CN102999391A - 一种调节处理器运行频率的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种调节处理器运行频率的方法和装置，涉及计算机领域，解决了处理器运行频率的调节精度低这一问题。具体方案为：获取处理器占用率；判断处理器占用率是否大于设置的占用率阀值；当处理器占用率大于占用率阀值时，判断处理器运行频率是否为处理器最大运行频率；当处理器运行频率不是处理器最大运行频率时，将处理器运行频率提升一个频率级别；当处理器占用率小于占用率阀值时，判断处理器运行频率是否为处理器最小运行频率；当处理器运行频率不是处理器最小运行频率时，将处理器运行频率降低一个频率级别。本发明用于对处理器运行频率进行调节。

Description

一种调节处理器运行频率的方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种调节处理器运行频率的方法和装置。

背景技术

目前，对于X86系统节能的实现，CPU（Central Processing，中央处理器）提供了一个CPU频率运行的范围，CPU运行频率越高，功耗越大，性能越高；CPU运行频率越低，功耗越小，性能越低。通过对CPU运行频率进行调节，降低功耗，使得计算机系统的节能效果达到最佳。在X86系统中，使用的调频方式为通过OS（Operation System，操作系统）进行CPU频率调节，具体方法为：计算机中的BIOS(Base Input/Output System，基本输入输出系统)建立有CPU频率支持范围表，该表中记录有CPU的不同运行频率对应的运行参数。OS通过读取CPU频率支持范围表中的运行参数，来调节CPU的运行频率。当CPU占用率较低时，OS在CPU频率支持范围表中读取比当前CPU运行频率低一级别的运行频率所对应的运行参数，并根据读取的运行参数调低CPU的运行频率，以达到节能效果；当CPU占用率较高时，OS在CPU频率支持范围表中读取比当前CPU运行频率高一级别的运行频率所对应的运行参数，并根据读取的运行参数调高CPU的运行频率，以提升性能。

在实现上述CPU频率调节的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：当CPU的占用率未达到最高值时，CPU的运行频率就已经调整到最高值了，而当CPU占用率继续升高时无法进行频率调节，导致CPU频率调节精度不高。

发明内容

本发明的实施例提供一种调节处理器运行频率的方法和装置，能够对处理器运行频率进行调节，提升对处理器运行频率的调节精度。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，一种调节处理器运行频率的方法，包括：

BIOS基本输入输出系统芯片获取处理器占用率；

判断所述处理器占用率是否大于设置的占用率阀值；

当所述处理器占用率大于所述占用率阀值时，判断处理器运行频率是否为处理器最大运行频率；

当所述处理器运行频率不是所述处理器最大运行频率时，将所述处理器运行频率提升一个频率级别；

当所述处理器占用率小于所述占用率阀值时，判断所述处理器运行频率是否为处理器最小运行频率；

当所述处理器运行频率不是所述处理器最小运行频率时，将所述处理器运行频率降低一个频率级别。

进一步的，BIOS基本输入输出系统获取处理器占用率包括：

周期性的开启系统管理中断SMI；

在相邻两次SMI之间，获取处理器执行的指令数量；

获取所述指令数量除以处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量的计算结果，以便将所述计算结果作为所述处理器占用率。

进一步的，BIOS基本输入输出系统获取处理器占用率还包括：

按照预设定的指令执行次数N，获取N个指令数量；获取N个指令数量分别除以处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量的计算结果，以便将N个计算结果的平均值作为所述处理器占用率。

第二方面，一种调节处理器运行频率的装置，包括：

获取单元，用于获取处理器占用率；

占用率判断单元，用于判断所述处理器占用率是否大于设置的占用率阀值；

运行频率判断单元，用于当所述处理器占用率大于所述占用率阀值时，判断处理器运行频率是否为处理器最大运行频率；

运行频率调整单元，用于当所述处理器运行频率不是所述处理器最大运行频率时，将所述处理器运行频率提升一个频率级别；

所述运行频率判断单元，还用于当所述处理器占用率小于所述占用率阀值时，判断所述处理器运行频率是否为处理器最小运行频率；运行频率调整单元还用于当所述处理器运行频率不是所述处理器最小运行频率时，将所述处理器运行频率降低一个频率级别。

