專利名稱：一種cpu占用率的計算方法及裝置的制作方法
一種CPU占用率的計算方法及裝置
技術(shù)領(lǐng) 域本發(fā)明涉及通訊與計算機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CPU占用率的計算方法及裝置。
背景技術(shù)：
CPU占用率是計算機硬件中必須關(guān)注的一個重要指標(biāo)。目前主要有兩種算法可以 實現(xiàn)CPU使用率的獲取，分別是CPU燃燒的方法以及在Tick中斷中對RTOS中的任務(wù)進行 采樣方法。CPU燃燒的方法首先要建立測量時間內(nèi)滿負載的CPU衡量標(biāo)準(zhǔn)，這個衡量標(biāo)準(zhǔn)一 般是一個計數(shù)值。通常的做法是在規(guī)定的測量時間內(nèi)，禁止外部中斷和任務(wù)切換，讓CPU 進行一種耗時運算，然后使這個計數(shù)值累加，最后這個計數(shù)值就是測量時間內(nèi)滿負載的CPU 衡量標(biāo)準(zhǔn)。CPU燃燒的名稱來源于這種耗時運算，耗時運算一般選取浮點運算，但在image 大小有限制的情況下，可以選取整數(shù)運算。標(biāo)準(zhǔn)建立完畢后，再建立一個CPU利用率的任 務(wù)，只要保證它的優(yōu)先級是系統(tǒng)中最低的就可以了。這個任務(wù)的主要工作是在規(guī)定的測量 時間內(nèi)，進行耗時運算和計數(shù)值累加，并且每個測量時間結(jié)束后又重新開始。由于系統(tǒng)中存 在其它任務(wù)，所以在某個測量時間內(nèi)，這個計數(shù)值不會超過滿負荷的CPU衡量標(biāo)準(zhǔn)，所以在 某個測量時間內(nèi)CPU空閑率=計數(shù)值/滿負荷的CPU衡量標(biāo)準(zhǔn)；CPU負荷=100% -CPU空 閑率。在Tick中斷中對RTOS中的任務(wù)進行采樣方法是系統(tǒng)進入運行后，每次Tick中 斷發(fā)生時采樣一下當(dāng)前正在執(zhí)行的任務(wù)，如果CPU處于HALT態(tài)，則累加haltTimes ；然后周 期性地計算CPU占用率，一般每秒鐘計算一次，并清除haltTimes (ticklntFrequance表 示 Tick 中斷的發(fā)生頻率)；RealTime CPU Load = haltTimes/ticklntFrequance。則某個 任務(wù)對CPU占用率=一個周期內(nèi)該任務(wù)被采樣到的次數(shù)/tickIntFrequance*100%。其中 RTOS為實時操作系統(tǒng)。上述兩種方法的缺點在于，CPU使用率燃燒算法實現(xiàn)簡單但是不能得到各個任務(wù) 的CPU使用率，在Tick中斷中對RTOS中任務(wù)采樣算法基本可以得到各個任務(wù)的CPU使用 率但是誤差太大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種CPU占用率的計算方法及裝置，能夠精 確得到各個任務(wù)的CPU使用率。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種CPU占用率的計算方法，包括選取一任 務(wù)；指定一采樣周期Tc ；獲得所述任務(wù)在所述采樣周期內(nèi)累計占用CPU的時間長度Tt ；采 樣周期結(jié)束時，計算所述任務(wù)的CPU占用率為一個周期內(nèi)所述任務(wù)累計占用CPU的時間長 度Tt除以所述周期的總時間Tc。作為可選的技術(shù)方案，所述獲得時間長度Tt的步驟進一步包括任務(wù)切換入時，獲取當(dāng)前的切入時間Tb ；任務(wù)切換出時，獲取當(dāng)前的切出時間Te ；計算本任務(wù)占用CPU的 時間長度Ta = Te-Tb ；將所述采樣周期內(nèi)每次所述任務(wù)占用CPU的時間長度Ta累加，得到 本任務(wù)累計占用CPU時間Tt。 作為可選的技術(shù)方案，所述獲取切入時間Tb以及切出時間Te的步驟，均采用微秒 計時器獲得時間。本發(fā)明進一步提供了一種CPU占用率的計算裝置，包括任務(wù)選定單元，用于選取 一任務(wù)；周期制定單元，用于指定一采樣周期Tc ；時間統(tǒng)計單元，用于獲得所述任務(wù)在所述 采樣周期內(nèi)累計占用CPU的時間長度Tt ；占用率計算單元，用于計算所述任務(wù)的CPU占用 率為一個周期內(nèi)所述任務(wù)累計占用CPU的時間長度Tt除以所述周期的總時間Tc。