CN114675738B - 一种基于最佳反馈时间的cpu调频方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法、系统及存储介质，方法包括：S1：确定负载稳定的场景；S2：对每个场景的负载通过样本测试确定CPU最合适频率；S3：将每个场景的负载对应的CPU最合适频率设置为CPU频率上限。本发明针对不同的场景确定其负载的CPU最合适频率，并将每个场景的负载对应的CPU最合适频率设置为CPU频率上限，从而实现频率的动态调整，本发明在无需增加外部设备，系统开销小，在满足用户的运算需求的同时，实现了计算机高效用电。
Description
技术领域
本发明涉及CPU调频技术领域，更具体地，涉及一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法、系统及存储介质。
背景技术
CPU可以通过调节时钟频率来动态满足用户的运算需求，以达到高效用电的目的。现有的CPU调频策略主要包括以下两种：
现有技术方案一、添加外接设备，例如在台式机的键盘上添加更多的按键，用户可以通过这些外接设备直接输入计算机，用户对CPU性能满意或不满意。如果不满意，CPU便提高性能（即，提高时钟频率）；如果满意，便适当降低性能，以节约电能。这样便达到了高效利用电能的目的。但是这种方法的缺点是，太过于干扰用户正常使用计算机。
现有技术方案二、利用更多外界设备，所述外界设备包括：瞳孔追踪器、皮肤电阻传感器，及力量传感器等来获取用户的生物特征信息，再通过这些信息预测用户对CPU性能的满意度。获知满意度之后，便可以同方案二一样动态地调节CPU的性能（即，时钟频率）。但是该方案的缺点是，需要太多的外接设备，这本身对于计算机来讲就是很大的花销，很可能这些外接设备所消耗的电能高过了方案所节省的电能。尤其是对于智能手机，这个方案尤为不可取。
现有技术公开了一种移动终端CPU调频的方法及装置，所述方法包括：接收输入的移动终端CPU外频和/或倍频的值；获取移动终端中存储CPU外频和倍频的配置文件；将所述配置文件中CPU外频和/或倍频的值修改为所述输入的值，并保存修改后的配置文件；移动终端CPU在下一个时钟周期运行时，读取所述修改后的配置文件中的CPU外频和倍频的值，并根据所述读取的CPU外频和倍频的值运行。该方案没有针对场景的负载进行调频。
发明内容
本发明为克服上述现有技术中CPU调频方法依赖的外部设备多，系统开销较大的缺陷，提供一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法、系统及存储介质。
本发明的首要目的是为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
本发明第一方面提供了一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法，包括以下步骤：
S1：确定负载稳定的场景；
S2：对每个场景的负载通过样本测试确定CPU最合适频率；
S3：将每个场景的负载对应的CPU最合适频率设置为CPU频率上限。
进一步的，步骤S1中确定负载稳定的场景，具体步骤为：
对一个场景的负载的反馈时间分两次进行采样，每次采样相同数量的样本；
分别对两次的样本进行T检验，若检验认定两次样本集合的均值是一样的，则认为该类场景的负载是固定的，否则，该类场景的负载是不固定的。进一步的，负载稳定的场景包括有：用户点触-系统反馈场景、基于动画的场景、基于网络的搜索场景。
进一步的，所述用户点触-系统反馈场景其反馈时间的阈值范围为50ms-300ms。
进一步的，所述基于动画的场景其反馈时间的阈值范围为15ms-70ms。
进一步的，所述基于网络的搜索场景其反馈时间的阈值范围为2ms-500ms。
进一步的，步骤S2对每个场景的负载通过样本测试确定CPU最合适频率，具体步骤为：
S201：将预准备的场景样本输入至计算机，观察并记录计算机系统的反馈时间；
S202：若完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况的概率大于或等于预设概率N，则记录完成负载对应的CPU时钟频率，所述的完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况的概率等于完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况数除以完成负载的情况总数；
S203：将记录的CPU时钟频率最小值作为该场景负载的CPU最合适频率。
进一步的，所述预设概率N为的范围为80%-99%。
本发明第二方面提供了一种基于最佳反馈时间的CPU调频系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序，所述基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
S1：确定负载稳定的场景；
S2：对每个场景的负载通过样本测试确定CPU最合适频率；
S3：将每个场景的负载对应的CPU最合适频率设置为CPU频率上限。