本发明实施例提供的调节处理器运行频率的方法和装置，通过BIOS基本输入输出系统获取处理器占用率，判断处理器占用率是否大于设置的占用率阀值，当处理器占用率大于设置的阀值时，判断处理器运行频率是否为处理器最大运行频率，如果不是处理器最大运行频率，将处理器运行频率提升一个频率级别；另一方面，当处理器占用率小于设置的阀值时，判断处理器运行频率是否为处理器最小运行频率，如果不是处理器最小运行频率，将处理器运行频率降低一个频率级别，从而能够根据处理器的占用率来调节运行频率，提升了对处理器运行频率的调节精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的调节处理器运行频率的方法的流程图；

图2为本发明实施例2提供的另一种调节处理器运行频率的方法的流程图；

图3为本发明实施例3提供的调节处理器运行频率的装置的框图；

图3.1为本发明实施例3中运行频率判断单元的框图；

图3.2为本发明实施例3中运行频率调整单元的框图；

图4为本发明实施例3中获取单元的框图；

图5为本发明实施例3提供的另一种调节处理器运行频率的装置的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明实施例提供了一种调节处理器运行频率的方法，如图1所示，包括：

101、BIOS芯片获取处理器占用率。

102、判断所述处理器占用率是否大于设置的占用率阀值。

当所述处理器占用率大于所述占用率阀值时，执行步骤103，否则执行步骤105。

103、判断处理器运行频率是否为处理器最大运行频率。

当所述处理器运行频率不是所述处理器最大运行频率时，执行步骤104。

104、将所述处理器运行频率提升一个频率级别。

105、判断所述处理器运行频率是否为处理器最小运行频率。

当所述处理器运行频率不是所述处理器最小运行频率时，执行步骤106。

106、将所述处理器运行频率降低一个频率级别。

举例来说，假如设置的占用率阀值为70%，那么这时如果需要进行频率调节,就会由BIOS芯片去获取处理器的占用率，并且进行判断所获取的处理器的占用率是否大于70%，当所获取的处理器的占用率大于70%时，再进行判断处理器的运行频率是否为处理器最大运行频率，如果处理器的运行频率不是处理器最大运行频率，则将处理器运行频率进行提升一个级别；如果处理器的运行频率为最大运行频率，则进行下一个周期的占用率获取。当所获取的处理器的占用率小于70%时，再进行判断处理器的运行频率是否为处理器最小运行频率，如果处理器的运行频率不是处理器最小运行频率，则将处理器运行频率进行降低一个级别；如果处理器的运行频率为最小运行频率，则进行下一个周期的占用率获取。本发明实施例中所述的处理器运行频率的级别，是预先设置在计算机中的，比如，对于一个处理器最大运行频率为2GHZ的处理器，其提升或降低的级别可以设置为0.1GHZ，即每次进行处理器运行频率提升时，将处理器运行频率在现有频率基础上增加0.1GHZ,每次进行处理器频率降低时，将处理器运行频率在现有频率基础上降低0.1GHZ。

本发明实施例中，当处理器运行频率分别为最大运行频率和最小运行频率时，则返回执行步骤101，进行下一个周期系统管理中断SMI的调用，计算处理器占用率，并对处理器运行频率进行判断是否需要调节频率。如果需要调节频率，则执行步骤103至步骤106。

本发明实施例提供的调节处理器运行频率的方法，由BIOS芯片去获取处理器占用率，然后判断所获取的处理器占用率是否大于设置的占用率阀值，当所获取的处理器占用率大于设置的占用率阀值时，再进行判断处理器运行频率是否为处理器最大运行频率，如果不是最大运行频率，则将处理器运行频率提升一个级别；如果是最大运行频率，则进行下一个周期的处理器占用率的获取；当所获取的处理器占用率小于设置的占用率阀值时，再进行判断处理器运行频率是否为处理器最小运行频率，如果不是最小运行频率，则将处理器运行频率降低一个级别；如果是最小运行频率，则进行下一个周期的处理器占用率的获取。通过对占用率进行阀值设置，使得在处理器占用率超过占用率阀值时能够对处理器运行频率进行调节，提升了对处理器运行频率的调节精度。

实施例2：

本发明实施例提供了一种调节处理器运行频率的方法，如图2所示，包括：

201、周期性的开启系统管理中断SMI。

在BIOS芯片中，进行一个周期的系统管理中断SMI的调用，则在该周期内执行一次指令操作。

202、在相邻两次SMI之间，获取处理器执行的指令数量。

当进行下一个周期的系统管理中断SMI的调用时，计算出在两次相邻的SMI之间所执行的指令数量。

203、获取指令数量除以处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量的计算结果。

实际应用中，可以按照预设定的指令执行次数N，获取N个指令数量。然后获取N个指令数量分别除以处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量的计算结果，以便将N个计算结果的平均值作为处理器占用率。比如，反复进行六次SMI的调用，获取5个指令数量，将这5个指令数量分别除以处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量的计算结果，得到5个计算结果，将这5个计算结果取平均值作为处理器占用率。

下面举例对步骤201至步骤203进行说明：

举例来说，假如在第一次SMI调用和第二次SMI调用之间所执行的指令数量为30，第二次SMI调用和第三次SMI调用之间所执行的指令数量为32，第三次SMI调用和第四次SMI调用之间所执行的指令数量为30，第四次SMI调用和第五次SMI调用之间所执行的指令数量为35，第五次SMI调用和第六次SMI调用之间所执行的指令数量为28，假如处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量为50，则将得到的这5个指令数量分别除以50得到5个计算结果，对这5个计算结果取平均值作为处理器的占用率，取平均值后该处理器的占用率为62%。

上述指令的执行次数N取值可以是5，也可以是其他数值，本发明对此不做限定。

204、判断处理器占用率是否大于设置的占用率阀值。

BIOS芯片中包含有占用率调节菜单，用户可以通过所述占用率调节菜单对占用率阀值进行调节。

当处理器占用率大于所设置的占用率阀值时，执行步骤205，否则执行步骤207。

205、判断处理器运行频率是否为处理器的最大运行频率。

本发明实施例当中所涉及的处理器最大运行频率为处理器在正常运行情况下的最大运行频率，不包括超频情况下的处理器的最大运行频率。

举例来说，假如处理器运行频率范围为1.0GHZ～2.0GHZ之间，则该处理器的最大运行频率为2.0GHZ，而不包括在超频情况下的处理器所能运转的最大运行频率。

当处理器运行频率不是处理器最大运行频率时，执行步骤207。

206、将所述处理器运行频率提升一个频率级别。

举例来说，假如该处理器运行频率范围为处理器运行频率范围为1.0GHZ～2.0GHZ之间，当前处理器运行频率为1.8GHZ，则将处理器运行频率提升0.1GHZ，此时处理器运行频率为1.9GHZ。

207、判断处理器运行频率是否为处理器最小运行频率。

当处理器运行频率不是处理器最小运行频率时，执行步骤208。

208、将所述处理器运行频率降低一个频率级别。

步骤207和步骤208中判断处理器运行频率是否为最小运行频率和将处理器运行频率降低一个级别，分别与步骤205和步骤206中的情况类似，同理可得到，在此不再赘述。

本发明实施例中，当处理器运行频率分别为最大运行频率和最小运行频率时，则返回执行步骤201，进行下一个周期系统管理中断SMI的调用，计算处理器占用率，并对处理器运行频率进行判断是否需要调节频率。如果需要调节频率，则执行步骤204至步骤208。

