CN102609319A

CN102609319A - 一种处理器调频方法、装置及设备

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Publication number: CN102609319A
Application number: CN2011100233135A
Authority: CN
Inventors: 王森; 刘琨; 柳俊中; 焦伟
Original assignee: China Mobile Communications Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Co Ltd
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明公开了一种处理器调频方法、装置及设备，用以降低在处理器调频过程中处理器频率的抖动，提升终端设备性能。其中，所述处理器调频方法，包括：获取终端设备的处理器负载；根据获取到的处理器负载、以及当前的处理器负载阈值区间，对所述终端设备的处理器进行频率调整，所述处理器负载阈值区间根据采集到的设备特征参数进行调整，且调整后的区间跨度超过跨度初始值。

Description

一种处理器调频方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及终端设备领域，尤其涉及一种处理器调频方法、装置及设备。

背景技术

操作系统(Operating System，OS)用于管理终端设备的全部硬件资源以及软件资源、控制程序运行、改善人机界面、并为其它应用软件提供支持等，能够使终端设备所有资源最大限度地发挥作用，同时为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。随着技术的不断发展，运行于各种操作系统(例如Windows、Linux、Unix等)上的应用程序越来越丰富。操作系统在运行时，是一个动态的系统，随着系统运行时间、处理器负载情况而不断变化，当处理器负载超过某一设定的阈值时，需要将处理器(Central Processing Unit，CPU)频率升高，以缓和处理器负载，提高终端设备性能；当处理器负载低于另一设定的阈值时，需要将处理器频率降低，以降低系统功耗；或者当应用程序增加时，可适时升高处理器频率，当这些特殊原因消失后又需要将处理器频率恢复正常，以适合正常工作状态的需求。由此，变频技术应运而生，变频技术是指处理器硬件本身支持在不同的频率下运行，操作系统在运行过程中可以根据随时可能发生变化的处理器负载情况动态在这些不同的运行频率之间进行切换，从而达到对设备性能和系统功耗做到二者兼顾的目的。

现有技术中，操作系统基于处理器负载对终端设备的处理器进行调频，即执行处理器频率的升高或者降低操作，预先设置处理器负载阈值区间，当处理器负载超过设置的阈值区间上限时，升高处理器频率；而处理器负载低于设置的阈值区间下限时，降低处理器频率。具体的，操作系统设置定时时钟监控处理器当前是否处于空闲状态，再根据空闲状态发生的百分比计算出处理器负载，若该处理器负载高于预先设置的阈值区间上限或者低于阀值区间下限，即执行处理器频率的升高或者降低操作。但是，仅根据设置的阈值区间直接调整处理器频率，调整策略过于简单，不能充分反映系统状况，会导致处理器频率过于频繁地进行升高或者降低操作，引起处理器频率抖动。例如，设置的阈值区间上限为60％，当处理器负载达到61％时，操作系统对处理器立即执行调频操作，将处理器频率调高到下一可用频点，处理器频率调高之后假设处理器负载降低到55％，而用户新开启一个进程，使得处理器负载升高到63％，这样，操作系统立即对处理器再次执行调频操作，将处理器频率调高到下一个可用频点，从而，导致处理器频率的抖动，严重影响了终端设备的性能。

因此，在处理器调频过程中，如何降低处理器频率抖动成为现有技术中亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明实施例提供一种处理器调频方法及装置，用以降低在处理器调频过程中处理器频率的抖动，提升终端设备性能。

本发明实施例提供了一种处理器调频方法，包括：

获取终端设备的处理器负载；

根据获取到的处理器负载、以及当前的处理器负载阈值区间，对所述终端设备的处理器进行频率调整，所述当前的处理器负载阈值区间是根据采集到的设备特征参数进行调整后的处理器负载阈值区间，且调整后的区间跨度超过跨度初始值。

