CN111159038A - 一种模拟cpu负载的方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模拟CPU负载的方法及电子设备，涉及计算机技术领域，所述电子设备包括CPU，所述CPU包括N个内核，N为大于0的整数，所述电子设备上存储有CPU使用率与时间的对应关系，所述方法包括：基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率；基于所述目标时刻对应的CPU使用率及预设时长确定第一时长，所述第一时长与所述预设时长的比值为所述目标时刻对应的CPU使用率；在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，所述至少一个内核执行所述计算任务的时长的总和为所述第一时长。本发明实施例能够提高测试应用程序性能参数的效率。

Description

一种模拟CPU负载的方法及电子设备

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种模拟CPU负载的方法及电子设备。

背景技术

在开发应用程序的过程中，需要测试应用程序的性能参数。为模拟真实使用场景，需要测试应用程序在不同的CPU(central processing unit，中央处理器)负载环境下的性能参数，以便于更好地优化应用程序，使应用程序给用户提供较好的用户体验。

目前，通常通过在电子设备上运行一些业务程序，例如，视频编解码程序、加解密程序等，以提供CPU负载环境，同时运行待测试的应用程序，测试应用程序的性能参数。然而，无法灵活控制提供的CPU负载环境，使得测试应用程序性能参数的效率较低。

发明内容

本发明实施例提供一种模拟CPU负载的方法及电子设备，以解决现有技术中无法灵活控制提供的CPU负载环境，使得测试应用程序性能参数的效率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种模拟CPU负载的方法，应用于电子设备，所述电子设备包括CPU，所述CPU包括N个内核，N为大于0的整数，所述电子设备上存储有CPU使用率与时间的对应关系，所述方法包括：

基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率；

基于所述目标时刻对应的CPU使用率及预设时长确定第一时长，所述第一时长与所述预设时长的比值为所述目标时刻对应的CPU使用率；

在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，所述至少一个内核执行所述计算任务的时长的总和为所述第一时长。

第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括CPU，所述CPU包括N个内核，N为大于0的整数，所述电子设备上存储有CPU使用率与时间的对应关系，所述电子设备还包括：

获取模块，用于基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率；

第一确定模块，用于基于所述目标时刻对应的CPU使用率及预设时长确定第一时长，所述第一时长与所述预设时长的比值为所述目标时刻对应的CPU使用率；

第一控制模块，用于在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，所述至少一个内核执行所述计算任务的时长的总和为所述第一时长。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的模拟CPU负载的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的模拟CPU负载的方法的步骤。

本发明实施例中，基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率基于所述目标时刻对应的CPU使用率及预设时长确定第一时长，所述第一时长与所述预设时长的比值为所述目标时刻对应的CPU使用率；在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，所述至少一个内核执行所述计算任务的时长的总和为所述第一时长。这样，通过所述CPU使用率与时间的对应关系可以实时调整CPU使用率，能够实现灵活控制提供的CPU负载环境，从而能够提高测试应用程序性能参数的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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是本发明实施例提供的一种模拟CPU负载的方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种电子设备的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种电子设备的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。

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。

在本发明实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载移动终端、可穿戴设备、以及计步器等，所述电子设备还可以为嵌入式设备。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种模拟CPU负载的方法的流程图，所述方法应用于电子设备，所述电子设备包括CPU，所述CPU包括N个内核，N为大于0的整数，所述电子设备上存储有CPU使用率与时间的对应关系，如图1所示，包括以下步骤：

步骤101、基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率。

其中，所述CPU使用率与时间的对应关系可以采用曲线的形式表现，例如，所述CPU使用率与时间的对应关系为正弦曲线；或者，所述CPU使用率与时间的对应关系可以采用表格的形式表现，例如，第1s对应的CPU使用率为30％，第2s对应的CPU使用率为60％，第3s对应的CPU使用率为80％，等等；或者，所述CPU使用率与时间的对应关系还可以基于用户输入的信息确定，例如，可以接收用户输入的第一信息，所述第一信息包括曲线类型及曲线参数，可以基于所述第一信息确定目标曲线，所述目标曲线为CPU使用率与时间的对应关系曲线。

以所述CPU使用率与时间的对应关系采用曲线的形式表现为例，当目标时刻为第1s时，可以获取第1s在曲线上对应的CPU使用率，作为目标时刻对应的CPU使用率；以所述CPU使用率与时间的对应关系采用表格的形式表现为例，当目标时刻为第1s时，目标时刻对应的CPU使用率为30％，当目标时刻为第2s时，目标时刻对应的CPU使用率为60％。