本发明实施例提供的调节处理器运行频率的方法，由BIOS基本输入输出系统去获取处理器占用率，然后判断所获取的处理器占用率是否大于设置的占用率阀值，当所获取的处理器占用率大于设置的占用率阀值时，再进行判断处理器运行频率是否为处理器最大运行频率，如果不是最大运行频率，则将处理器运行频率提升一个级别；如果是最大运行频率，则进行下一个周期的处理器占用率的获取；当所获取的处理器占用率小于设置的占用率阀值时，再进行判断处理器运行频率是否为处理器最小运行频率，如果不是最小运行频率，则将处理器运行频率降低一个级别；如果是最小运行频率，则进行下一个周期的处理器占用率的获取。通过对占用率进行阀值设置，使得在处理器占用率超过占用率阀值时能够对处理器运行频率进行调节，提升了对处理器运行频率的调节精度。

实施例3：

本发明实施例提供了一种调节处理器运行频率的装置，如图3所示，包括：

获取单元31，占用率阀值判断单元32，运行频率判断单元33，运行频率调整单元34。

获取单元31，用于获取处理器占用率。

占用率判断单元32，用于判断所述处理器占用率是否大于设置的占用率阀值。

运行频率判断单元33，用于当所述处理器占用率大于所述占用率阀值时，判断处理器运行频率是否为处理器最大运行频率。

运行频率调整单元34，用于当所述处理器运行频率不是所述处理器最大运行频率时，将所述处理器运行频率提升一个频率级别。

所述运行频率判断单元33还用于当所述处理器占用率小于所述占用率阀值时，判断所述处理器运行频率是否为处理器最小运行频率。

所述运行频率调整单元34还用于当所述处理器运行频率不是所述处理器最小运行频率时，将所述处理器运行频率降低一个频率级别。

其中，如图3.1所示，运行频率判断单元33具体包括：

最大运行频率判断子单元331，用于当所述处理器占用率大于所述占用率阀值时，判断所述处理器运行频率是否为处理器最大运行频率。最小运行频率判断子单元332，用于当所述处理器占用率小于所述占用率阀值时，判断所述处理器运行频率是否为处理器最小运行频率。

如图3.2所示，运行频率调整单元34具体包括：

运行频率提升子单元341，用于当所述处理器运行频率不是所述处理器最大运行频率时，将所述处理器运行频率提升一个频率级别。运行频率降低子单元342，用于当所述处理器运行频率不是所述处理器最小运行频率时，将所述处理器运行频率降低一个频率级别。

进一步的，如图4所示，获取单元31具体包括：

开启子单元311，用于周期性的开启系统管理中断SMI。

第一指令数量获取子单元312，用于在相邻两次SMI之间，获取处理器执行的指令数量。

第一占用率获取子单元313，用于获取所述指令数量除以处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量的计算结果，以便将所述计算结果作为所述处理器占用率。

第二指令数量获取子单元314，用于按照预设定的指令执行次数N，获取N个指令数量。

第二占用率获取子单元315，用于获取N个指令数量分别除以处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量的计算结果，以便将N个计算结果的平均值作为所述处理器占用率。

进一步的，如图5所示，所述装置还包括：占用率调节单元35，用于通过占用率调节菜单对占用率阀值进行调节。

本发明实施例中，所述装置集成于BIOS基本输入输出系统芯片中，由BIOS芯片完成处理器运行频率调节。

本发明实施例提供的调节处理器运行频率的装置，由BIOS基本输入输出系统去获取处理器占用率，然后判断所获取的处理器占用率是否大于设置的占用率阀值，当所获取的处理器占用率大于设置的占用率阀值时，再进行判断处理器运行频率是否为处理器最大运行频率，如果不是最大运行频率，则将处理器运行频率提升一个级别；如果是最大运行频率，则进行下一个周期的处理器占用率的获取；当所获取的处理器占用率小于设置的占用率阀值时，再进行判断处理器运行频率是否为处理器最小运行频率，如果不是最小运行频率，则将处理器运行频率降低一个级别；如果是最小运行频率，则进行下一个周期的处理器占用率的获取。通过对占用率进行阀值设置，使得在处理器占用率超过占用率阀值时能够对处理器运行频率进行调节，提升了对处理器运行频率的调节精度。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种调节处理器运行频率的方法，其特征在于，包括：

