TLP - Linux Stromsparen

Was ist TLP?

Mit jedem Release werden in Ubuntu weitere Verbesserungen des Stromverbrauchs beim Einsatz auf Laptops implementiert, so daß mit einer einfachen Standardinstallation bereits recht gute Verbrauchswerte zu erzielen sind.

Die danach noch verbleibenden Möglichkeiten des Stromsparens sind recht leicht im WWW mittels einer Suchmaschine aufzufinden. Das Auswählen und Anwenden der jeweils zur eigenen Hardware und Ubuntu-Version passenden Einstellungen aus der gebotenen Vielfalt von Wiki-, Blog- und Foren-Beiträgen, fordert dem Anwender hingegen oft fortgeschrittene Linux- bzw. Ubuntu-Kenntnisse ab.

Hier soll TLP Abhilfe schaffen, indem es Ubuntu die Feinheiten des Stromsparens beibringt, ohne daß der Anwender allzuviel Detailwissen mitbringen muß.

TLP ersetzt nicht das vorhandene Power Management von Ubuntu, sondern ergänzt es. Dazu wird TLP beim Systemstart und bei jedem Wechsel der Stromquelle von Ubuntus Power Management aufgerufen und nimmt dann seine Einstellungen vor.

TLP ist für alle Laptops geeignet, das Einstellen der Akkuladeschwellen ist jedoch nur für IBM/Lenovo ThinkPads verfügbar.

Weitere Fragen zu TLP beantwortet die TLP FAQ.

Funktionen

Einstellungen in Abhängigkeit von der Stromquelle

Folgende Einstellungen, die auch die relevanten Empfehlungen des Werkzeugs Powertop umfassen, werden in Abhängigkeit von der aktiven Stromquelle (Akku/Netzteil) automatisch vorgenommen:

• Kernel-Laptop-Mode und Timeouts für das Zurückschreiben der Dateisystempuffer auf die Festplatte
• Advanced Power Management Level je Festplatte
• I/O-Scheduler je Festplatte
• SATA Aggressive Link Power Management (ALPM)
• PCI Express Active State Power Management (PCIe ASPM); ab Ubuntu 10.10 bzw. Kernel 2.6.35
• Radeon Taktfrequenz; ab Ubuntu 10.10 bzw. Kernel 2.6.35 (nicht fglrx)
• WLAN (WiFi) Power Saving Mode für Karten mit iwlagn-Treiber (Intel 5100, 5300, ...); ab Ubuntu 10.04 bzw. Kernel 2.6.32
• Wake on LAN (nur deaktivieren)
• Audio Power Saving Mode für Intel HDA- und AC97-Sound
• USB Auto Suspend mit der Möglichkeit einer Geräte-Blacklist, Eingabegeräte werden automatisch ausgespart
• PHC-Einstellungen für Undervolting (erfordert einen Kernel mit PHC-Patch)
• Akku-Ladeschwellen **ThinkPad
• Optisches Laufwerk in Wechselschacht bzw. UltraBay ausschalten (beim Wechsel zum Akkubetrieb)

Hinweis **ThinkPad : so gekennzeichnete Einstellungen erfordern tp-smapi und funktionieren daher nur bei ThinkPads, nicht jedoch bei der SL-, L- und Edge-Baureihe sowie dem X100e.

Einstellungen beim Systemstart

• Integriertes Bluetooth, WLAN und WWAN (UMTS) lassen sich selektiv beim Systemstart bzw. vor dem Herunterfahren deaktivieren
• Der Schaltzustand Ein/Aus des integrierten WWAN wird nach Suspend und Hibernation automatisch wiederhergestellt

Abgrenzung

Einstellungsmöglichkeiten die TLP absichtlich nicht berücksichtigt, sind in der TLP FAQ beschrieben.

Installieren

Voraussetzungen

• Eigene Stromspar-Einstellungen oder -Skripte z.B. in /etc/rc.local sind deaktiviert, ansonsten sind schwer vorhersagbare Resultate zu erwarten.
• Das Paket laptop-mode-tools ist nicht installiert.

Ubuntu 10.04, 10.10 und 11.04

In die Ubuntu-Paketquellen ist das TLP-PPA einzutragen per

sudo add-apt-repository ppa:linrunner/tlp
sudo apt-get update

Pakete installieren

• tlp (PPA)

Hinweis (nur Ubuntu 10.04): es wird automatisch das Ubuntu-Paket pm-utils-powersave-policy deinstalliert, da es die Funktion von TLP stören kann.