本发明第三方面提供了一种存储介质，所述存储介质中包括基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序，所述一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序被处理器执行时，实现所述的一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法的步骤。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明针对不同的场景确定其负载的CPU最合适频率，并将每个场景的负载对应的CPU最合适频率设置为CPU频率上限，从而实现频率的动态调整，本发明在无需增加外部设备，系统开销小，在满足用户的运算需求的同时，实现了计算机高效用电。
附图说明
图1为本发明一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法流程图。
图2为本发明原理示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
如图1所示，本发明第一方面提供了一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法，包括以下步骤：
S1：确定负载稳定的场景；
需要说明的是，在一个具体的实施例中，利用用户对系统响应时间的感受来准确定义用户的满意度，如图2所示，当用户给系统输入，系统便会给用户以反馈，（如，图形界面的更新），如果系统反馈慢于某个确定的关键阈值，那么用户就会感觉到延迟，即，感到“系统怎么这么慢”，如果系统反馈快于这个阈值，那么用户就会感觉到一个瞬时的系统反馈，即，“系统好快呀”。当系统反馈低于这个阈值，反馈再快对于用户来说也都是一样的，用户并不能区别开来。例如，10毫秒的反馈和100毫秒的反馈，对于用户来说都是一样的快，都是瞬时反馈，用户并不能感受到10毫秒和100毫秒的区别。这也就是说，当CPU性能可以满足220毫秒的反馈之后，再高的性能，用户也感受不到，徒增电量的浪费。
因此，本发明根据上述分析来满足用户，即始终让系统性能保持在正好满足这个关键阈值的水平，那么计算机便可以以最小的电能满足用户。本发明对用户没有任何干扰，并且不需要任何外接设备。需要说明的是，本发明中所述的计算机包括以计算机体系结构为架构的产品，如服务器、台式机、笔记本电脑、平板电脑、手机、智能手机等。
需要说明的是，确保计算机对于各种应用场景都能准确的把反馈时间保持在关键阈值附近是关键的，比如，打游戏和文本输入，其负载的复杂程度不一样，同样系统性能的情况下，反馈时间也不同，然而计算机的应用负载千变万化，首先确定负载稳定并且比较常见的场景，本发明通过以下步骤来确定负载稳定的场景：对一个场景的负载的反馈时间分两次进行采样，每次采样相同数量的样本；
分别对两次的样本进行T检验，若如果检验认定两次样本集合的均值是一样的，则认为该类场景的负载是固定的，否则，该类场景的负载是不固定的。
需要说明的是，检验方法不局限于T检验，所有可以用来判断两个样本集合均值或者中位数相同的检验方法都适用，如秩和检验。对于稳定负载可以评估出多高的CPU性能便可以让负载刚好在关键阈值附近完成，以满足用户。如当用户做文本输入时，每次敲击键盘（即用户输入），系统会在输入键盘栏上面推荐备选词语（即系统反馈）。这种文本输入的负载非常稳定，所以能评估出其需要的系统性能。而且，文本输入是计算机系统最常见的场景之一。但是本发明方案并不局限于文本输入这种负载。对于大部分负载稳定且应用广泛的场景，本发明都会达成省电的目标。
S2：对每个场景的负载通过样本测试确定CPU最合适频率；
需要说明的是，在一个具体的实施例中，通过步骤S1确定的负载稳定的场景包括：用户点触-系统反馈场景、基于动画的场景、基于网络的搜索场景，其中，所述用户点触-系统反馈场景其反馈时间的阈值范围为50ms-300ms，所述基于动画的场景其反馈时间的阈值范围为15ms-70ms，所述基于网络的搜索场景其反馈时间的阈值范围为2ms-500ms。
在确定了负载稳定的场景后，还需要确定对应的CPU最合适频率，具体步骤为：
S201：将预准备的场景样本输入至计算机，观察并记录计算机系统的反馈时间；
S202：若完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况的概率大于或等于预设概率N，则记录完成负载对应的CPU时钟频率，所述的完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况的概率等于完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况数除以完成负载的情况总数；
S203：将记录的CPU时钟频率最小值作为该场景负载的CPU最合适频率。
需要说明的是，在一个具体的实施例中，预设概率N范围为80%-99%。例如可以设置为95%。
S3：将每个场景的负载对应的CPU最合适频率设置为CPU频率上限。
