Данная статья представляет собой обзор различных методов энергосбережения, доступных при работе с Astra Linux. Статья написана на основе документации на инструменты командной строки для управления энергосбережением :
На момент написания этой статьи инструменты tlp и laptop-mode не входят в стандартные дистрибутивы и репозитории Astra Linux.
Инструменты tlp и laptop-mode выполняют сходные функции и несовместимы между собой. Использовать следует только один из них.
Кроме того, инструмент laptop-mode частично дублирует некоторые функции (яркость подсветки, гашение монитора) штатных инструментов Astra Linux (fly-admin-power, powerdevil). Следует применять настройки, не приводящие к конфликту используемых инструментов.
Данная статья применима к:
- ОС ОН Орёл 2.12
- ОС СН Смоленск 1.6
Общие сведения
Как TLP, так и laptop-mode-tools (далее - LMT) позволяют снижать энергопотребление без необходимости вникать во все технические детали.
Эти инструменты устанавливаются в конфигурации, уже оптимизированной для обеспечения максимального времени работы батарей, и могут быть настроены для соответствия специфическим требованиям и/или программно-аппаратным платформам.
Замечания:
- TLP работает на всех моделях ноутбуков, однако установка порогов зарядки батарей доступна только на IBM/Lenovo ThinkPads;
- TLP не поддерживает управление яркостью подсветки дисплея и очисткой терминала, так как это дублирует возможности других пакетов, в частности, пакета powerdevil, штатно использующегося в Astra Linux для управления электропитанием;
- LMT поддерживает управление яркостью подсветки дисплея и очисткой терминала, что может конфликтовать со штатным для Astra Linux пакетом powerdevil;
Оба пакета позволяют перевести ядро в специальный режим работы - так называемый "режим laptop", позволяющий останавливать жесткие диски для экономии энергии.
Кроме того, поддерживаются различные параметры энергопотребления процессоров, периферийных устройств, шин данных, видео и аудио устройств.
Основные возможности (на примере TLP):
- Laptop-режим ядра и таймауты "грязных" буферов;
- Управление радочей частотой процессоров включая режимы разгона ("turbo boost" / "turbo core") и пониженного напряжения ("undervoltage");
- Ограничение минимальных/максимальных режимов энергопотребления для контроля нагрева процессоров (только intel_pstate);
- Поддержка технологии управления энергопотреблением HWP (Технология HWP позволяет процессорам самостоятельно выбирать свою скорость работы без использования множителей частоты, обеспечивая более быстрое реагирование на изменения нагрузки);
- Поддержка политик баланса производительности/энергосбережения (x86_energy_perf_policy);
- Расширенное управление электропитанием НЖМД (Advanced Power Magement level, APM) и индивидуальное управление остановкой дисков;
- Управление электропитанием периферийных утройств в соответствии со стандартом AHCI (Link Power Management, ALPM) с поддержкой списков устройств;
- Управление в соответствии со стандартом AHCI рабочим питанием контроллеров и накопителей (экспериментальная возможность);
- Управление активным состоянием шины PCIe (PCIe active state power management, ASPM);
- Управление рабочим питанием устройств, подключенных к шине PCIe;
- Управление энергопотреблением графических карт Intel/AMD Radeon GPU (KMS and DPM);
- Автоматическое подключение/отключение интегрированных беспроводных устройств;
- Отключение оптических приводов;
- Режим энергосбережения для аудио устройств.
- Планировщик операций ввода/вывода с возможностью установки планировщика индивидуально для каждого носителя;
- Автоматический перевод в режим ожидания устройств USB с черным/белым списками и автоматическим исключением устройств ввода;
- Подключение/отключение интегрированных устройств wifi, bluetooth, wwan при старте/выключении систмы;
- Восстановление сохранённого при выключении системы состояния беспроводных устройств при старте системы;
- Управление беспроводными устройствами: переключение по подключению/отключению к сети или доку;
- Запрет пробуждения по сети (Wake On LAN);
- Восстановление состояния интегрированных устройств WWAN и bluetooth после режимов ожидания/гибернации;
- Пороги зарядки батарей и рекалибровка батарей (только ThinkPad-ы);
TLP
Установка
На момент написания статьи пакет tlp не входит в дистрибутивы и репозитории Astra Linux. Для его установки на ОС ОН Орёл 2.12 или ОС СН Смоленск 1.6 следует подключить репозиторий Debian stretch-backport:
deb http://ftp.debian.org/debian stretch-backports main
В ОС СН Смоленск 1.6 дополнительно понадобится подключить ещё репозиторий Орёл:
deb https://download.astralinux.ru/astra/current/orel/repository/ orel contrib main non-free
После подключения репозиториев установка может быть выполнена командами:
- linux-tools - для управления напряжением электропитания процессора;
После установки сервис следует запустить командой:
В ОС СН Смоленск для использования режима пониженного напряжения процессора ("undervoltage") потребуется включить автоматическую загрузку модуля ядра lsm.
В ОС ОН Орёл этот модуль по умолчанию загружается автоматически.
Настройка
После изменения настроек для того, чтобы изменения вступили в силу следует перезапустить сервис командой:
Пример файла с комментариями см. в раскрывающейся вкладке:
LMT
Установка
На момент написания статьи пакет laptop-mode-tools не входит в дистрибутивы и репозитории Astra Linux. Для его установки на ОС ОН Орёл 2.12 или ОС СН Смоленск 1.6 следует подключить репозиторий Debian stretch:
deb http://ftp.debian.org/debian stretch main contrib non-free
После подключения репозиториев установка может быть выполнена командами:
Настройка
Основные параметры настройки LMT находятся в файле /etc/laptop-mode/laptop-mode.conf.