• tp-smapi-dkms (universe) - optional **ThinkPad, tp-smapi ermöglicht das Einstellen der Akkuladeschwellen und erweiterte Statusanzeigen.
• smartmontools (main) - optional, ermöglicht die Anzeige von SMART-Daten für die Festplatte(n) durch tlp-stat.
• ethtool (main) - optional, ermöglicht es Wake On LAN zu deaktivieren.
• powertop (main) - optional, zur Messung des Stromverbrauchs

Die Pakete installiert man über die Paketverwaltung (Ubuntu Software Center, Synaptic, ...) oder im Terminal:

sudo apt-get install --no-install-recommends tlp tp-smapi-dkms smartmontools ethtool powertop

Debian 6.0

Die folgenden Schritte sind - wie bei Debian üblich - in einer Root-Shell auszuführen:

• Als Paketquelle wird das TLP-PPA für Ubuntu 10.04 verwendet. Dafür ist folgende Zeile in /etc/apt/sources.list einzutragen

deb http://ppa.launchpad.net/linrunner/tlp/ubuntu lucid main

• Public-Key des TLP-PPA hinterlegen

apt-key adv --keyserver gpg-keyserver.de --recv-keys 02D65EFF

• Update der Quellen

apt-get update

Pakete installieren

• tlp (PPA)
• tp-smapi-dkms (main) - optional **ThinkPad, ermöglicht das Einstellen der Akkuladeschwellen und erweiterte Statusanzeigen.
• smartmontools (main) - optional, ermöglicht die Anzeige von SMART-Daten für die Festplatte(n) durch tlp-stat.
• ethtool (main) - optional, ermöglicht es Wake On LAN zu deaktivieren.
• powertop (main) - optional, zur Messung des Stromverbrauchs

Die Pakete installiert man über die Paketverwaltung oder im Terminal:

apt-get install --no-install-recommends tlp tp-smapi-dkms smartmontools ethtool powertop

Arch Linux

TLP für Arch Linux ist über AUR erhältlich. Die Installation ist im Arch Wiki beschrieben.

Start

Nach der Installation wird TLP beim nächsten Systemstart automatisch aktiv. Alternativ kann man es an der Kommandozeile sofort starten mit

 sudo tlp start

Einstellungen vornehmen

• alle TLP-Einstellungen finden sich in /etc/default/tlp: ausführliche Beschreibung.
• Änderungen können ohne Neustart des Systems aktiviert werden mit

sudo tlp start

Terminal-Kommandos

Debian: alle in diesem Kapitel beschriebenen, mit sudo beginnenden Kommandos, sind, wie bei Debian üblich, ohne sudo in einer root-Shell auszuführen.

wifi, bluetooth, wwan

Integriertes WLAN, Bluetooth und WWAN (UMTS) lassen sich im Terminal ein-, aus- und umschalten bzw. bei Aufruf ohne Parameter abfragen:

wifi [ on | off | toggle ]

Hinweis: Für Intel 2200bg- und 2915abg-Karten muß das Kommando mit sudo aufgerufen werden.

bluetooth [ on | off | toggle ]

wwan [ on | off | toggle ]

Debian: die Kommandos wifi, bluetooth und wwan müssen in einer root-Shell ausgeführt werden.

Hinweis: Voraussetzung für die gezeigten Funktionen ist, daß die Hardware das rfkill-Framework des Kernels unterstützt (Ausnahme: Intel 2200/2915). Zur Überprüfung gibt man

rfkill list

ein und schaut ob die gewünschte Geräteklasse wifi/bluetooth/wwan in der Auflistung erscheint (für Debian ist zuvor das Paket rfkill zu installieren).

ThinkPad SL-, L- und Edge-Baureihe, X100e: Bluetooth und WWAN lassen sich bis einschließlich Ubuntu 10.04 wg. fehlender rfkill-Unterstützung nicht schalten, da das Kernelmodul thinkpad_acpi nicht lädt; ab 10.10 entfällt diese Einschränkung.

tlp-stat

Statusbericht aller aktiven Einstellungen erstellen:

sudo tlp-stat

tlp

Einstellungen für die momentane Stromquelle aktivieren/testen

sudo tlp start

Einstellungen für Akkubetrieb aktivieren

(unabhängig von der tatsächlichen, momentanen Stromquelle)

sudo tlp bat

Einstellungen für Betrieb am Netzteil aktivieren

(unabhängig von der tatsächlichen, momentanen Stromquelle)

sudo tlp ac

Stromspar-Einstellungen für WLAN aktivieren

(nur für unterstützte Adapter bzw. Kernel)

sudo tlp wifi

Auto Suspend für alle angeschlossenen USB-Geräte aktivieren

(außer in Blacklist enthaltene und Eingabegeräte)

sudo tlp usb

Optisches Laufwerk in Wechselschacht/Ultrabay ausschalten

sudo tlp bayoff

Hinweise zu bayoff:

• Das Laufwerk kann über den Wechselschacht-/Ultrabay-Entriegelungsschieber bzw. bei neueren Modellen über den Auswurfknopf am Laufwerk wieder eingeschaltet werden.
• Alle anderen Geräte in Wechselschacht/UltraBay, insbesondere Festplatten, werden durch dieses Kommando nicht ausgeschaltet.

Akku im Betrieb am Netzteil entladen **ThinkPad

Dient zum Rekalibrieren.

sudo tlp discharge [ BAT0 | BAT1 ]

Mit dem Parameter BAT0 (Default) wird der Hauptakku, mit BAT1 der Ultrabayakku entladen. Das Kommando zeigt laufend die verbleibende Kapazität und Entladezeit an. Das Entladen kann jederzeit mit Strg+C abgebrochen werden.

Hinweise:

• das Kommando funktioniert nur mit angeschlossenem Netzteil
• während des Entladevorgangs kann ganz normal mit dem ThinkPad gearbeitet werden
• bei Problemen mit dieser Funktion bitte auch die TLP FAQ beachten

Akku-Ladeschwellen vorübergehend ändern **ThinkPad

Die Ladeschwellen werden auf die angegebenen Werte gesetzt (nur für ThinkPads, nicht SL, L- und Edge-Baureihe).

Wertebereich von 1 bis 100; START_SCHWELLE muß kleiner als die STOP_SCHWELLE - 3 sein. Gibt man keine Parameter an, werden die in der Konfiguration angegebenen Schwellen für den Hauptakku (BAT0) verwendet.

sudo tlp setcharge  [ START_SCHWELLE STOP_SCHWELLE [ BAT0 | BAT1 ] ]

Die geänderten Akku-Ladeschwellen werden beim nächsten Systemstart wieder auf die in den Einstellungen vorgegebenen Werte gesetzt.

Akku-Ladeschwellen vorübergehend auf Maximum setzen **ThinkPad

Die Ladeschwellen werden auf 96/100% gesetzt. Dient dazu den Akku voll aufzuladen (nur für ThinkPads, nicht SL, L- und Edge-Baureihe).

sudo tlp fullcharge [ BAT0 | BAT1 ]

Die geänderten Akku-Ladeschwellen werden beim nächsten Systemstart wieder auf die in den Einstellungen vorgegebenen Werte gesetzt.

Akku rekalibrieren **ThinkPad

Hinweis: der Rekalibrierungsvorgang sorgt dafür, daß die Elektronik im Akku Ladezustand und Kapazität korrekt wiedergibt. Verschlissene oder defekte Akkuzellen werden dadurch nicht repariert.

Zum Rekalibrieren entlädt man den Akku einmal vollständig am Netzteil mit

sudo tlp discharge [ BAT0 | BAT1 ]

Anschließend lädt man den Akku auf 100% mit

sudo tlp fullcharge [ BAT0 | BAT1 ]

Disk ID

tlp diskid

Ermittelt die IDs der Festplatten zur Angabe im Konfigurationsparameter DISK_DEVICES.

Statusbericht

sudo tlp stat

Entspricht tlp-stat.

run-on-ac, run-on-bat

Bedingtes Starten von Befehlen in Abhängigkeit von der aktiven Stromquelle:

run-on-ac  befehl parameter ...
run-on-bat befehl parameter ...

Der befehl wird nur ausgeführt, wenn die passende Stromquelle (-ac für das Netzteil, -bat für den Akku) aktiv ist. Dies kann man z.B. in "System -> Einstellungen -> Startprogramme" verwenden.

Details aller Befehle erhält man auch per:

man <befehl>

Lizenz

TLP ist nach der GPL Version 2 lizensiert. Die Quellen sind im PPA verfügbar (tlp_VERSION.tar.gz).

Portierungen

Bisher ist TLP für Ubuntu, Debian und Arch Linux verfügbar. Alle notwendigen Informationen um TLP für weitere Distributionen anzupassen bzw. zu paketieren finden sich in der TLP Programmdokumentation.

Support

FAQ

Erste Anlaufstation bei Fragen und Problemen ist die TLP FAQ.

Thinkpad-Forum

Für darüber hinaus gehende Fragen und Probleme gibt es einen Thread im Thinkpad-Forum (selbstverständlich sind dort auch Nutzer anderer Fabrikate willkommen). Bitte bei Anfragen dort stets die vollständige Ausgabe von (möglichst im Akkubetrieb)

egrep -v '^#|^\s*$' /etc/default/tlp
sudo tlp-stat

per http://paste.ubuntuusers.de beifügen.

Trace-Modus

Bei komplexen Fehlersituationen kann durch folgende Einstellung in /etc/default/tlp der Trace-Modus aktiviert werden:

TLP_DEBUG="run rf pm usb sysfs"

Die gesammelten Informationen können jederzeit mit

grep "tlp" /var/log/debug

ausgelesen werden,

Changelog

Version 0.3.0.201 - 07.05.2011

TLP für Arch Linux:

• Version 0.3.0.201 enthält gegenüber 0.3.0 keine Funktionserweiterungen, es wurden nur Anpassungen vorgenommen, die die Portierung auf andere Linux-Distributionen erleichtern sollen.

Ubuntu 9.10 Wartungsende:

• Release aus der Beschreibung entfernt, da das Wartungsende erreicht ist. Das Paket bleibt im PPA, es werden jedoch keine neuen TLP-Versionen mehr für 9.10 bereitgestellt.

Version 0.3.0 - 19.03.2011

Gewidmet den Opfern der Katastrophe in Japan.

Fehlerbehebung:

• WWAN/UMTS vor dem Suspend ausschalten (Workaround für Kernel- bzw. Network-Manager-Problem)

Neue Features:

• SCHED_POWERSAVE: bei geringer Last Anzahl der verwendeten CPU-Kerne reduzieren
• DISK_DEVICES: Festplatten können per ID aus /dev/disk/by-id angegeben werden (egalus)
• tlp diskid: o.g. IDs anzeigen
• DISK_IOSCHED: I/O-Scheduler je Festplatte angeben (egalus)
• PCIe ASPM
• START_CHARGE_THRESH: Ausnahmebehandlung für ThinkPad-Edge-Modelle die tp-smapi unterstützen - nur obere Ladeschwelle möglich
• Radeon-Taktfrequenz beinflussen - via /sys/class/drm/card*/device/power_profile

Packaging:

• Systemstart geändert von Upstart in SysV-Skript - /etc/init.d/tlp
• Natty

Nachtrag 20.03.2011 - Paketversion 0.3.0-2

Fehlerbehebung für Debian:

• DEVICES_TO_DISABLE_ON_STARTUP: das Abschalten der Funkgeräte beim Systemstart funktioniert jetzt zuverlässig

Version 0.2.8 - 27.09.2010

Neue Features:

• Support für Ubuntu 10.10 Maverick
• DISK_APM_LEVEL: es können Werte für mehrere Platten eingetragen werden (Stifflers_mom)
• USB_AUTOSUSPEND: Eingabegeräte werden automatisch vom Autosuspend ausgenommen, d.h. es ist kein Eintrag in USB_BLACKLIST mehr nötig
• tlp-stat: in der Liste der USB-Geräte wird der jeweilige Treiber angezeigt

Version 0.2.7 - 11.09.2010

Fehlerbehebung:

• USB Autosuspend und tlp-stat erfassen nicht alle Geräte
• Bug #15: tlp-stat Abbruch bei Intel 2200bg (agape)
• Bug #16: PHC_CONTROLS wird jetzt für alle Cores/CPUs gesetzt (pumpe et al.)

