) останавливает выполнение, и ядро переходит в состояние HALT до тех пор, пока не произойдет прерывание. Это означает, что ядро переходит в состояние C1 или C1E.

Что вынуждает ядро входить в определенное С-состояние?

  • В состояние С0 ядро входит при загрузке, когда происходит прерывание, или после записи по адресу памяти, который отслеживается инструкцией MWAIT.
  • Состояния C1/C1E достижимы с помощью инструкций HLT и MWAIT.
  • Войти в состояние С3 можно с помощью инструкции MWAIT. Затем кэши L1 и L2 сбрасываются в кэш верхнего уровня (LLC), и все тактовые генераторы процессора останавливаются. Тем не менее, ядро сохраняет свое состояние, так как не обесточено.
  • Вход в состояние С6 возможен через инструкцию MWAIT. Ядро сохраняет состояние на выделенную SRAM и напряжение на ядре снижается до нуля. В этом состоянии ядро обесточено. При выходе из C6 состояние ядра восстанавливается из SRAM.
  • Для C7 и C8 аналогично C6.

Хочу напомнить еще раз, я не затрагиваю гипертрединг в этом ответе.

Как отмечалось ранее, переходы между глубокими С-состояниями имеют высокие задержки и высокие энергетические затраты. Таким образом, такие переходы должны выполняться с осторожностью, особенно на устройствах, работающих от аккумуляторов.

Возможно ли отключить С-состояния (всегда использовать С0)?

Это возможно, но не рекомендуется. В даташите (секция 4.2.2, страница 64) есть примечание: «Долгосрочная надежность не гарантируется, если все энергосберегающие состояния простоя не включены». Поэтому вам не стоит отключать С-состояния.

Как прерывания влияют на процессор\ядро в состоянии сна?

Когда происходит прерывание, соответствующее ядро пробуждается и переходит в состояние С0. Однако, например Intel® Xeon® E3-1200 v5, поддерживает технологию Power Aware Interrupt Routing (PAIR), у которой есть два достоинства:

  • для энергосбережения прерывание может быть переадресовано работающему ядру, чтобы не будить спящее ядро;
  • для производительности прерывание может быть переадресовано от работающего на полную мощность ядра к простаивающему (С1) ядру.

P-состояния

P-состояния подразумевают, что ядро в состоянии С0, потому что ему требуется питание, чтобы выполнять инструкции. P-состояния позволяют изменять напряжение и частоту ядра (другими словами рабочий режим), чтобы снизить энергопотребление. Существует набор P-состояний, каждое из которых соответствует разных рабочим режимам (пары напряжение-частота). Наиболее высокий рабочий режим (P0) предоставляет максимальную производительность.

Процессор Intel® Xeon® E3–1200 v5 позволяет контролировать P-состояния из операционной системы (Intel® SpeedStep Technology) или оставить это оборудованию (Intel® Speed Shift Technology). Вся информация ниже специфична для семейства Intel® Xeon® E3-1200 v5, но я полагаю, это в той или иной степени актуально и для других современных процессоров.

P-состояния, управляемые операционной системой

В этом случае операционная система знает о P-состояниях и конкретном состоянии, запрошенным ОС. Проще говоря, операционная система выбирает рабочую частоту, а напряжение подбирается процессором в зависимости от частоты и других факторов. После того, как P-состояние запрошено записью в моделезависимый регистр (подразумевается запись 16 бит в регистр IA32_PERF_CTL), напряжение изменяется до автоматически вычисленного значения и тактовый генератор переключается на заданную частоту. Все ядра имеют одно общее P-состояние, поэтому невозможно установить P-состояние эксклюзивно для одного ядра. Текущее P-состояние (рабочий режим) можно узнать, прочитав информацию из другого моделезависимого регистра — IA32_PERF_STATUS.

Смена P-состояния мгновенна, поэтому в секунду можно выполнять множество переходов. Это отличает от переходов C, которые выполняются дольше и требуют энергетических затрат.

P-состояния, управляемые оборудованием

В этом случае ОС знает об аппаратной поддержке P-состояний и отправляет запросы с указанием нагрузки. В запросах не указывается конкретное P-состояние или частота. На основе информации от ОС, а также других факторов и ограничений оборудование выбирает подходящее P-состояние.

Я хочу рассказать об этом подробнее в следующей статье, но сейчас я поделюсь с вами своими мыслями. Мой домашний компьютер работает в этом режиме, я узнал это, проверив IA32_PM_ENABLE. Максимальный (но не гарантированный) уровень производительности — 39, минимальный — 1. Можно предположить, что существует 39 P-состояний. На данный момент уровень 39 установлен ОС как минимальный и как максимальный, потому что я отключил динамическое изменение частоты процессора в ядре.

Заметки про Intel® Turbo Boost

Поскольку TDP (расчетная тепловая мощность) — это максимальная мощность, которую процессор может выдержать, то процессор может повышать свою частоту выше базовой, при условии что энергопотребление не превысит TDP. Технология Turbo Boost может временно повышать энергопотребление до границы PL2 (Power Limit 2) на короткий промежуток времени. Поведение Turbo Boost может быть изменено через подсказки оборудованию.

Применима ли эта информация о C-состояниях и P-состояниях к мобильным и встраиваемым процессорам?

Для примера, недавний MacBook Air с процессором i5-5350U в основном поддерживает возможности, описанные выше (но я не уверен про P-состояния, контролируемые оборудованием). Я также смотрел документацию ARM Cortex-A, и, хотя там применяются другие термины, механизмы управления питанием выглядят похоже.

Как это все работает, например, на Linux?

На этот вопрос я отвечу в другой статье.

Как я могу узнать состояние процессора?

Существует не так много приложений, которые могут выводить эту информацию. Но вы можете использовать, например, CoreFreq.

Вот какую информацию можно получить (это не весь вывод).

Вот информация о ядре, включая информацию о драйвере idle.

Мониторинг счетчиков С-состояний (для ядра):

Источник

Оцените статью