liteos CPU占用率（十六）
1. 概述
1.1 基本概念
CPU（中央处理器， Central Processing Unit）占用率可以分为系统CPU占用率和任务CPU占用率两种。
系统CPU占用率（CPU Percent）是指周期时间内系统的CPU占用率，用于表示系统一段时间内的闲忙程度，也表示CPU的负载情况。系统CPU占用率的有效表示范围为0～100，其精度（可通过配置调整）为百分比。 100表示系统满负荷运转。
任务CPU占用率指单个任务的CPU占用率，用于表示单个任务在一段时间内的闲忙程度。任务CPU占用率的有效表示范围为0～100，其精度（可通过配置调整）为百分比。 100表示在一段时间内系统一直在运行该任务。
用户通过系统级的CPU占用率，判断当前系统负载是否超出设计规格。
通过系统中各个任务的占用情况，判断查看当前的各个任务的CPU占用率是否符合设计的预期。
1.2 运作机制
Huawei LiteOS的CPUP（CPU Percent，系统CPU占用率）采用任务级记录的方式，在任务切换中，记录任务启动时间，和任务切出或者退出时间，每次任务退出，系统会累加整个任务的占用时间。
在los_config.h中可以对CPU占用率模块进行选配，对于CPU占用模块，可通过LOSCFG_KERNEL_CPUP配置打开(YES)和关闭(NO)。
Huawei LiteOS提供以下两种CPU占用率的信息查询：
- 系统CPU占用率。
- 任务CPU占用率。
CPU占用率的计算方法：
系统CPU占用率=系统中除idle任务外其他任务运行总时间/系统运行总时间
任务CPU占用率=任务运行总时间/系统运行总时间
2 开发指导
2.1 使用场景
通过系统级的CPU占用率，判断当前系统负载是否超出设计规格。
通过系统中各个任务的占用情况，判断查看当前的各个任务的CPU占用率是否符合设计的预期。
2.2 功能
Huawei LiteOS系统中的CPU占用率模块为用户提供下面几种功能。
| 功能分类 | 接口名 | 描述 |
|---|---|---|
| 获取系统CPU占用率 | LOS_SysCpuUsage | 获取当前系统CPU占用率 |
| --- | LOS_HistorySysCpuUsage | 获取系统历史CPU占用率 |
| 获取任务CPU占用率 | LOS_TaskCpuUsage | 获取指定任务CPU占用率 |
- | LOS_HistoryTaskCpuUsage | 获取指定任务历史CPU占用率
- | LOS_AllTaskCpuUsage | 获取所有任务CPU占用率
2.3 开发流程
CPU占用率的典型开发流程：
- 调用获取系统CPU使用率函数LOS_SysCpuUsage。
- 调用获取系统历史CPU使用率函数LOS_HistorySysCpuUsage。
- 系统根据不同模式进入任务获取不同时间段的系统计数值，恢复中断；
- 调用获取指定任务CPU使用率函数LOS_TaskCpuUsage。
- 若任务已创建并且可用，则关中断，正常获取，恢复中断；
- 若任务未创建或不可用，则返回错误码；
- 调用获取指定任务历史CPU使用率函数LOS_HistoryTaskCpuUsage。
- 若任务已创建并且可用，则关中断，根据不同模式正常获取，恢复中断；
- 若任务未创建或不可用，则返回错误码；
- 调用获取所有任务CPU使用率函数LOS_AllTaskCpuUsage。
- 若CPUP已初始化，则关中断，根据不同模式正常获取，恢复中断；
- 若CPUP未初始化或有非法入参，则返回错误码；
3 注意事项
-
由于CPU占用率对性能有一定的影响，同时只有在产品开发时需要了解各个任务的占用率，因此建议在产品发布时，关掉CPUP模块的裁剪开关LOSCFG_KERNEL_CPUP。
-
通过上述接口获取到的返回值是千分值。该值可以通过与LOS_CPUP_PRECISION_MULT相除获得相应的百分值。
4 编程实例
4.1 实例描述
本实例实现如下功能：
- 创建一个用于CPUP测试的任务。
- 获取当前系统CPUP。
- 以不同模式获取历史系统CPUP。
- 获取创建的CPUP测试任务的CPUP。
- 以不同模式获取创建的CPUP测试任务的CPUP。
4.2 编程示例
前提条件：
- 在los_config.h中，将OS_INCLUDE_CPUP配置项打开。
代码实现如下：
#include "los_task.h"
#include "los_cpup.h"
#define MODE 4
UINT32 cpupUse;
OS_CPUP_TASK_S pstCpup;
UINT16 pusMaxNum = 0;
UINT32 g_CpuTestTaskID;
VOID Example_cpup()
{
printf("entry cpup test example\n");
while(1) {
usleep(100);
}
}
UINT32 it_cpup_test()
{
UINT32 uwRet;
TSK_INIT_PARAM_S CpupTestTask;
/*创建用于cpup测试的任务*/
memset(&CpupTestTask, 0, sizeof(TSK_INIT_PARAM_S));
CpupTestTask.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)Example_cpup;
CpupTestTask.pcName = "TestCpupTsk"; /*测试任务名称*/
CpupTestTask.uwStackSize = OS_TSK_DEFAULT_STACK_SIZE;
CpupTestTask.usTaskPrio = 5;
CpupTestTask.uwResved = LOS_TASK_STATUS_DETACHED;
uwRet = LOS_TaskCreate(&g_CpuTestTaskID, &CpupTestTask);
if(uwRet != LOS_OK)
{
printf("CpupTestTask create failed .\n");
return LOS_NOK;
}
usleep(100);
/*获取当前系统cpu占用率*/
cpupUse = LOS_SysCpuUsage();
printf("the current system cpu usage is: %d\n",cpupUse);
/*获取历史系统cpu 1s内的占用率，历史cpu占用率的获取分三种模式，MODE1表示10s 内占用率,MODE2表示
前一个1s内占用率,MODE3表示小于1s内*/
//cpupUse = LOS_HistorySysCpuUsage(MODE1);
//printf("the history system cpu usage in 10s: %d\n",cpupUse);
//cpupUse = LOS_HistorySysCpuUsage(MODE2);
//printf("the history system cpu usage in 1s: %d\n",cpupUse);
cpupUse = LOS_HistorySysCpuUsage(MODE);
printf("the history system cpu usage in <1s： %d\n",cpupUse);
/*获取指定任务的cpu占用率，该测试例程中指定的任务为以上创建的cpup测试任务*/
cpupUse = LOS_TaskCpuUsage(g_CpuTestTaskID);
printf("cpu usage of the CpupTestTask:\n TaskID: %d\n usage: %d\n",g_CpuTestTaskID,cpupUse);
/*获取指定历史任务在<1s内的cpu占用率，该测试例程中指定的任务为以上创建的cpup测试任务*/
cpupUse = LOS_HistoryTaskCpuUsage(g_CpuTestTaskID, MODE);
printf("cpu usage of the CpupTestTask in <1s:\n TaskID: %d\n usage:%d
\n",g_CpuTestTaskID,cpupUse);
return LOS_OK;
}
4.3 结果验证
编译运行得到的结果为：
--- Test start---
ntry cpup test example
uawei LiteOS# the current system cpu usage is : 49
he history system cpu usage in <1s: 50
pu usage of the CpupTestTask:
askID:4
sage:17
pu usage of the CpupTestTask in <1s:
askID:4
sage:12
---Test End ---```