Кроме того, в каталоге /etc/laptop-mode/conf.d/ размещаются конфигурационные файлы ("модули") содержащие подробные комментарии по применению для различных платформ.
Каждый модуль содержит параметр CONTROL_*, и если в основном файле конфигурации /etc/laptop-mode/laptop-mode.confуказан параметр ENABLE_AUTO_MODULES=1, LMT пытается включить все свои модули, в которых параметру CONTROL_* присвоено значение "auto". Есть два исключения: модули auto-hibernate.conf и battery-level-polling.conf используют ENABLE_* вместо CONTROL_*.
Быстро проверить статус всех модулей можно командой
Работа с жесткими дисками
LMT может управлять остановкой жестких дисков (hdparm -S), что снижает энергопотребление и делает работу оборудования существенно тише. Поддерживается настройка упреждающего (read-ahead, hdparm -a) чтения, что позволяет останавливать диски чаще не прекращая работу компьютера. LMT может также управлять параметрами энергопотребления дисков (значения устанавливаются командой hdparm -B). Минимальное потребление соответствует значению 1 и максимальное значению 254. Наример, можно использовать значения 254 для сетевого и 20 для батарейного питания. Если нормальная работа при этом замедляется в ожидании готовности дисков, можно для батарейного питания установить большее значение (например, 128) . Значения для hdparm -S и hdparm -B настраиваются в файле /etc/laptop-mode/laptop-mode.conf.
Опция CONTROL_MOUNT_OPTIONS (значение по умолчанию on), LMT автоматически перемонтрует дисковые разделы, применяя параметры монтирования commit=600,noatime. Параметр commit уакзывает программе записи журналов (jbd2) интервал записи журналов на диск (commit=600 указывает обращаться к диску раз в 10 минут вместо обращения каждые 5 секунд по умолчанию).
Работа с SSD-накопителями
Laptop-режим ядра сокращает количество записей, что повышает время жизни SSD, и укрупняет операции записи, что, позволяет использовать такие механизмы энергосбережения, как ALPM. Однако выигрыш сильно зависит от используемого оборудования.
Управление частотой процессора
Для управления частотой процессора нужны драйверы, поддерживающие эту возможность.
Параметры управления частотой процессоа находятся в файле /etc/laptop-mode/conf.d/:
Устройства и шины
Intel SATA
Включение Intel SATA AHCI controller Aggressive Link Power Management: переключение диска в режим минимального энергопотребления в отсутствие операций ввода/вывода.
Режим подробно описан в комментариях к файлу /etc/laptop-mode/conf.d/intel-sata-powermgmt.conf
Автоматический режим ожидания USB
Режим описан в файле /etc/laptop-mode/conf.d/runtime-pm.conf. Устройства, которые используются всегда (например, мышь, подключенная к USB), должны быть внесены в список исключений.
Мониторы и графика
Яркость подсветки
Настраивается в файле /etc/laptop-mode/conf.d.
Доступные значения яркости для большинства ноутбуков могут быть получены командой
ThinkPad T40/T42
Для ноутбуков ThinkPad T40/T42 минимальное и максимальное значения яркости могут быть получены командами:
cat /sys/class/backlight/acpi_video0/max_brightness
ThinkPad T60
Для ноутбуков ThinkPad T60 минимальное и максимальное значения яркости могут быть получены командами:
cat /sys/class/backlight/thinkpad_screen/brightness
Очистка терминала
Файл /etc/laptop-mode/conf.d/terminal-blanking.conf:
Сети
Ethernet
Файл /etc/laptop-mode/conf.d/ethernet.conf:
Беспроводная сеть
Управление питанием беспроводных устройств сильно зависит от оборудования и потому сложнее в настройке. В зависимости от используемого чипсета настройки содержатся в одном из следующих файлов:
- /etc/laptop-mode/conf.d/wireless-power.conf для общих методов энергосбережения (используя "iwconfig wlan0 power on/off"), применимых для большинства чипсетов (кроме чипсетов Intel , см. ниже);
- /etc/laptop-mode/conf.d/wireless-ipw-power.conf для чипсетов Intel под управлением старого драйвера ipw. Это чипсеты IPW3945, IPW2200 и IPW2100. Используется iwpriv для IPW3945, и комбинация из iwconfig и iwpriv для IPW2100 и IPW220.См. подробнее в файле /usr/share/laptop-mode-tools/modules/wireless-ipw-power for details.
- /etc/laptop-mode/conf.d/wireless-iwl-power.conf для чипсетов Intel под управлением модулей iwl4965, iwl3945 и iwlagn (последний поддерживает чипсеты 4965, 5100, 5300, 5350, 5150, 1000, и 6000)
Допустимо одновременное включение всех трёх модулей, так как LMT проверяет используемое оборудование, и автоматически выбирает нужный модуль.
Имеются проблемы в работе с некоторыми чипсетами при использовании модуля iwlagn (чипсет 5300 и, возможно, жругие). На таких чипсетах настройки IWL_AC_POWER и IWL_BATT_POWER из файла /etc/laptop-mode/conf.d/wireless-iwl-power.conf игнорируются, так как устройство /sys/class/net/wlan*/device/power_level не существует. Вместо этого автоматически используется стандартный метод ("iwconfig wlan0 power on/off") .
Audio
AC97
Файл /etc/laptop-mode/conf.d/ac97-powersave.conf:
Intel HDA
Файл /etc/laptop-mode/conf.d/intel-hda-powersave.conf: