進(jìn)一步詳細(xì)說明，如圖4所示：
[0075] 本發(fā)明提供了一種基于Android系統(tǒng)上通用的CPU節(jié)能方法及系統(tǒng)，圖4示出了 基于CPU freq系統(tǒng)的優(yōu)化方案優(yōu)化框架。其中應(yīng)用層CPU主頻和電壓決策管理模塊是本 發(fā)明加入的一個模塊，其在本質(zhì)上是一個應(yīng)用層的電源管理governor，為方便描述，命名 為User PM governor。User PM governor采用了本發(fā)明提出的新方法來根據(jù)任務(wù)的主存 訪問率動態(tài)設(shè)置CPU的主頻和電壓，以達(dá)到最優(yōu)的節(jié)能目標(biāo)。User PM governor的實現(xiàn) 依賴于 Android 提供的 Userspace governor、Java Native Library 提供的 Java Native Interface，以及Linux內(nèi)核通過sysfs接口提供的電源管理單兀PMU (Power Management Unit)。User PM governor的實現(xiàn)分為三個部分，具體如圖6所示：
[0076] (1)、首先是應(yīng)用層模塊。該模塊在Android應(yīng)用層啟動一個運行在后臺的 Service,該Service根據(jù)Userspace governor (通過sysfs)提供的可用CPU頻率信息來 控制來控制CPU主頻。所有用戶級的電源管理governor都必須通過Userspace governor 作為他們的代理。
[0077] (2)、其次是JNI Native Library層模塊。該模塊主要是用來計算主存訪問率和 目標(biāo)CPU主頻，這涉及到一些native函數(shù)。將應(yīng)用層用到的參數(shù)放到該層來計算的主要原 因是為了提高計算速度。因為Android的應(yīng)用層是用Java實現(xiàn)的，而Java的運行依賴于 Java Virtual Machine的編譯，所以計算速度比較慢。這對于要求使用盡量少的計算資源 和最小的額外能耗的嵌入式系統(tǒng)來說是特別重要的。為了縮短計算時間以及減少額外能 耗，將這些參數(shù)的計算放到JNI Native Library層，使用C語言實現(xiàn)，可以提高計算速度、 節(jié)省額外的電池能量消耗。比如，需要調(diào)用JNI庫中提供的PMU_Start ()函數(shù)和PMU_Stop 函數(shù)啟動和關(guān)閉PMU ;需要調(diào)用SetFrequecy接口去設(shè)置CPU主頻。
[0078] (3)最底層的是Linux內(nèi)核模塊。該模塊主要涉及到需要編寫一些函數(shù)對相關(guān)硬 件進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)對JNI Native Library層模塊的支持。
[0079] 本發(fā)明的電源管理User PM governor的工作流程如圖5所示，下面結(jié)合該圖對 User PM governor的具體流程進(jìn)行分析：
[0080] 步驟 301，在應(yīng)用層調(diào)用 startService，啟動 User PM governor 服務(wù)。
[0081] 步驟302,在應(yīng)用層調(diào)用onCreate，倉ij建服務(wù)線程，同時啟動檢測線程；
[0082] 步驟303,在應(yīng)用層調(diào)用onStart，訪問啟動User PM governor服務(wù)線程；
[0083] 步驟304,在JNI庫層調(diào)用PMU stop接口停止PMU ;
[0084] 步驟305,在JNI庫層調(diào)用PMU read接口計算CPU目標(biāo)主頻電壓；
[0085] 步驟306,在Linux內(nèi)核層，根據(jù)公式⑴計算內(nèi)存訪問率；
[0086] 步驟307,在JNI庫層根據(jù)公式⑵計算出最優(yōu)能耗的CPU目標(biāo)主頻和電壓；
[0087] 步驟308,在JNI庫層，根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)中CPU支持主頻，選擇最接近最優(yōu)能耗的CPU 目標(biāo)主頻的CPU頻率作為最優(yōu)能耗主頻和電壓；
[0088] 步驟309,在JNI庫層，調(diào)用PMU set接口設(shè)置當(dāng)前的CPU主頻為最優(yōu)能耗主頻和 電壓；
[0089] 步驟310，PMU set接口調(diào)用linux內(nèi)核層的sysfs接口，選擇CPU相關(guān)驅(qū)動，設(shè)置 CPU頻率。
[0090] 步驟311，在JNI庫層，調(diào)用PMU start接口重新啟動PMU ;