需要说明的是，现有的CPU调频机制为：当CPU的利用率比较高时，说明系统负载比较大，这时候提高CPU频率到某个确定的上限以满足负载；当CPU利用率比较低时，说明系统负载比较小，这时候降低20%的CPU频率，以节省电能。本发明是根据现有的调频机制将每个场景的负载对应的CPU最合适频率设置为CPU频率上限，通过上述设计对于负载，最适合的CPU频率可以保证其按时完成；此外，在完成这个负载的过程中，如果存在对性能需求比较低的时刻，本发明也能相应的降低性能来省电。
在一个具体的实施例中，当场景为文本输入时，在系统运行前，首先会使用上述方法，找到对于文本输入这种负载最适合的CPU性能，然后存储在操作系统的文件中。当系统正式运行时，用户进入了文本输入的场景，操作系统便会根据文件记录的信息，为文本输入设置最适合的CPU性能。这样便可以以最小的性能以及电能，达到反馈时间的关键阈值，让用户感受到瞬时反馈，以满足用户体验。
实施例2
本发明第二方面提供了一种基于最佳反馈时间的CPU调频系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序，所述基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
S1：确定负载稳定的场景；
需要说明的是，在一个具体的实施例中，利用用户对系统响应时间的感受来准确定义用户的满意度，如图2所示，当用户给系统输入，系统便会给用户以反馈，（如，图形界面的更新），如果系统反馈慢于某个确定的关键阈值，那么用户就会感觉到延迟，即，感到“系统怎么这么慢”，如果系统反馈快于这个阈值，那么用户就会感觉到一个瞬时的系统反馈，即，“系统好快呀”。当系统反馈低于这个阈值，反馈再快对于用户来说也都是一样的，用户并不能区别开来。例如，10毫秒的反馈和100毫秒的反馈，对于用户来说都是一样的快，都是瞬时反馈，用户并不能感受到10毫秒和100毫秒的区别。这也就是说，当CPU性能可以满足220毫秒的反馈之后，再高的性能，用户也感受不到，徒增电量的浪费。
因此，本发明根据上述分析来满足用户，即始终让系统性能保持在正好满足这个关键阈值的水平，那么计算机便可以以最小的电能满足用户。本发明对用户没有任何干扰，并且不需要任何外接设备。需要说明的是，本发明中所述的计算机包括以计算机体系结构为架构的产品，如服务器、台式机、笔记本电脑、平板电脑、手机、智能手机等。
需要说明的是，确保计算机对于各种应用场景都能准确的把反馈时间保持在关键阈值附近是关键的，比如，打游戏和文本输入，其负载的复杂程度不一样，同样系统性能的情况下，反馈时间也不同，然而计算机的应用负载千变万化，首先确定负载稳定并且比较常见的场景，本发明通过以下步骤来确定负载稳定的场景：对一个场景的负载的反馈时间分两次进行采样，每次采样相同数量的样本；
分别对两次的样本进行T检验，若如果检验认定两次样本集合的均值是一样的，则认为该类场景的负载是固定的，否则，该类场景的负载是不固定的。
需要说明的是，检验方法不局限于T检验，所有可以用来判断两个样本集合均值或者中位数相同的检验方法都适用，如秩和检验。对于稳定负载可以评估出多高的CPU性能便可以让负载刚好在关键阈值附近完成，以满足用户。如当用户做文本输入时，每次敲击键盘（即用户输入），系统会在输入键盘栏上面推荐备选词语（即系统反馈）。这种文本输入的负载非常稳定，所以能评估出其需要的系统性能。而且，文本输入是计算机系统最常见的场景之一。但是本发明方案并不局限于文本输入这种负载。对于大部分负载稳定且应用广泛的场景，本发明都会达成省电的目标。
S2：对每个场景的负载通过样本测试确定CPU最合适频率；
需要说明的是，在一个具体的实施例中，通过步骤S1确定的负载稳定的场景包括：用户点触-系统反馈场景、基于动画的场景、基于网络的搜索场景，其中，所述用户点触-系统反馈场景其反馈时间的阈值范围为50ms-300ms，所述基于动画的场景其反馈时间的阈值范围为15ms-70ms，所述基于网络的搜索场景其反馈时间的阈值范围为2ms-500ms。
在确定了负载稳定的场景后，还需要确定对应的CPU最合适频率，具体步骤为：
S201：将预准备的场景样本输入至计算机，观察并记录计算机系统的反馈时间；
S202：若完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况的概率大于或等于预设概率N，则记录完成负载对应的CPU时钟频率，所述的完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况的概率等于完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况数除以完成负载的情况总数；
S203：将记录的CPU时钟频率最小值作为该场景负载的CPU最合适频率。
需要说明的是，在一个具体的实施例中，预设概率N范围为80%-99%。例如可以设置为95%。
S3：将每个场景的负载对应的CPU最合适频率设置为CPU频率上限。