BIOS基本输入输出系统芯片获取处理器占用率；

判断所述处理器占用率是否大于设置的占用率阀值；

当所述处理器占用率大于所述占用率阀值时，判断处理器运行频率是否为处理器最大运行频率；

当所述处理器运行频率不是所述处理器最大运行频率时，将所述处理器运行频率提升一个频率级别；

当所述处理器占用率小于所述占用率阀值时，判断所述处理器运行频率是否为处理器最小运行频率；

当所述处理器运行频率不是所述处理器最小运行频率时，将所述处理器运行频率降低一个频率级别。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取处理器占用率，包括：

周期性的开启系统管理中断SMI；

在相邻两次SMI之间，获取处理器执行的指令数量；

获取所述指令数量除以处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量的计算结果，以便将所述计算结果作为所述处理器占用率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

按照预设定的指令执行次数N，获取N个指令数量；

获取N个指令数量分别除以处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量的计算结果，以便将N个计算结果的平均值作为所述处理器占用率。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述BIOS芯片包含占用率调节菜单，以便用户通过所述占用率调节菜单对所述占用率阀值进行调节。

5.一种调节处理器运行频率的装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取处理器占用率；

占用率判断单元，用于判断所述处理器占用率是否大于设置的占用率阀值；

运行频率判断单元，用于当所述处理器占用率大于所述占用率阀值时，判断处理器运行频率是否为处理器最大运行频率；

运行频率调整单元，用于当所述处理器运行频率不是所述处理器最大运行频率时，将所述处理器运行频率提升一个频率级别；

所述运行频率判断单元，还用于当所述处理器占用率小于所述占用率阀值时，判断所述处理器运行频率是否为处理器最小运行频率；

运行频率调整单元还用于当所述处理器运行频率不是所述处理器最小运行频率时，将所述处理器运行频率降低一个频率级别。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述运行频率判断单元包括：

最大运行频率判断子单元，用于当所述处理器占用率大于所述占用率阀值时，判断所述处理器运行频率是否为处理器最大运行频率；

最小运行频率判断子单元，用于当所述处理器占用率小于所述占用率阀值时，判断所述处理器运行频率是否为处理器最小运行频率。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述运行频率调整单元包括：

运行频率提升子单元，用于当所述处理器运行频率不是所述处理器最大运行频率时，将所述处理器运行频率提升一个频率级别；

运行频率降低子单元，用于当所述处理器运行频率不是所述处理器最小运行频率时，将所述处理器运行频率降低一个频率级别。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取单元包括：

开启子单元，用于周期性的开启系统管理中断SMI；

第一指令数量获取子单元，用于在相邻两次SMI之间，获取处理器执行的指令数量；

第一占用率获取子单元，用于获取所述指令数量除以处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量的计算结果，以便将所述计算结果作为所述处理器占用率。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取单元还包括：

第二指令数量获取子单元，用于按照预设定的指令执行次数N，获取N个指令数量；

第二占用率获取子单元，用于获取N个指令数量分别除以处理器在最大运行频率下所能执行的指令数量的计算结果，以便将N个计算结果的平均值作为所述处理器占用率。

10.根据权利要求5至9中任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置集成于BIOS基本输入输出系统芯片中。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述BIOS芯片包含占用率调节菜单，以便用户通过所述占用率调节菜单对所述占用率阀值进行调节。

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