用 CPUInfo 洞察硬件，按硬件特性做针对性优化，可以显著提升 Ubuntu 性能。下面给出从信息收集到落地的完整流程。
一、用 CPUInfo 收集关键硬件特征
- 查看 CPU 架构与拓扑：逻辑处理器数量、核心/线程、插槽、NUMA 节点等
- 查看每个逻辑处理器的详细标志与频率：是否支持 SSE/AVX/AVX2/AVX-512、当前 MHz 等
- 查看处理器型号与特性（DMI 表）：更友好的型号、微码、缓存等
- 命令：sudo dmidecode -t processor
- 监控工具用于验证优化效果：CPU、内存、IO 与上下文切换
- 工具：top/htop、vmstat、pidstat、strace、perf
以上命令能帮助你明确：CPU 型号与微架构、是否支持向量化、超线程/SMT、可用核心数、当前频率策略与波动，从而决定后续策略（如调频、并行度、亲和性、内核参数）。
二、基于 CPUInfo 的优化动作
- 调频策略
- 安装工具：sudo apt-get install cpufrequtils
- 查看与切换策略：
- 查看：cpufreq-info
- 全局设为性能：sudo cpufreq-set -g performance
- 指定核心：sudo cpufreq-set -c 0 -g performance
- 验证：cat /sys/devices/system/cpu/cpu/cpufreq/scaling_governor*
- 可选：固定频率需先切到 userspace，再设定频率（如：sudo cpufreq-set -c 0 -f 2.0GHz）。
说明：性能模式会提高基准频率与响应，代价是功耗与温度上升；笔记本或散热受限场景可改用 ondemand/conservative。
- 并行编译与任务调度
- 依据逻辑核心数设置并行任务数：
- 全部核心：make -j$(nproc)
- 留 1 核给系统：make -j$(( $(nproc) - 1 ))
- 服务器多任务可保留更多余量，避免资源争用。
- 进程与中断亲和性
- 将关键实时/低延迟任务绑定到独立核心，减少调度与缓存失效：
- 查看进程当前亲和性：taskset -p
- 绑定到核心 0-2：taskset -cp 0-2
- 中断绑定（减少共享核心抖动）：先观察 /proc/interrupts，再用 smp_affinity 将高负载中断绑定到空闲核心（需 root）。
- 内存与交换策略
- 降低 swappiness 以减少换页（编译/数据库/容器场景常用）：
- 临时：sudo sysctl -w vm.swappiness=10
- 永久：写入 /etc/sysctl.conf 并执行 sudo sysctl -p
- 验证：cat /proc/sys/vm/swappiness
说明：swappiness 越小越倾向使用物理内存；过小可能导致内存紧张时 OOM，需结合负载测试。
- 可选：CPU 在线/离线与固定频率
- 临时关闭核心（热插拔）：echo 0 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu2/online
- 重新启用：echo 1 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu2/online
- 固定频率需使用 userspace 策略后设定具体频率。
提示：在虚拟化/云环境中，部分操作可能受限或无意义，需以宿主机策略为准。
三、按 CPU 特性选择策略
- 支持 AVX/AVX2/AVX-512：优先编译启用向量化（如 -O3 -mavx2），并尽量使用支持 SIMD 的库（如数值/图像处理库），可显著加速计算密集型任务。
- 超线程/SMT 开启：将高负载、轻线程任务分散到不同物理核心上，避免同核超线程争用；对实时/低抖动任务优先独占物理核心。
- 大缓存/多核：增大应用数据局部性（分块、缓存友好访问），并提升并行度（线程数≈物理核心数或略高，视负载而定）。
- 老旧或移动平台：优先稳定性与温度，选择 ondemand/conservative 或适度降低最高频率，避免降频与热降频影响。
四、验证与回退
- 频率与策略验证
- 当前策略：cat /sys/devices/system/cpu/cpu/cpufreq/scaling_governor*
- 实时频率：cat /proc/cpuinfo | grep MHz
- 负载与瓶颈验证
- 系统级：top/htop、vmstat 1、pidstat -u 1
- 热点与调用：perf top/record/report、strace -c
- 回退与持久化
- 调频回退：sudo cpufreq-set -g ondemand（或 powersave）
- 并行度回退：将 -j 调整为更小值
- 亲和性回退：taskset -cp ffffffff （全核心）
- 持久化建议：将关键命令加入开机脚本或 systemd 服务，确保重启后仍为期望策略。
五、注意事项
- 性能与功耗/温度强相关：高性能模式会增加 功耗与发热，注意散热与降频阈值；笔记本用户可权衡续航与性能。
- 云/虚拟化环境：调频、离线核心、中断绑定等可能受 宿主机策略 限制；以平台文档为准。
- 变更前先基线测试：记录优化前后的吞吐、延迟、温度与功耗，避免“看似优化、实则退化”。
- 谨慎固定频率：可能导致无法降频、温度过高等问题；优先使用 performance/ondemand 等调节器。