作為可選的技術(shù)方案，所述時間統(tǒng)計單元進一步包括切入時間獲取模塊，用于 在任務(wù)切換入時，獲取當(dāng)前的切入時間Tb ；切出時間獲取模塊，用于在任務(wù)切換出時，獲取 當(dāng)前的切出時間Te ；CPU占用時間計算模塊，用于計算本任務(wù)占用CPU的時間長度Ta = Te-Tb ；時間累加模塊，將所述采樣周期內(nèi)每次所述任務(wù)占用CPU的時間長度Ta累加，得到 本任務(wù)累計占用CPU時間Tt。作為可選的技術(shù)方案，所述切入時間獲取模塊以及切出時間獲取模塊，均調(diào)用微 秒計時器獲得時間。本發(fā)明的優(yōu)點在于，針對每一個任務(wù)實施統(tǒng)計，因此可以準(zhǔn)確得到各個任務(wù)的CPU 占用率，且上述方法不受硬件的影響，獨立工作。


附圖1所示是本發(fā)明所述方法的具體實施方式
的實施步驟示意圖。附圖2所示是本發(fā)明所述裝置的具體實施方式
的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
具體實施例方式接下來結(jié)合附圖對本發(fā)明所述的一種CPU占用率的計算方法及裝置的具體實施 方式做出詳細說明。首先結(jié)合附圖給出本發(fā)明所述方法的具體實施方式
。附圖1所示是本實施方式的 實施步驟示意圖，包括步驟S100，選取一任務(wù)；步驟Sl 10，指定一采樣周期Tc ；步驟S121， 任務(wù)切換入時，獲取當(dāng)前的切入時間Tb ；步驟S122，任務(wù)切換出時，獲取當(dāng)前的切出時間 Te ；步驟S123，計算本任務(wù)占用CPU的時間長度Ta = Te-Tb ；步驟S124，將所述采樣周期內(nèi) 每次所述任務(wù)占用CPU的時間長度Ta累加，得到本任務(wù)累計占用CPU時間Tt ；步驟S130， 采樣周期結(jié)束時，計算所述任務(wù)的CPU占用率為一個周期內(nèi)所述任務(wù)累計占用CPU的時間 長度Tt除以所述周期的總時間Tc。步驟S100，選取一任務(wù)。此任務(wù)可以是計算機中任意一個占用CPU進行處理的任務(wù)。步驟S110，指定一采樣周期Tc。Tc可以是時間的任意值，例如1秒、10秒或者一 分鐘等。步驟S121，任務(wù)切換入時，獲取當(dāng)前的切入時間Tb。所謂任務(wù)切換入，是指任務(wù)切 換至CPU進行數(shù)據(jù)處理的時間點，本方法記錄此時的切入時間Tb，即CPU開始處理此任務(wù)的時間。步驟S122，任務(wù)切換出時，獲取當(dāng)前的切出時間Te。所謂任務(wù)切換出，是指CPU將 任務(wù)處理完畢的時間點，本方法記錄此時的切出時間Tb，即CPU將此任務(wù)處理完畢的時間。步驟S123，計算本任務(wù)占用CPU的時間長度Ta = Te-Tb0顯然，上述兩個時間節(jié) 點的差值即為本任務(wù)占用CPU進行數(shù)據(jù)處理的時間。步驟S1M，將所述采樣周期內(nèi)每次所述任務(wù)占用CPU的時間長度Ta累加，得到本 任務(wù)累計占用CPU時間Tt。此步驟可以采用在計算機中定義一數(shù)值Tt，每次任務(wù)處理完畢 后，都將處理的時間長度Ta累加至數(shù)值Tt，即執(zhí)行運算Tt = Tt+Ta。顯然，在開始進行統(tǒng) 計時，Tt的初始值為0。步驟S130，采樣周期結(jié)束時，計算所述任務(wù)的CPU占用率為一個周期內(nèi)所述任務(wù) 累計占用CPU的時間長度Tt除以所述周期的總時間Tc。任務(wù)的CPU占用率故名思惟應(yīng)當(dāng) 是此任務(wù)在單位時間內(nèi)占用CPU的量，將Tt除以Tc即可以得到此結(jié)果。為了精確計算出各個任務(wù)的執(zhí)行時間，可以采用微秒計時器獲得切入時間Tb以 及切出時間Te，從而精確計算出各個任務(wù)的各自執(zhí)行時間。微秒計時器是指計時精確度小 于1微秒的計時器。如果想統(tǒng)計多個任務(wù)的CPU占用率，也只需要對每個任務(wù)分別實施上述方法，并 將所獲得的占用率結(jié)果加和，即可以得到多個任務(wù)的總的CPU占用率。以上具體實施方式
所述技術(shù)方案的優(yōu)點在于，針對每一個任務(wù)實施統(tǒng)計，因此可 以準(zhǔn)確得到各個任務(wù)的CPU占用率，且上述方法不受硬件的影響，獨立工作。接下來結(jié)合附圖給出本發(fā)明所述裝置的具體實施方式
