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Congelamientos aleatórios em Linux com Microprocessadores AMD

Atualizado em 2021-05-10

O Problema


Se tens um microprocessador AMD e usas o Linux, com certeza tinhas experimentado o seguinte: Estás conforvável a trabalhar e da nada o ecrã congela, o teclado não funciona e desligar o sistema com segurança (se tinhas usado as teclas mágicas Alt + Impr pant + REISUB sabes do que estou a falar) Pois bem, é bastante incomodo que tenhas que reiniciar o sistema cada vez que passa isto, além que poderia danar o sistema de arquivos em um desses reinicios “obrigados”.

C-States o Modos C


Os C-State são a maneira na qual se gestiona a energia da CPU. Foram introduzidos pela primera vez com o microprocessador 486DX4, porém, com o passar do tempo vão se introduzir cada vez mais modos que consumem menos energia.

  • Cada estado (C-State) da CPU utiliza uma quantidade diferente de energia.
  • Cada estado (C-State) da CPU tem um impacto no rendimento maneira diferente.
  • Quando um núcleo da CPU está inativo, passa-se de um estado a outro superior a desligar vários componentes do microprocessador para consumir menos energía.
  • Os estados atuáis vão do 0 ao 10. O zero (0) ou modo ativo normal é o que tem um maior consumo de energía já que a CPU está 100% ligada.
  • Ao aumentar o número C, o modo de suspensão da CPU é mais profundo, é dizer, desligam-se mais circuitos e sinais e precisa mais tempo para que a CPU voltar ao modo C0 (para que a CPU acordar). Portanto, ao maior número C-State menor vai ser o consumo.

Ao dia de hoje, tinham sido incluídas mais caracteristicas para que cada CPU consumir menos energía nos modos de baixo consumo. A ideia es baixar a frecuência do relogio da CPU quando se encontrar com poca carga de trabalho, a reduzir a voltagem ou desligar um núcleo determinado. Por outra parte, deve-se ter em consideração que se precisa de mais tempo para que CPU “acorde” e esteja 100% operacional de novo.

Lista de C-States


C-State Nombre Utilidad
C0 Estado operativo O microprocessador está a funcionar com todo o potencial dele
C1 Estado operativo O microprocessador está a funcionar, mas com os relógios internos detidos na espera de instruções. As interfaces e o APIC continuam a funcionar.
C1E Parada melhorada Detém todos los relógios internos do microprocessador por software.
C2 Permissão de detenção Detém os relógios internos e externos da CPU pelo hardware. As interfaces e o APIC continuam a funcionar.
C2 Detenção do relógio Detém os relógios internos e externos da CPU por hardware.
C2E Permissão de detenção extendido Detém os relógios principais e além de isso, reduz a voltagem da CPU para reduzir o consumo. As Interfaces e o APIC continuam a funcionar.
C3 Suspensão Detém todos os relógios internos da CPU.
C3 Suspensão profunda Detém todos os relógios internos e externos da CPU.
C3 AltVID Detém todos los relógios internos e reduz a voltagem.
C4 Suspensão profunda Reduz a voltagem da CPU.
C4E/C5 Suspensão profunda melhorada Reduz ainda mais a voltagem e desliga a caché da memoria.
C6 Desligado profundo Reduz a voltagem da CPU a zero.
C7 Poupança de energía profunda A CPU esvazía a caché L3 e curta a energia dela. Se apaga também a energía do agente do sistema.
C7s - Sub estado no que a caché L3 esvazia-se de uma vez em lugar de maneira gradual. Os dispositivos I/O ficam no modo poupança de energía.
C8 - A caché L3 esvazía-se e se curta a energía do PLL.
C9 - A voltagem da entrada VCC reduz-se ao mínimo.
C10 - A CPU se desliga completamente.

AMD e a Gestão de Energía no Linux


A coisa é que, os microprocessadores AMD (especificamente os Ryzen) não gestionam muito bem a energía no Linux, sendo esse bug bem cononhecido pela equipa de desenvolvimento do Kernel, como podemos ver neste post

Para conhecer mais a fondo o problema, podemos verificar no journal se há algum erro de hardware (se tivessemos habilitado o log persistente):

1
journalctl | grep -i "hardware err"

A Solução


Todos os comandos a seguir, devemos de executá-los como root

Modificamos o arquivo que comtém a configuração do grub:

1
vim /etc/default/grub

Na linha GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT, adicionamos ao final (a respeitar as aspas):

1
processor.max_cstate=1

Agora regeneramos o grub:

1
grub2-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

Se tivesses UEFI (trocas opensuse pela distro que estejas a utilizar):

1
grub2-mkconfig -o /boot/EFI/efi/opensuse/grub.cfg

Reiniciamos o sistema:

1
reboot

Espero que tinham gostado deste tutorial, até a próxima!

Referências