本发明实施例提供了一种处理器调频装置，包括：

获取单元，用于获取终端设备的处理器负载；

采集单元，用于采集终端设备的设备特征参数；

存储单元，用于存储处理器负载阈值区间，并根据所述第一调整单元调整后的处理器负载阈值区间更新存储的处理器负载阈值区间；

第一调整单元，用于根据所述采集单元采集到的设备特征参数调整处理器负载阈值区间，且调整后的区间跨度超过跨度初始值；

第二调整单元，用于根据所述获取单元获取到的处理器负载、以及所述存储单元存储的当前的处理器负载阈值区间，对所述终端设备的处理器进行频率调整。

本发明实施例提供了一种终端设备，包括上述处理器调频装置。

本发明实施例提供的处理器调频方法、装置及设备，在获取到终端设备的处理器负载后，根据获取到的处理器负载、以及当前的处理器负载阈值区间，对所述终端设备的处理器进行频率调整。由于处理器负载阈值区间根据采集到的设备特征参数进行调整，且调整后的区间跨度超过跨度初始值，这样，在处理器调频过程中不仅仅考虑处理器负载，同时考虑相关的设备特征参数对处理器负载阈值区间的影响，当设备特征参数动态变化时，处理器负载阈值区间也是动态变化的，从而可以适应系统运行过程中不断变化的处理器负载，降低了在处理器调频过程中处理器频率的抖动，提升了终端设备性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明实施例中，处理器调频方法的实施流程示意图；

图2为本发明实施例中，处理器调频装置的一种可能的结构示意图。

具体实施方式

终端设备的操作系统在运行过程中，终端设备的电源电量、环境温度以及终端设备使用者体温或者终端设备使用者心跳等都会随着系统运行时间、加载的应用程序的大小以及资源的消耗情况而不断变化。从而，处理器负载阈值区间可以根据终端设备的电源电量、环境温度、以及终端设备使用者体温或者终端设备使用者心跳等因素实时调整，以适应当前的系统运行状态。基于此，本发明实施例提供一种处理器调频方法、装置及设备，用以降低在处理器调频过程中处理器频率的抖动，提升终端设备性能。

本发明实施例涉及的终端设备包括但不限于计算机设备、移动终端设备(一般为手机)。

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，为本发明实施例提供的处理器调频方法的实施流程示意图，包括如下步骤：

S101、获取终端设备的处理器负载；

S102、根据获取到的处理器负载、以及当前的处理器负载阈值区间，对所述终端设备的处理器进行频率调整，所述当前的处理器负载阈值区间是根据采集到的设备特征参数进行调整后的处理器负载阈值区间，且调整后的区间跨度超过跨度初始值。

具体的，可以通过设置在终端设备上的传感器实时采集设备特征参数。其中设备特征参数可以包括但不限于电源电量、环境温度、设备使用者心跳或者设备使用者体温，根据采集到的设备特征参数对处理器负载阈值区间进行实时调整。可以按照设定的调整周期对处理器进行周期性频率调整，在调整周期到达时，可以通过安装在终端设备上的软件获取该终端设备的处理器负载，并基于当前的处理器负载阈值区间对终端设备的处理器进行频率调整。

具体实施中，处理器负载阈值的初始值区间由系统性能确定，调整后的处理器负载阈值区间上限不高于100％，下限不低于0。

以下以设备特征参数分别为电源电量、环境温度、设备使用者心跳或者设备使用者体温为例，对本发明实施例的实施过程进行说明。

实施例一

具体实施中，如果设备特征参数设置为电源电量，根据采集到的设备特征参数调整处理器负载阈值区间的方法，具体包括：

采集到的电源电量相比电量初始值每升高设定数值，所述处理器负载阈值区间升高设定数量的单位数值，且升高后的处理器负载阈值区间下限不高于下限初始值；

采集到的电源电量相比电量初始值每降低设定数值，所述处理器负载阈值区间降低设定数量的单位数值，且降低后的处理器负载阈值区间上限不低于上限初始值。

具体的，可以设置电源电量每变化2％，处理器负载阈值区间变化1％，且在处理器负载阈值区间调整过程中，需要保证调整后的处理器负载阈值区间上限不能低于处理器负载阈值区间上限初始值，调整后的处理器负载阈值区间下限不能高于处理器负载阈值区间下限初始值。假设处理器负载阈值区间的初始值为[20％，50％]，电源电量的初始值为60％。当电源电量升高2％，即当电源电量达到62％时，处理器负载阈值区间升高1％，调整后的处理器负载阈值区间为[20％，51％]；后续，当电源电量再升高2％，即当电源电量达到64％时，处理器负载阈值区间升高1％，调整后的处理器负载阈值区间为[20％，52％]；后续，当电源电量下降2％，即当电源电量回到62％时，处理器负载阈值区间下降1％，调整后的处理器负载阈值区间为[19％，51％]。