。附圖2所示是本裝置的架 構(gòu)示意圖，包括任務(wù)選定單元200，用于選取一任務(wù)；周期制定單元210，用于指定一采樣周期Tc ；時間統(tǒng)計單元220，用于獲得所述任務(wù)在所述采樣周期內(nèi)累計占用CPU的時間長 度Tt ；占用率計算單元230，用于計算所述任務(wù)的CPU占用率為一個周期內(nèi)所述任務(wù)累 計占用CPU的時間長度Tt除以所述周期的總時間Tc。其中時間統(tǒng)計單元220進一步包括切入時間獲取模塊221，用于在任務(wù)切換入 時，獲取當(dāng)前的切入時間Tb ；切出時間獲取模塊222，用于在任務(wù)切換出時，獲取當(dāng)前的切 出時間Te ；CPU占用時間計算模塊223，用于計算本任務(wù)占用CPU的時間長度Ta = Te-Tb ； 時間累加模塊224，將所述采樣周期內(nèi)每次所述任務(wù)占用CPU的時間長度Ta累加，得到本任 務(wù)累計占用CPU時間Tt。切入時間獲取模塊221以及切出時間獲取模塊222均調(diào)用微秒計時器獲得時間。以上各個組件的相互關(guān)系以及工作原理請參考前一關(guān)于方法的具體實施方式
，此 處從略。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種CPU占用率的計算方法，其特征在于，包括 選取一任務(wù)；指定一采樣周期Tc ；獲得所述任務(wù)在所述采樣周期內(nèi)累計占用CPU的時間長度Tt ； 采樣周期結(jié)束時，計算所述任務(wù)的CPU占用率為一個周期內(nèi)所述任務(wù)累計占用CPU的 時間長度Tt除以所述周期的總時間Tc。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CPU占用率的計算方法，其特征在于，所述獲得時間長度Tt 的步驟進一步包括任務(wù)切換入時，獲取當(dāng)前的切入時間Tb ； 任務(wù)切換出時，獲取當(dāng)前的切出時間Te ； 計算本任務(wù)占用CPU的時間長度Ta = Te-Tb ；將所述采樣周期內(nèi)每次所述任務(wù)占用CPU的時間長度Ta累加，得到本任務(wù)累計占用 CPU時間Tt。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的CPU占用率的計算方法，其特征在于，所述獲取切入時間Tb 以及切出時間Te的步驟，均采用微秒計時器獲得時間。
4.一種CPU占用率的計算裝置，其特征在于，包括 任務(wù)選定單元，用于選取一任務(wù)；周期制定單元，用于指定一采樣周期Tc ；時間統(tǒng)計單元，用于獲得所述任務(wù)在所述采樣周期內(nèi)累計占用CPU的時間長度Tt ； 占用率計算單元，用于計算所述任務(wù)的CPU占用率為一個周期內(nèi)所述任務(wù)累計占用 CPU的時間長度Tt除以所述周期的總時間Tc。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的CPU占用率的計算裝置，其特征在于，所述時間統(tǒng)計單元進一 步包括切入時間獲取模塊，用于在任務(wù)切換入時，獲取當(dāng)前的切入時間Tb ； 切出時間獲取模塊，用于在任務(wù)切換出時，獲取當(dāng)前的切出時間Te ； CPU占用時間計算模塊，用于計算本任務(wù)占用CPU的時間長度Ta = Te-Tb ； 時間累加模塊，用于將所述采樣周期內(nèi)每次所述任務(wù)占用CPU的時間長度Ta累加，得 到本任務(wù)累計占用CPU時間Tt。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的CPU占用率的計算裝置，其特征在于，所述切入時間獲取模塊 以及切出時間獲取模塊，均調(diào)用微秒計時器獲得時間。
全文摘要
一種CPU占用率的計算方法，包括選取一任務(wù)；指定一采樣周期Tc；獲得所述任務(wù)在所述采樣周期內(nèi)累計占用CPU的時間長度Tt；采樣周期結(jié)束時，計算所述任務(wù)的CPU占用率為一個周期內(nèi)所述任務(wù)累計占用CPU的時間長度Tt除以所述周期的總時間Tc。本發(fā)明的優(yōu)點在于，針對每一個任務(wù)實施統(tǒng)計，因此可以準(zhǔn)確得到各個任務(wù)的CPU占用率，且上述方法不受硬件的影響，獨立工作。
文檔編號G06F11/34GK102110043SQ201010614108
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者李曉斌 申請人:上海頂竹通訊技術(shù)有限公司