Ⅰ CPU的使用率是如何計算的
方法1: 使用CPU的處理能力基準計算實時CPU佔用率 具體描述: (1) 在RTOS系統啟動前, 使用Tick中斷測試CPU的處理能力基準 CPUPerformanceBase; (2) 在系統進入運行後, 使用空閑任務執行與測試CPU處理能力基準完全相同的演算法, 得到RTCPUPerformance. (3) 周期地計算CPU佔用率, 並清除RTCPUPerformance的值, 一般每秒鍾計算一次: RealTime CPU Load = 1 - (RTCPUPerformance/CPUPerformanceBase) * 100% 優點: (1) 實現簡單 (2) 所得到的CPU佔用率非常准確, 誤差只取決於CPUPerformanceBase的測試結果和整除時的余數, 通常誤差小於1% (3) 不佔用硬體資源 缺點: (1) CPU必須一直全速運行, 不能修改CPU主頻, 也不能使CPU進入掉電保護模式 (2) 不能得到系統中每個任務對CPU佔用率的貢獻 (3) 必須有一個空閑任務才能計算 評價: 這個演算法只適用於工控, 電信等對不需要使CPU進入掉電保護模式的領域. 方法2: 在Tick中斷中對RTOS中的任務進行采樣 具體描述: (1) 系統進入運行後, 每次Tick中斷發生時, 采樣一下當前正在執行的任務, 如果CPU處於HALT態, 累加haltTimes (2) 周期性地計算CPU佔用率, 一般每秒鍾計算一次, 並清除haltTimes:(tickIntFrequance表示Tick中斷的發生頻率) RealTime CPU Load = haltTimes / tickIntFrequance 某個任務對CPU佔用率的貢獻 = 一個周期內該任務被采樣到的次數 / tickIntFrequance * 100% 優點: (1) 實現簡單 (2) 支持CPU掉電模式 (3) 可以大致得到每個任務對CPU佔用率的貢獻 缺點: (1) 誤差取決於Tick的頻率和OS中每個任務的運行時長, 因此誤差非常大 評價: 這個演算法適用於對CPU佔用率精度要求不高的消息電子產品. 方法3: 精確計算每個任務對CPU佔用率的貢獻 具體描述: (1) 除Tick中斷外,另開一個比Tick中斷頻率快若干倍的周期中斷(就叫AUXTimer中斷吧), 這個中斷只對一個計數器執行一次累加. (2) 在OS每次執行任務切換時讀取該計數器的值(AUXTimer), 並保存到TCB中, 比如, 從任務Task1切換到任務Task2, 演算法如下: Task1, 換出動作: task1的結束運行時間 = AUXTimer的當前值 task1的總運行時間 = task1的總運行時間 + task1的結束運行時間 - task1的開始運行時間 Task2, 換入動作: task2的開始運行時間 = AUXTimer的當前值 (以上演算法中沒有考慮數字回繞, 在工程實現時應當考慮, 發生回繞後任務的結束運行時間小於任務的開始運行時間. (3) 周期性地計算CPU佔用率, 一般每秒鍾計算一次, 並清除每個任務的總運行時間, 下面的公式中, 一個周期內的總時間等於AUXTimer周期除以Tick周期得到的倍數: 某個任務對CPU佔用率的貢獻 = 一個周期內該任務的總運行時間 / 一個周期內的總時間 RealTime CPU Load = 所有任務的CPU佔用率之和 對這個方法進行簡單改進, 就可以實現對CPU佔用率進行實時測量, 看官自己動動腦筋吧. 優點: (1) 誤差取決於AUXTimer中斷的頻率, 可以非常精確地得到每個任務對CPU佔用率的貢獻 缺點: (1) 復雜, 加大了任務切換時的開銷 (2) 和前兩種演算法相比, 這個演算法要多佔用一個硬體資源
Ⅱ CPU使用率是如何計算的
當我們的程序開得多了，CPU的使用率就會上升，那CPU使用率是如何計算的呢?下面就讓我給大家說一下CPU使用率是如何計算的。
CPU使用率的演算法
方法 1: 使用CPU的處理能力基準計算實時CPU佔用率
具體描述:
(1) 在RTOS系統啟動前, 使用Tick中斷測試CPU的處理能力基準 CPUPerformanceBase;
(2) 在系統進入運行後, 使用空閑任務執行與測試CPU處理能力基準完全相同的演算法, 得到RTCPUPerformance.