实施例二

具体实施中，如果设备特征参数设置为环境温度，根据采集到的设备特征参数调整处理器负载阈值区间的方法，具体包括：

采集到的环境温度相比温度初始值每升高设定数值，所述处理器负载阈值区间降低设定数量的单位数值，且降低后的处理器负载阈值区间上限不低于上限初始值；

采集到的环境温度相比温度初始值每降低设定数值，所述处理器负载阈值区间升高设定数量的单位数值，且升高后的处理器负载阈值区间下限不高于下限初始值。

不同处理器，不同工艺下的数值不同，可以针对每种处理器有不同的设置。具体的，可以设置环境温度每变化2℃，处理器负载阈值区间变2％，同样，在处理器负载阈值区间调整过程中，需要保证调整后的处理器负载阈值区间上限不能低于处理器负载阈值区间上限初始值，调整后的处理器负载阈值区间下限不能高于处理器负载阈值区间下限初始值。假设处理器负载阈值区间的初始值为[20％，50％]，环境温度的初始值为10℃。当环境温度达到12℃时，处理器负载阈值区间降低2％，调整后的处理器负载阈值区间为[18％，50％]；后续，当环境温度达到14℃时，处理器负载阈值区间降低2％，调整后的处理器负载阈值区间为[16％，50％]；后续，当环境温度降低2℃，即环境温度达到12℃时，处理器负载阈值区间升高2％，调整后的处理器负载阈值区间为[18％，52％]。

实施三

具体实施中，如果设备特征参数设置为设备使用者心跳或者设备使用者体温，根据采集到的设备特征参数调整处理器负载阈值区间的方法，具体包括：

采集到的设备使用者心跳或者设备使用者体温相比心跳初始值或者体温初始值每升高设定数值，所述处理器负载阈值区间降低设定数量的单位数值，且降低后的处理器负载阈值区间上限不低于上限初始值；

采集到的设备使用者心跳或者设备使用者体温相比心跳初始值或者体温初始值每降低设定数值，所述处理器负载阈值区间升高设定数量的单位数值，且升高后的处理器负载阈值区间下限不高于下限初始值。

具体的，为了便于描述，以设备使用者体温为例进行说明。预先设置设备使用者体温每变化0.1℃，处理器负载阈值区间变化1％，同样，在处理器负载阈值区间调整过程中，需要保证调整后的处理器负载阈值区间上限不能低于处理器负载阈值区间上限初始值，调整后的处理器负载阈值区间下限不能高于处理器负载阈值区间下限初始值。假设处理器负载阈值区间的初始值为[20％，50％]，设备使用者体温的初始值为37℃。当设备使用者体温升高0.1℃，即设备使用者体温达到37.1℃时，处理器负载阈值区间降低1％，调整后的处理器负载阈值区间为[19％，50％]；当设备使用者体温继续升高0.1℃，即设备使用者体温达到37.2℃时，处理器负载阈值区间降低1％，调整后的处理器负载阈值区间为[18％，50％]；当设备使用者体温降低0.1℃，即设备使用者体温回到37.1℃时，处理器负载阈值区间升高1％，调整后的处理器负载阈值区间为[19％，51％]。

由于在上述各实施例中，处理器负载阈值区间随着设备特征参数的变化而不断变化，而不是一固定的区间范围，这样，可以更好地适应当前系统运行状况。假设，处理器负载阈值区间为固定的区间范围[20％，50％]，如果当前处理器负载为51％，超过处理器负载阈值区间[20％，50％]上限，按照现有技术，需要即时升高处理器频率至下一可用频点，升高处理器频率后，处理器负载将降低至正常区间内，如果此时用户开启新的进程，使得处理器负载再次升高到51％，按照现有技术，仍需要即时升高处理器频率至下一个可用频点，从而导致了处理器频率的抖动；但是，如果在第一次处理器负载达到51％时，电源电量比初始值升高了2％，根据本发明实施例提供的方案，当前的处理器负载阈值区间调整为[20％，51％]，因此，无需调整处理器频率。以此类推，处理器负载阈值区间随着设备特征参数的变化而变化，从而降低了在处理器调频过程中产生的处理器频率的抖动。

