安卓CPU,GPU,IO,缓存工作模式查看与修改

CPU工作模式

简介

在android系统的耗电量排行里，cpu的耗电占了比较大的一部分比例，也就是说，cpu的使用率和使用频率将直接或间接的影响电量的分配和使用，同时也会影响系统的流畅度。android-sdk中没有为android的开发者提供类似cpu管理的功能，但是当下很多省电类应用或专业的cpu管理软件都提供了cpu的降频甚至是超频的功能。

主要的几种CPU调控模式

• ondemand（按需响应模式）：系统默认的超频模式，在最大最小频率之间自动调整 (有高级设置 )
• interactive（交流循环模式）：只要手机运行频率直接上最高值，然后CPU负荷慢慢降低（系统响应最快，耗电多一些）
• conservative（保守模式）：随着CPU负荷加大，逐步提升频率到最高，然后降至最低（系统响应快，耗电比I模式省）
• smartass：是I和C模式的升级，该模式在比i模式不差的响应的前提下会做到了更加省电
• performance（高性能模式）：高性能模式，按你设定范围的最好频率运行(机器最流畅,耗电也最大)
• userspace（用户隔离模式）：当setcpu处于非工作状态时控制cpu速度的一种方法，官方建议最好不使用该选项
• powersave（省电模式）：按设定最小频率低负荷运行，省电但系统响应速度慢

CPU模式查看

查看命令cat [%cpuFreqPath%]/cpuinfo_cur_freq

 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_cur_freq   (当前cpu频率)
 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_max_freq  (最大cpu频率)
 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_min_freq  (最小cpu频率)
 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/related_cpus  (cpu数量标号,从0开始,如果是双核,结果为0,1)
 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_frequencies  (cpu所有可用频率)
 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors  (cpu所有可用调控模式)
 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor (当前使用哪种调控模式)
 cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_transition_latency (变频延迟)

MI3的cpu支持6种模式： c interactive conservative ondemand powersave userspace performance 普通的andriod机默认的CPU模式为ondemand，MIUI 7的CPU模式为interactive，该模式下系统响应最快，所以最直观的效果就是系统更流畅。360手机的CPU也是用的该模式。

CPU模式更改

更改CPU模式需要root权限，如更改cpu调控模式： c echo "你想使用的调控模式" /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor 需要注意的是，重启后修改的会还原。

GPU工作模式

GPU渲染对电量的影响非常大，长时间使用OPENGL绘制3D动画也是非常非常耗电的，在足够日常使用的前提下适当的调节GPU，会降低手机发热量，达到省电效果。

查看GPU可用频率

高通Gpu支持查看频率和更改，英伟达不支持。

目录/sys/class/kgsl/kgsl-3d0文件为例说明：

• gpuclk: This prints out the current clock rate for the GPU.
• max_gpuclk: The maximum clock the GPU will pick.
• idle_timer: We're not going to touch this now but this value means the time after the GPU is used to keep the GPU in a 'ready' state. Set it too high and power will be terrible, set it too low and both power AND performance will be terrible. I'd just leave it alone.
• pwrscale/avail_policies: This is a list of available algorithms used for calculating the optimal GPU frequency.
• pwrscale/policy: This is the current algorithm used, probably trustzone. Trustzone means the algorithm is somewhere else out of the kernel so you won't know what it's actually doing.

查看命令： c cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/gpu_available_frequencies //可用频率 cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/max_gpuclk //最大频率 cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/gpuclk //当前频率 ... cat /sys/class/kgsl/kgsl-2d0/gpu_available_frequencies

修改GPU频率

修改gpu最大工作频率： c echo 200000000 > /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/max_gpuclk 降频一般通过更改最大频率来实现的。

IO Scheduler

io scheduler完全决定了磁盘的读写性能，而这对于用户体验的影响是极大的。

I/O调度的几种算法

cfq

completely-fair-quening完全公平队列，是anticipatory模式的替代品，没有过多的做预测性调度，而是根据给定的进程io优先级，直接来分配操作的顺序。这个模式在linux上表现良好，但也许并不是最适合android的io调度模式，太强调均衡，而降低了连续读写数据的性能。高通默认的就是这个，强烈建议改掉，根本不适合移动设备。

noop

这个调度模式会把所有的数据请求直接合并到一个简单的队列里。不适合有机械结构的存储器，因为没有优化顺序，会增加额外的寻道时间。属于最简单的一个调度模式，无视io操作优先级和复杂性，执行完一个再执行一个，如果读写操作繁多的话，就会造成效率降低。nvidia默认，有时候会造成顿卡，但是这个scheduler对省电比较有帮助。

deadline

顾名思义，用过期时间来排序io操作顺序，保证先出现的io请求有最短的延迟时间，相对于写操作，给读操作更优先的级别。是比较好的一个调度模式，性能不错。

row

read over write，这个scheduler会优先处理读的请求，在移动设备上读的请求远远多于并且重要于写的请求，并且随机读取速度很重要。这个governor允许单或者双线程的读写，在同时有读写的情况下优先保证读，比较适合移动设备。

fiops

fair-iops这个调度器虽然和cfq一样追求平均的优先级，但是是根据闪存设备重新设计的一个governor，各方面表现良好，是列出来的五个scheduler里面性能最好的一个，如果有，强烈推荐fiops。

sio

simple－io在安卓上其实调度器越简单效果越好。sio就是最简单的一个调度器。不过还是有缺点的，就是随即读写性能不太好。在fiops出来以后，这个scheduler基本就被冷落了。

查看调度算法

查看当前系统支持的IO调度算法 c dmesg | grep -i scheduler <6>[ 0.364114] C1 [ swapper/0, 1] io scheduler noop registered <6>[ 0.364120] C1 [ swapper/0, 1] io scheduler deadline registered <6>[ 0.364131] C1 [ swapper/0, 1] io scheduler row registered (default) <6>[ 0.364185] C1 [ swapper/0, 1] io scheduler cfq registered <6>[ 0.364192] C1 [ swapper/0, 1] io scheduler test-iosched registered 查看当前系统的I/O调度方法 c cat /sys/block/mmcblk0/queue/scheduler noop deadline [row] cfq test-iosched 其中[]为当前正在使用的调度方法

更改调度方法

更改I/O当前系统调度方法: c echo noop > /sys/block/mmcblk0/queue/scheduler

Read Ahead Buffer

按理说缓存应该是越大越好，但是在安卓上好像不是这样，是越大越省电，越小系统越流畅。

查看当前缓存

 内置闪存：
 cat /sys/block/mmcblk0/quene/read_ahead_kb

 SD卡：
 cat /sys/block/mmcblk1/quene/read_ahead_kb

修改默认缓存

 内置闪存：
 echo 你想要的大小 > /sys/block/mmcblk0/quene/read_ahead_kb

 sd卡：
 echo 你想要的大小 > /sys/block/mmcblk1/quene/read_ahead_kb

MI3默认为512K，如果想省电可以设成2048k。

Demo

一个Demo用于查看和修改cpu,gpu,io,缓存，效果如下： 源码查看: AndroidDeviceInfo