需要说明的是，现有的CPU调频机制为：当CPU的利用率比较高时，说明系统负载比较大，这时候提高CPU频率到某个确定的上限以满足负载；当CPU利用率比较低时，说明系统负载比较小，这时候降低20%的CPU频率，以节省电能。本发明是根据现有的调频机制将每个场景的负载对应的CPU最合适频率设置为CPU频率上限，通过上述设计对于负载，最适合的CPU频率可以保证其按时完成；此外，在完成这个负载的过程中，如果存在对性能需求比较低的时刻，本发明也能相应的降低性能来省电。
本发明第三方面提供了一种存储介质，所述存储介质中包括基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序，所述一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序被处理器执行时，实现所述的一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法的步骤。
实施例3
本实施例通过具体的数据验证来说明，本实施例采用某星S20、S5和Note4三台智能手机，采用的场景有14个，同时以Linux操作系统自带的ondemand策略作为基准作比较，本发明可以省电最高42.9%。同时本实施例将本发明方案与现有技术（即背景技术中的现有技术方案一和现有技术方案二）的调频方法，设置5为用户，选用Macbook笔记本做实验，具体如下：令用户在上述三种方案下玩游戏，然后给出用户体验打分。分数最高5分，最低1分。5分代表最满意，4分代表一般满意，3分代表可以接受，2分代表不太满意，1分代表非常不满意。最后我们的策略平均得分4.8分，现有技术方案一平均得分1.2分，现有技术方案二平均得分2.8。所以，本发明的方案用户体验最好。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：确定负载稳定的场景；
S2：对每个场景的负载通过样本测试确定CPU最合适频率；
S201：将预准备的场景样本输入至计算机，观察并记录计算机系统的反馈时间；
S202：若完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况的概率大于或等于预设概率N，则记录完成负载对应的CPU时钟频率，所述的完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况的概率等于完成负载的反馈时间小于等于预设阈值的情况数除以完成负载的情况总数；
S203：将记录的CPU时钟频率最小值作为该场景负载的CPU最合适频率；
S3：将每个场景的负载对应的CPU最合适频率设置为CPU频率上限。
2.根据权利要求1所述的一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法，其特征在于，步骤S1中确定负载稳定的场景，具体步骤为：
对一个场景的负载的反馈时间分两次进行采样，每次采样相同数量的样本；
分别对两次的样本进行T检验，若检验认定两次样本集合的均值是一样的，则认为该场景的负载是固定的，否则，该场景的负载是不固定的。
3.根据权利要求1所述的一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法，其特征在于，负载稳定的场景包括有：用户点触-系统反馈场景、基于动画的场景、基于网络的搜索场景。
4.根据权利要求3所述的一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法，其特征在于，所述用户点触-系统反馈场景反馈时间的阈值范围为50ms-300ms。
5.根据权利要求3所述的一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法，其特征在于，所述基于动画的场景反馈时间的阈值范围为15ms-70ms。
6.根据权利要求3所述的一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法，其特征在于，所述基于网络的搜索场景反馈时间的阈值范围为2ms-500ms。
7.根据权利要求1所述的一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法，其特征在于，所述预设概率N的范围为80%-99%。
8.一种基于最佳反馈时间的CPU调频系统，其特征在于，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序，所述基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法的步骤。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中包括基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序，所述一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的一种基于最佳反馈时间的CPU调频方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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