具体实施中，根据获取到的处理器负载、以及当前的处理器负载阈值区间，对所述终端设备的处理器进行频率调整，具体包括：

判断获取到的处理器负载是否高于当前的处理器负载阈值区间上限、且持续时长达到设置的时长阈值；

如果是，将处理器的频率升高至下一可用频点；

如果否，进一步判断获取到的处理器负载是否低于当前的处理器负载阈值区间下限、且持续时长达到设置的时长阈值；

如果是，将处理器的频率降低至下一可用频点；

否则，保持处理器的频率不变。

具体的，根据获取到的终端设备的处理器负载，确定其是否超过当前的处理器负载阈值区间上限。如果处理器负载超过当前的处理器负载阈值区间上限，且与上一时刻获取到的终端设备的处理器负载变化不超过一定数值(假设为10％)，等待一段时间(假设为30S)，30S后处理器负载仍超过当前的处理器负载阈值区间上限时，将处理器频率升高至下一个可用频点；如果与上一时刻获取到的终端设备的处理器负载变化超过10％，则立即将处理器频率升高至下一个可用频点。如果处理器负载超过当前的处理器负载阈值区间上限时，进一步判断处理器负载是否低于当前的处理器负载阈值区间下限。如果处理器负载低于当前的处理器负载阈值区间下限，且与上一时刻获取到的终端设备的处理器负载变化不超过一定数值(假设为10％)，等待一段时间(假设为30S)，30S后处理器负载仍低于当前的处理器负载阈值区间下限时，将处理器频率降低至下一个可用频点，如果与上一时刻获取到的终端设备的处理器负载变化超过10％，则立即将处理器频率降低至下一个可用频点。如果处理器的负载处于当前的处理器负载阈值区间之内时，保持处理器的频率不变。

上述各实施例均是基于频率目标值调整渐进策略对终端设备的处理器进行调整，具体实施中，还可以基于频率目标值调整直接策略对终端设备的处理器进行调整。系统根据应用类型直接确定频率需求，并根据应用加载时间，提前发起调频动作

具体的，对于一个CPU密集型应用，比如说软解码器，在加载应用之前即将频率调整到需要的频点。而对于I/O密集型应用，在加载应用之后就可将频点降低为能满足需求的频点。

基于同一技术构思，本发明实施例中还提供了一种处理器调频装置，以及包括该处理器调频装置的终端设备，由于该装置及设备解决问题的原理与上述处理器调频方法相似，因此该装置及设备的实施可以参见处理器调频方法的实施，重复之处不再赘述。

如图2所示，为本发明实施例提供的处理器装置一种可能的结构示意图，包括获取单元201、采集单元202、存储单元203、第一调整单元204、第二调整单元205，其中：

获取单元201，用于获取终端设备的处理器负载；

采集单元202，用于采集终端设备的设备特征参数；

存储单元203，用于存储处理器负载阈值区间；以及根据第一调整单元204调整后的处理器负载阈值区间更新存储的处理器负载阈值区间；

第一调整单元204，用于根据采集单元202采集到的设备特征参数调整处理器负载阈值区间，且调整后的区间跨度超过跨度初始值；

第二调整单元205，用于根据获取单元201获取到的处理器负载、以及存储单元存储203的当前的处理器负载阈值区间，对所述终端设备的处理器进行频率调整。

具体实施中，设备特征参数包括电源电量；以及

第一调整单元204，可以在采集单元202采集到的电源电量相比电量初始值每升高设定数值时，用于将处理器负载阈值区间升高设定数量的单位数值，且升高后的处理器负载阈值区间下限不高于下限初始值；在采集单元202采集到的电源电量相比电量初始值每降低设定数值时，将处理器负载阈值区间降低设定数量的单位数值，且降低后的处理器负载阈值区间上限不低于上限初始值。

具体实施中，设备特征参数包括环境温度；以及

第一调整单元204，可以在采集单元202采集到的环境温度相比温度初始值每升高设定数值时，用于将处理器负载阈值区间降低设定数量的单位数值，且降低后的处理器负载阈值区间上限不低于上限初始值；在采集单元202采集到的环境温度相比温度初始值每降低设定数值时，将处理器负载阈值区间升高设定数量的单位数值，且升高后的处理器负载阈值区间下限不高于下限初始值。

具体实施中，设备特征参数可以包括设备使用者心跳或者设备使用者体温；以及

第一调整单元204，可以在采集单元202采集到的设备使用者心跳或者设备使用者体温相比心跳初始值或者体温初始值每升高设定数值时，用于将处理器负载阈值区间降低设定数量的单位数值，且降低后的处理器负载阈值区间上限不低于上限初始值；在采集单元202采集到的设备使用者心跳或者设备使用者体温相比心跳初始值或者体温初始值每降低设定数值时，将处理器负载阈值区间升高设定数量的单位数值，且升高后的处理器负载阈值区间下限不高于下限初始值。