Neue Features:

• Ladeschwellen: neues Kommando tlp setcharge setzt temporäre Schwellen (crishu)
• DEVICES_TO_DISABLE_ON_STARTUP: Zeitpunkt für das Abschalten von Bluetooth vor die Benutzeranmeldung verschoben
• USB Autosuspend: wird zusätzlich nach jedem WWAN-Verbindungsaufbau aufgerufen

Version 0.2.6 - 12.06.2010

Fehlerbehebung:

• Bug #14: Anmeldedialog erscheint stark verzögert mit USB_AUTOSUSPEND=1.

Neue Features:

• tlp fullcharge: Akku abweichend von den eingestellten Ladeschwellen voll aufladen.
• tlp-stat zeigt an wenn kein Power Save für den WLAN-Adapter möglich ist: "off (not supported)".

Version 0.2.5 (-0ubuntu2) - 17.05.2010

Fehlerbehebung nur für Ubuntu 10.04:

• Das Paket pm-utils-powersave-policy wird ab sofort bei der Installation von TLP automatisch entfernt.

Hintergrund: durch einen Fehler "deaktiviert" pm-utils-powersave-policy die Stromsparfunktionen von TLP, wenn der SATA-Controller im BIOS auf den Modus "Compatible" eingestellt ist (Bugreport: LP# 514881). Da die Funktionalität von pm-utils-powersave-policy vollständig von TLP abgedeckt wird, kann es problemlos entfernt werden.

Version 0.2.5 - 03.05.2010

Fehlerbehebung:

• Bug #10: USB_AUTOSUSPEND=1 mit leerer USB_BLACKLIST führt zu stark verlängerter Bootzeit.
• Bug #11: tlp-stat-Fehlermeldung bei SSDs ohne APM.

Neue Features:

• #12: bluetooth/wifi/wwan toggle (thatgui).
• USB Autosuspend-Modus per Default eingeschaltet.
• WLAN Power Save für Ubuntu 10.04 (Kernel 2.6.32) wieder möglich (nur Intel 5x00).
• Anpassungen für Lucid.

Version 0.2.4 - 14.03.2010

Fehlerbehebung:

• Bug #8: Warnmeldung von tlp-stat "...No such file or directory" wenn weder internes Bluetooth noch WWAN vorhanden sind.
• Bug #9: Ausgeschaltetes Ultrabaylaufwerk ist nach Suspend/Resume wieder eingeschaltet und wird erst nach Entfernen und erneutem Einschieben wieder erkannt.

Neue Features:

• Akku im Betrieb am Netzteil entladen (tlp discharge).
• run-on-ac, run-on-bat.

Version 0.2.3 - 07.03.2010

Fehlerbehebung:

• Bug #7: Medium nicht ausgehängt (umount) vor dem Abschalten des Ultrabay-Laufwerks; keine Erkennung optischer Laufwerke != /dev/sr0.

Version 0.2.2 - 06.03.2010

Fehlerbehebung:

• Bug #3: Bluetooth läßt sich nicht mehr einschalten, wenn es zuvor beim Systemstart ausgeschaltet wurde. Die Lösung ist nur ein Workaround für einen Bug in Ubuntu (rfkill); Bluetooth wird nun erst bei der Benutzeranmeldung ausgeschaltet.
• Bug #5: Kernelmodul tp_smapi wird von tlp und tlp-stat nicht automatisch geladen.
• Bug #6: Warnmeldung "tlp: [: 79: -a: unexpected operator" (WLAN Intel 2200bg).

Neue Features:

• Umstellung des Systemstarts von Init-Skript auf Upstart
• Erweiterte Ausgabe und Fehlerprüfungen bei tlp-stat
• Optisches UltraBay-Laufwerk beim Wechsel zum Batteriebetrieb ausschalten (Parameter BAY_POWEROFF_ON_BAT=1)
• wifi on|off für WLAN Intel 2200bg/2915abg (nur mit sudo möglich)

Version 0.2.1 - 02.02.2010

Fehlerbehebung:

• Bug #1: Kommandos pm-suspend und pm-hibernate bleiben hängen.
• Bug #2: Warnmeldung "/usr/sbin/tlp: 79: cannot create /sys/class/scsi_host/host*/link_power_management_policy: Directory nonexistent".

Version 0.2.0 - 30.01.2010

Initiales Release.