步骤102、基于所述目标时刻对应的CPU使用率及预设时长确定第一时长，所述第一时长与所述预设时长的比值为所述目标时刻对应的CPU使用率。

其中，所述预设时长可以为预先配置的时长，例如，可以为10ms，或者可以为30ms，或者可以为50ms等等。例如，所述目标时刻对应的CPU使用率可以为70％，所述预设时长可以为10ms，则所述第一时长可以为7ms。

步骤103、在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，所述至少一个内核执行所述计算任务的时长的总和为所述第一时长。

其中，所述控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，可以是，采用负载生成函数生成计算任务，所述N个内核中至少一个内核执行计算任务。若内核不执行计算任务，则可以处于休眠状态。例如，所述第一时长可以为7ms，可以控制所述N个内核中一个内核执行计算任务，该一个内核执行计算任务的时长为7ms；或者，可以控制所述N个内核中两个内核执行计算任务，其中一个内核执行计算任务的时长为3ms，另一个内核执行计算任务的时长为4ms。负载生成函数可以有多种形式，例如，可以是采用Python脚本生成加、减、乘及除等计算任务，在运行Python脚本时，CPU会执行加、减、乘及除等计算任务。为便于时间控制，CPU可以预先执行一次Python脚本，获取执行一次Python脚本所用的时间，从而可以获取需要执行Python脚本的次数。

本发明实施例中，基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率基于所述目标时刻对应的CPU使用率及预设时长确定第一时长，所述第一时长与所述预设时长的比值为所述目标时刻对应的CPU使用率；在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，所述至少一个内核执行所述计算任务的时长的总和为所述第一时长。这样，通过所述CPU使用率与时间的对应关系可以实时调整CPU使用率，能够实现灵活控制提供的CPU负载环境，从而能够提高测试应用程序性能参数的效率。

可选的，所述基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率之前，所述方法还包括：

接收用户输入的第一信息，所述第一信息包括曲线类型及曲线参数；

基于所述第一信息确定目标曲线，所述目标曲线为CPU使用率与时间的对应关系曲线。

其中，所述曲线类型和所述曲线参数可以用于确定所述目标曲线，例如，所述曲线类型可以为二次函数对应的曲线，所述曲线参数可以包括二次函数的系数；或者，所述曲线类型可以为余弦曲线，所述曲线参数可以包括波幅及角频率；或者，所述曲线类型可以为正比例函数对应的曲线，所述曲线参数可以包括斜率，等等。可以基于第一信息确定目标曲线，例如，在所述曲线类型为正比例函数对应的曲线，所述曲线参数包括斜率的情况下，CPU使用率与时间呈正比例函数关系，随着时间增大，CPU使用率逐渐增大。

该实施方式中，接收用户输入的第一信息，所述第一信息包括曲线类型及曲线参数；基于所述第一信息确定目标曲线，所述目标曲线为CPU使用率与时间的对应关系曲线。这样，可以基于用户输入的信息确定CPU使用率与时间的对应关系，由用户控制提供的CPU负载环境，用户可以根据业务场景扩展曲线类型，从而提供用户需要的CPU负载环境，用户体验较好。

可选的，所述第一信息还包括线程数量M，M为大于0的整数，所述在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，包括：

在M小于N的情况下，在所述预设时长内控制所述N个内核中M个内核执行计算任务，所述M个内核中每个内核执行计算任务的时长为第三时长，所述第三时长为所述第一时长与M的商值；

在M大于或等于N的情况下，在所述预设时长内，控制所述N个内核执行计算任务，所述N个内核中每个内核执行计算任务的时长为第四时长，所述第四时长为所述第一时长与N的商值。

其中，一个内核执行一个线程对应的计算任务，在线程数量为M时，M个内核执行计算任务。以N为4，M为3，预设时长为10ms，所述目标时刻对应的CPU使用率为90％为例，第一时长为9ms，可以控制3个内核执行计算任务，该3个内核中每个内核执行计算任务的时长为3ms。在M大于N的情况下，任务调度器会对内核的使用进行调度，在该情况下，目标时刻实际的CPU使用率小于或等于所述目标时刻对应的CPU使用率。

该实施方式中，所述第一信息还包括线程数量M，在M小于N的情况下，在所述预设时长内控制所述N个内核中M个内核执行计算任务，所述M个内核中每个内核执行计算任务的时长为第三时长，所述第三时长为所述第一时长与M的商值；在M大于或等于N的情况下，在所述预设时长内，控制所述N个内核执行计算任务，所述N个内核中每个内核执行计算任务的时长为第四时长，所述第四时长为所述第一时长与N的商值。这样，可以通过线程数量控制执行任务的内核的数量，从而可以模拟更多的CPU负载环境，从而能够提高测试应用程序性能参数的效果。