具体实施中，第二调整单元205，可以用于判断获取单元201获取到的处理器负载是否高于当前的处理器负载阈值区间上限、且持续时长达到设置的时长阈值；如果是，将处理器的频率升高至下一可用频点；如果否，进一步判断获取到的处理器负载是否低于当前的处理器负载阈值区间下限、且持续时长达到设置的时长阈值；如果是，将处理器的频率降低至下一可用频点；否则，保持处理器的频率不变。

为了描述的方便，以上处理器调频装置的各部分按照功能划分为各单元(或模块)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元(或模块)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。通常，具体实施中，可以在终端设备中包括上述各单元(或模块)。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种处理器调频方法，其特征在于，包括：

获取终端设备的处理器负载；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备特征参数包括电源电量；以及

根据采集到的设备特征参数调整处理器负载阈值区间的方法，具体包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备特征参数包括环境温度；以及

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备特征参数包括终端设备使用者心跳或者终端设备使用者体温；以及

5.如权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，

根据获取到的处理器负载、以及当前的处理器负载阈值区间，对所述终端设备的处理器进行频率调整，具体包括：

如果是，将处理器的频率升高至下一可用频点；

如果是，将处理器的频率降低至下一可用频点；

否则，保持处理器的频率不变。

6.一种处理器调频装置，其特征在于，包括获取单元、采集单元、存储单元、第一调整单元、第二调整单元，其中：

所述获取单元，用于获取终端设备的处理器负载；

所述采集单元，用于采集终端设备的设备特征参数；

所述存储单元，用于存储处理器负载阈值区间；以及根据所述第一调整单元调整后的处理器负载阈值区间更新存储的处理器负载阈值区间；

所述第一调整单元，用于根据所述采集单元采集到的设备特征参数调整处理器负载阈值区间，且调整后的区间跨度超过跨度初始值；

所述第二调整单元，用于根据所述获取单元获取到的处理器负载、以及所述存储单元存储的当前的处理器负载阈值区间，对所述终端设备的处理器进行频率调整。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述设备特征参数包括电源电量；以及

所述第一调整单元，具体用于在所述采集单元采集到的电源电量相比电量初始值每升高设定数值时，将所述处理器负载阈值区间升高设定数量的单位数值，且升高后的处理器负载阈值区间下限不高于下限初始值；在所述采集单元采集到的电源电量相比电量初始值每降低设定数值时，将所述处理器负载阈值区间降低设定数量的单位数值，且降低后的处理器负载阈值区间上限不低于上限初始值。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述设备特征参数包括环境温度；以及

所述第一调整单元，具体用于在所述采集单元采集到的环境温度相比温度初始值每升高设定数值时，将所述处理器负载阈值区间降低设定数量的单位数值，且降低后的处理器负载阈值区间上限不低于上限初始值；在所述采集单元采集到的环境温度相比温度初始值每降低设定数值时，将所述处理器负载阈值区间升高设定数量的单位数值，且升高后的处理器负载阈值区间下限不高于下限初始值。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述设备特征参数包括设备使用者心跳或者设备使用者体温；以及

所述第一调整单元，具体用于在所述采集单元采集到的设备使用者心跳或者设备使用者体温相比心跳初始值或者体温初始值每升高设定数值时，将所述处理器负载阈值区间降低设定数量的单位数值，且降低后的处理器负载阈值区间上限不低于上限初始值；在所述采集单元采集到的设备使用者心跳或者设备使用者体温相比心跳初始值或者体温初始值每降低设定数值时，将所述处理器负载阈值区间升高设定数量的单位数值，且升高后的处理器负载阈值区间下限不高于下限初始值。

10.如权利要求7、8或9所述的装置，其特征在于，

所述第二调整单元，具体用于判断获取到的处理器负载是否高于当前的处理器负载阈值区间上限、且持续时长达到设置的时长阈值；如果是，将处理器的频率升高至下一可用频点；如果否，进一步判断获取到的处理器负载是否低于当前的处理器负载阈值区间下限、且持续时长达到设置的时长阈值；如果是，将处理器的频率降低至下一可用频点；否则，保持处理器的频率不变。

11.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求6至10任一所述的装置。