(3) 周期地計算CPU佔用率, 並清除RTCPUPerformance的值, 一般每秒鍾計算一次:
RealTime CPU Load = 1 - (RTCPUPerformance/CPUPerformanceBase) * 100%
優點:
(1) 實現簡單
(2) 所得到的CPU佔用率非常准確, 誤差只取決於CPUPerformanceBase的測試結果和整除時的余數, 通常誤差小於
1%
(3) 不佔用硬體資源
缺點:
(1) CPU必須一直全速運行, 不能修改CPU主頻, 也不能使CPU進入掉電保護模式
(2) 不能得到系統中每個任務對CPU佔用率的貢獻
(3) 必須有一個空閑任務才能計算
評價:
這個演算法只適用於工控, 電信等對不需要使CPU進入掉電保護模式的領域.
方法2: 在Tick中斷中對RTOS中的任務進行采樣
具體描述:
(1) 系統進入運行後, 每次Tick中斷發生時, 采樣一下當前正在執行的任務, 如果CPU處於HALT態, 累加haltTimes
(2) 周期性地計算CPU佔用率, 一般每秒鍾計算一次, 並清除haltTimes:(tickIntFrequance表示Tick中斷的發生頻率)
RealTime CPU Load = haltTimes / tickIntFrequance
某個任務對CPU佔用率的貢獻 = 一個周期內該任務被采樣到的次數 / tickIntFrequance * 100%
優點:
(1) 實現簡單
(2) 支持CPU掉電模式
(3) 可以大致得到每個任務對CPU佔用率的貢獻
缺點:
(1) 誤差取決於Tick的頻率和OS中每個任務的運行時長, 因此誤差非常大
評價:
這個演算法適用於對CPU佔用率精度要求不高的消息電子產品.
方法3: 精確計算每個任務對CPU佔用率的貢獻
具體描述:
(1) 除Tick中斷外,另開一個比Tick中斷頻率快若干倍的周期中斷(就叫AUXTimer中斷吧), 這個中斷只對一個計數器執
行一次累加.
(2) 在OS每次執行任務切換時讀取該計數器的值(AUXTimer), 並保存到TCB中, 比如, 從任務Task1切換到任務Task2,
演算法如下:
Task1, 換出動作:
task1的結束運行時間 = AUXTimer的當前值
task1的總運行時間 = task1的總運行時間 + task1的結束運行時間 - task1的開始運行時間
Task2, 換入動作:
task2的開始運行時間 = AUXTimer的當前值
(以上演算法中沒有考慮數字回繞, 在工程實現時應當考慮, 發生回繞後任務的結束運行時間小於任務的開始運行時間.
(3) 周期性地計算CPU佔用率, 一般每秒鍾計算一次, 並清除每個任務的總運行時間, 下面的公式中, 一個周期內的總時
間等於AUXTimer周期除以Tick周期得到的倍數:
某個任務對CPU佔用率的貢獻 = 一個周期內該任務的總運行時間 / 一個周期內的總時間
RealTime CPU Load = 所有任務的CPU佔用率之和
對這個方法進行簡單改進, 就可以實現對CPU佔用率進行實時測量, 看官自己動動腦筋吧.
優點:
(1) 誤差取決於AUXTimer中斷的頻率, 可以非常精確地得到每個任務對CPU佔用率的貢獻
缺點:
(1) 復雜, 加大了任務切換時的開銷
(2) 和前兩種演算法相比, 這個演算法要多佔用一個硬體資源
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