CPU如何动态更改其时钟频率？

我的Intel CPU根据使用情况更改时钟速度，但是它如何决定以什么时钟速度运行？时钟速度是由OS软件使用算法确定的还是基于硬件的？是否取决于中断次数？缓存周转率？CPU本身是否设置自己的时钟？还是由单独的控制器进行设置？还是软件？

不能直接从主板接收CPU的核心时钟。该时钟通常比CPU的内部频率慢很多（通​​常是10倍或更多）。取而代之的是，将来自主板的时钟信号用作CPU内部更高频率的锁相环控制振荡器的参考频率。生成的时钟以参考时钟的某个倍数运行，并且可以通过在CPU中设置某些寄存器来更改该倍数。时钟的实际生成完全由硬件完成。

为了进一步降低功耗，CPU还向电压调节器发送信号，向其提供核心电压以在较低的设定点运行。在较低的频率下，CPU可以在较低的电压下运行而不会发生故障，并且由于功耗与电压的平方成正比，因此即使电压降低很小也可以节省大量功率。

电压和频率缩放由硬件完成，但决定是否以低功耗模式运行则由软件（操作系统）决定。操作系统如何确定运行的最佳模式是一个单独的，麻烦的问题，但很可能归结为系统最近处于空闲状态的时间是多少。大多数情况下，请降低频率。多忙，提高频率。一旦操作系统决定运行频率，只需设置一个寄存器即可。

参考：“ 用于Intel Pentium M处理器的增强型Intel SpeedStep技术 ”

好吧，在现代操作系统上，有一种叫做“任务调度程序”的东西。它定期（非常快）运行，并从列表中选择要执行的下一个任务。任务可以处于许多状态，例如选择，阻止，睡眠等。

如果所有任务都处于选择模式（正在等待操作系统中的某些内容）并且无法提供服务，或者某些任务正在睡眠等，因此不会大量使用正在执行的处理器，则任务调度程序将调用一个称为“空闲”的特殊任务”。

如果CPU驱动程序检查任务调度程序表并验证空闲任务正在大部分CPU时间上运行，它将仅向CPU的时钟生成PLL电路发送命令以减少其时钟。相反，如果空闲任务花费的CPU时间越来越少（这意味着CPU被大量使用），则CPU驱动程序将提高CPU速度。

它不是很困难，但是有一个下限，不能降低CPU的速度，因为并非所有CPU都是完全静态的（因此它们需要刷新周期）。完全静态的cpus可以低至0（零）MHz，因为如果时钟停止，则不会丢失任何状态。