可选的，所述方法还包括：

控制所述CPU执行待测试应用程序；

监测所述待测试应用程序的性能参数，得到所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系；

基于所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系评估所述待测试应用程序的性能。

其中，所述待测试应用程序的性能参数可以包括应用响应时间、平均响应时间、错误率、吞吐量或者并发用户数等等。可以通过观察所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系，及CPU使用率与时间的对应关系评估所述待测试应用程序的性能。例如，可以在同一个坐标系中画出CPU使用率与时间的对应关系曲线，并画出待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系曲线，可以直观地评估待测试应用程序的性能参数受CPU使用率的影响情况。

另外，待测试应用程序可以为采用语音识别技术的应用程序，采用语音识别技术的应用程序通常具有唤醒和降噪功能，该类应用程序的性能参数受CPU使用率的影响较大。例如，在未唤醒状态下，待测试应用程序可以正常运行，在唤醒状态下，随着CPU使用率的升高，待测试应用程序可能会丢失音频数据，导致用户体验较差。丢失音频数据的多少取决于系统的负载情况，CPU使用率较高时丢失可能较多，CPU使用率较低时丢失可能较少。

在实际应用中，所述待测试应用程序的性能参数可以包括唤醒语句丢失的百分比，在不同的CPU使用率下，唤醒语句丢失的百分比不同，若在所有的CPU使用率下，唤醒语句丢失的百分比均低于预设值，则可以评估待测试应用程序的性能较好，可以不用再继续改进。唤醒语句丢失的百分比具体测试可以是，在一段时长内获取用户语音输入的唤醒语句的数量A，获取待测试应用程序接收到的唤醒语句的数量B，唤醒语句丢失的百分比为((A-B)/A)*100％。

该实施方式中，控制所述CPU执行待测试应用程序；监测所述待测试应用程序的性能参数，得到所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系；基于所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系评估所述待测试应用程序的性能。这样，通过所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系可以清晰地观察到所述待测试应用程序的性能参数受CPU使用率的影响情况，从而可以有针对性地对待测试应用程序进行改进，能够进一步提高测试应用程序性能参数的效率。

参见图2，图2是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，所述电子设备包括CPU，所述CPU包括N个内核，N为大于0的整数，所述电子设备上存储有CPU使用率与时间的对应关系，如图2所示，所述电子设备200包括：

获取模块201，用于基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率；

第一确定模块202，用于基于所述目标时刻对应的CPU使用率及预设时长确定第一时长，所述第一时长与所述预设时长的比值为所述目标时刻对应的CPU使用率；

第一控制模块203，用于在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，所述至少一个内核执行所述计算任务的时长的总和为所述第一时长。

可选的，如图3所示，所述电子设备200还包括：

接收模块204，用于接收用户输入的第一信息，所述第一信息包括曲线类型及曲线参数；

第二确定模块205，用于基于所述第一信息确定目标曲线，所述目标曲线为CPU使用率与时间的对应关系曲线。

可选的，所述第一信息还包括线程数量M，M为大于0的整数，所述第一控制模块203具体用于：

在M小于N的情况下，在所述预设时长内控制所述N个内核中M个内核执行计算任务，所述M个内核中每个内核执行计算任务的时长为第三时长，所述第三时长为所述第一时长与M的商值；

在M大于或等于N的情况下，在所述预设时长内，控制所述N个内核执行计算任务，所述N个内核中每个内核执行计算任务的时长为第四时长，所述第四时长为所述第一时长与N的商值。

可选的，如图4所示，所述电子设备200还包括：

第二控制模块206，用于控制所述CPU执行待测试应用程序；

监测模块207，用于监测所述待测试应用程序的性能参数，得到所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系；

评估模块208，用于基于所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系评估所述待测试应用程序的性能。

电子设备能够实现图1的方法实施例中实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

请参见图5，图5是本发明实施例提供的另一种电子设备的结构示意图，如图5所示，电子设备300包括：存储器302、处理器301及存储在所述存储器302上并可在所述处理器301上运行的程序，其中：

所述电子设备包括CPU，所述CPU包括N个内核，N为大于0的整数，所述电子设备上存储有CPU使用率与时间的对应关系，所述处理器301读取存储器302中的程序，用于执行：

基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率；

基于所述目标时刻对应的CPU使用率及预设时长确定第一时长，所述第一时长与所述预设时长的比值为所述目标时刻对应的CPU使用率；

在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，所述至少一个内核执行所述计算任务的时长的总和为所述第一时长。