[0091] 步驟312,在JNI庫層啟動計時器，在固定的時間間隔和Android的OnDemand governor中檢測CPU使用率的時間間隔相同，即lms后，然后轉(zhuǎn)入步驟304。
[0092] 由上述實施例可以看出，本發(fā)明通過選擇最合適任務(wù)的CPU主頻和電壓，實現(xiàn)盡 可能節(jié)能的目的，相比現(xiàn)有技術(shù)，CPU的節(jié)能降耗效果更好。
[0093] 盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到 各種改進(jìn)、增加和取代也是可能的，因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)不限于上述實施例。
【主權(quán)項】
1. 一種降低中央處理器能耗的方法，其特征在于，包括： 獲取中央處理器CPU的主存訪問率； 根據(jù)所述主存訪問率，調(diào)整所述CPU的主頻。2. 如權(quán)利要求1所述的降低中央處理器能耗的方法，其特征在于，根據(jù)所述主存訪問 率，調(diào)整所述CPU的主頻，具體包括： 在當(dāng)前獲得的主存訪問率高于上次獲得的主存訪問率時，降低所述CPU的主頻； 在當(dāng)自U獲得的主存訪問率低于上次獲得的主存訪問率時，提局所述CPU的主頻。3. 如權(quán)利要求1或2所述的降低中央處理器能耗的方法，其特征在于，根據(jù)公式（1)計 算所述主存訪問率：(1> 其中，Maccess_ute是主存訪問率，Naccess_mus是CPU訪問緩存cache失效的次數(shù)，NiMtructi。。 是CPU執(zhí)行的指令條數(shù)。4. 如權(quán)利要求3所述的降低中央處理器能耗的方法，其特征在于，根據(jù)公式（2)確定調(diào) 整后的CPU主頻：(2)； 其中，fwt是目標(biāo)主頻，即調(diào)整后的CPU主頻；fmm是CPU支持的最小主頻；fm。、是CPU支 持的最大主頻，Mm。、是主存支持的最大主存訪問率。5. 如權(quán)利要求1所述的降低中央處理器能耗的方法，其特征在于，還包括： 當(dāng)所述CPU沒有任務(wù)執(zhí)行時，則調(diào)整所述CPU的主頻為最低主頻。6. -種降低中央處理器能耗的裝置，其特征在于，包括： 主存訪問率獲取單元，用于獲取中央處理器CPU的主存訪問率； CPU主頻調(diào)整單元，用于根據(jù)所述主存訪問率，調(diào)整所述CPU的主頻。7. 如權(quán)利要求6所述的降低中央處理器能耗的裝置，其特征在于，所述CPU主頻調(diào)整單 元具體用于： 在當(dāng)前獲得的主存訪問率高于上次獲得的主存訪問率時，降低所述CPU的主頻；在當(dāng) 前獲得的主存訪問率低于上次獲得的主存訪問率時，提高所述CPU的主頻。8. 如權(quán)利要求7或6所述的降低中央處理器能耗的裝置，其特征在于，主存訪問率獲取 單元根據(jù)公式（1)計算得到主存訪問率：(1); 其中，Maccess_ute是主存訪問率，Naccess_mus是CPU訪問緩存cache失效的次數(shù)，NiMtructi。。 是CPU執(zhí)行的指令條數(shù)； CPU主頻調(diào)整單元根據(jù)公式（2)確定調(diào)整后的CPU主頻：其中，fwt是目標(biāo)主頻，即調(diào)整后的CPU主頻；fmm是CPU支持的最小主頻；fm。、是CPU支 持的最大主頻，Mm。、是主存支持的最大主存訪問率。9. 如權(quán)利要求6所述的降低中央處理器能耗的裝置，其特征在于，所述CPU主頻調(diào)整單 元還用于： 當(dāng)所述CPU沒有任務(wù)執(zhí)行時，則調(diào)整所述CPU的主頻為最低主頻。10. -種終端，其特征在于，所述終端采用權(quán)利要求6~9任一項所述的降低中央處理 器能耗的裝置來調(diào)整中央處理器的主頻。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低中央處理器能耗的方法、裝置及終端，方法，包括：獲取中央處理器CPU的主存訪問率；根據(jù)所述主存訪問率，調(diào)整所述CPU的主頻。本發(fā)明通過獲取CPU的主存訪問率，根據(jù)主存訪問率動態(tài)調(diào)整CPU的主頻，在保證性能的前提下，盡可能的將CPU的主頻調(diào)整為一個合理的主頻，進(jìn)而保證CPU的能耗最低，盡可能的降低CPU的能耗。
【IPC分類】G06F1/32
【公開號】CN105589544
【申請?zhí)枴緾N201410559805
【發(fā)明人】鄭鵬飛
【申請人】中興通訊股份有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月20日
【公告號】WO2015154562A1