可选的，所述处理器301还用于执行：

接收用户输入的第一信息，所述第一信息包括曲线类型及曲线参数；

基于所述第一信息确定目标曲线，所述目标曲线为CPU使用率与时间的对应关系曲线。

可选的，所述第一信息还包括线程数量M，M为大于0的整数，所述处理器301用于执行的所述在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，包括：

在M小于N的情况下，在所述预设时长内控制所述N个内核中M个内核执行计算任务，所述M个内核中每个内核执行计算任务的时长为第三时长，所述第三时长为所述第一时长与M的商值；

在M大于或等于N的情况下，在所述预设时长内，控制所述N个内核执行计算任务，所述N个内核中每个内核执行计算任务的时长为第四时长，所述第四时长为所述第一时长与N的商值。

可选的，所述处理器301还用于执行：

控制所述CPU执行待测试应用程序；

监测所述待测试应用程序的性能参数，得到所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系；

基于所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系评估所述待测试应用程序的性能。

在图5中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器301代表的一个或多个处理器和存储器302代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。

处理器301负责管理总线架构和通常的处理，存储器302可以存储处理器301在执行操作时所使用的数据。

需要说明的是，本发明实施例中图1所示的方法实施例中的任意实施方式都可以被本实施例中的上述电子设备所实现，以及达到相同的有益效果，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述模拟CPU负载的方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，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一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种模拟CPU负载的方法，应用于电子设备，其特征在于，所述电子设备包括CPU，所述CPU包括N个内核，N为大于0的整数，所述电子设备上存储有CPU使用率与时间的对应关系，所述方法包括：

基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率；

基于所述目标时刻对应的CPU使用率及预设时长确定第一时长，所述第一时长与所述预设时长的比值为所述目标时刻对应的CPU使用率；

在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，所述至少一个内核执行所述计算任务的时长的总和为所述第一时长。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率之前，所述方法还包括：

接收用户输入的第一信息，所述第一信息包括曲线类型及曲线参数；

基于所述第一信息确定目标曲线，所述目标曲线为CPU使用率与时间的对应关系曲线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一信息还包括线程数量M，M为大于0的整数，所述在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，包括：

在M小于N的情况下，在所述预设时长内控制所述N个内核中M个内核执行计算任务，所述M个内核中每个内核执行计算任务的时长为第三时长，所述第三时长为所述第一时长与M的商值；

在M大于或等于N的情况下，在所述预设时长内，控制所述N个内核执行计算任务，所述N个内核中每个内核执行计算任务的时长为第四时长，所述第四时长为所述第一时长与N的商值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述CPU执行待测试应用程序；

监测所述待测试应用程序的性能参数，得到所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系；

基于所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系评估所述待测试应用程序的性能。

5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括CPU，所述CPU包括N个内核，N为大于0的整数，所述电子设备上存储有CPU使用率与时间的对应关系，所述电子设备还包括：

获取模块，用于基于所述CPU使用率与时间的对应关系获取目标时刻对应的CPU使用率；

第一确定模块，用于基于所述目标时刻对应的CPU使用率及预设时长确定第一时长，所述第一时长与所述预设时长的比值为所述目标时刻对应的CPU使用率；

第一控制模块，用于在所述预设时长内控制所述N个内核中至少一个内核执行计算任务，所述至少一个内核执行所述计算任务的时长的总和为所述第一时长。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：

接收模块，用于接收用户输入的第一信息，所述第一信息包括曲线类型及曲线参数；

第二确定模块，用于基于所述第一信息确定目标曲线，所述目标曲线为CPU使用率与时间的对应关系曲线。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第一信息还包括线程数量M，M为大于0的整数，所述第一控制模块具体用于：

在M小于N的情况下，在所述预设时长内控制所述N个内核中M个内核执行计算任务，所述M个内核中每个内核执行计算任务的时长为第三时长，所述第三时长为所述第一时长与M的商值；

在M大于或等于N的情况下，在所述预设时长内，控制所述N个内核执行计算任务，所述N个内核中每个内核执行计算任务的时长为第四时长，所述第四时长为所述第一时长与N的商值。

8.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：

第二控制模块，用于控制所述CPU执行待测试应用程序；

监测模块，用于监测所述待测试应用程序的性能参数，得到所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系；

评估模块，用于基于所述待测试应用程序的性能参数与时间的对应关系评估所述待测试应用程序的性能。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的模拟CPU负载的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的模拟CPU负载的方法的步骤。

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