CPU 核数和频率全开,达到瞬间性能最优

本文介绍了一种针对MTK平台的应用程序性能优化方法,通过调整CPU核心数量和频率实现性能提升。具体实现中,利用了PerfServiceWrapper类进行性能配置,并设置了超时恢复机制。

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1.示例

MTK平台支持的软件接口,主要适用于网络数据加载,数据解析等需要CPU性能最优的场景,可以设置超时恢复

package com.fadisu.cpurun.util;

import android.content.Context;
import android.os.Handler;
import android.util.Log;

import com.mediatek.perfservice.PerfServiceWrapper;

/**
 * Created by Fadi.Su on 2018/2/5.
 */
public class CpuSettingsUtils {

    private static String TAG =  CpuSettingsUtils.class.getSimpleName();

    /**
     * CPU 核数和频率全开,达到瞬间性能最优
     */
    private static void perfBoost(Context mContext) {
        final int MIN_CPU_NUMBER = CpuUtils.getNumCpuCores();
        final int MAX_CPU_FREQ = (int) CpuUtils.getCpuMaxFreq();

        final PerfServiceWrapper mPerfServiceWrapper = new PerfServiceWrapper(mContext);
        if (null != mPerfServiceWrapper) {
            final int mPerfHandle = mPerfServiceWrapper.userReg(MIN_CPU_NUMBER, MAX_CPU_FREQ);

            if (-1 != mPerfHandle) {
                mPerfServiceWrapper.userEnableTimeoutMs(mPerfHandle, 500);
                Log.d(TAG, "userEnableTimeoutMs = " + mPerfHandle);

                Handler handler = new Handler();
                handler.postDelayed(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        mPerfServiceWrapper.userUnreg(mPerfHandle);
                        Log.d(TAG, "userUnreg = " + mPerfHandle);
                    }
                }, 600);
            }
        }
    }
}

2.运行结果

核数全开频率最大

源码下载

https://github.com/sufadi/AndroidCpuTools

<think>我们正在讨论CPU与线程在操作系统中的定义及作用。根据引用内容,CPU线程主要影响多任务处理能力。现在需要区分物理、逻辑(线程)的概念。关键点:1.CPU(物理心):指物理上存在于处理器芯片上的独立计算单元量。每个物理心可以独立执行指令流。2.线程(逻辑处理器):通过超线程技术(Hyper-Threading)将一个物理心虚拟成多个逻辑心,使得每个物理心可以同时处理多个线程(通常是2个)。在操作系统中的定义:-物理心:操作系统识别的实际硬件,每个心有独立的执行单元缓存(L1、L2)。-逻辑心(线程):通过超线程技术,操作系统会将一个物理心识别为两个逻辑心。每个逻辑心拥有独立的架构状态(寄存器等),但共享物理心的执行资源(如ALU、缓存等)。作用:1.物理心:增加物理心可以直接提升并行处理能力,每个心都能独立执行一个线程,无资源争用。2.逻辑心(超线程):通过利用物理心的闲置资源,让单个物理心同时执行两个线程,提高资源利用率。但并非线性性能提升(通常提升15-30%),因为共享执行资源。在操作系统中,我们可以通过以下方式查看:-Windows:任务管理器->性能->CPU,查看“内“逻辑处理器”。-Linux:`lscpu`命令,查看“CPU(s)”“Thread(s)percore”。公式表示:操作系统识别的总逻辑处理器=物理×每个心的线程例如:一个48线程的CPU,物理为4,每个心支持2个线程,因此操作系统识别为8个逻辑处理器。引用内容提到:线程量越多,越适合多开软件或游戏,以及渲染等需要并行处理的任务。这是因为:-物理心的增多直接提升并行计算能力。-逻辑线程的增多通过提高资源利用率来提升多任务处理效率。注意:在操作系统中,度器以线程(逻辑处理器)为度单位。因此,线程(逻辑处理器)决定了系统能够同时执行的线程量(并发)。引用[1][3]都强线程对多任务处理的重要性,尤其是服务器CPU通常具有更多的线程,以应对高并发请求。服务器CPU与普通CPU的区别:1.心/线程:服务器CPU通常具有更多线程(如3264线程)。2.稳定性:支持长时间高负载运行。3.指令集:可能支持更多针对服务器应用的指令集(如AVX-512)。4.内存支持:支持更大容量更多通道的内存。因此,在操作系统层面,CPU(物理心)决定了硬件并行能力的基础,而线程(逻辑处理器)则通过超线程技术进一步提升了处理器的并发能力。操作系统利用这些资源来度多个进程线程,实现高效的多任务处理。</think>### CPU与线程在操作系统中的定义及作用 #### 一、基本定义对比 | **概念** | **物理定义** | **操作系统视角** | **作用** | |----------------|----------------------------------|--------------------------------|------------------------------| | **CPU心** | 物理芯片上的独立计算单元 | 物理处理器资源的基本分配单位 | 提供真实并行计算能力 | | **线程** | 通过超线程技术虚拟化的逻辑单元 | CPU度的基本执行单元 | 提高心资源利用率 | #### 二、技术原理详解 1. **物理心** - 每个心拥有**独立硬件资源**: - 专用算术逻辑单元(ALU) - 独立L1/L2缓存 - 完整寄存器组 - 操作系统将其识别为物理处理器: $$ \text{物理处理器} = \text{芯片} $$ - 执行模型:每个心同时只能处理**一个线程**[^1] 2. **逻辑线程** - 通过超线程(HT/SMT)技术实现: ```mermaid graph LR A[物理心] --> B[线程1] A --> C[线程2] ``` - 共享心资源但拥有: - 独立程序计寄存器状态 - 独立线程状态保存区 - 操作系统识别为: $$ \text{逻辑处理器} = \text{} \times \text{每线程} $$ #### 三、操作系统中的关键差异 | **特性** | CPU心 | 线程 | |----------------|----------------------------------|--------------------------------| | 资源独立性 | 完整独立硬件资源 | 共享心执行单元 | | 创建方式 | 芯片物理设计决定 | 通过超线程技术虚拟化 | | 度优先级 | 真实计算能力,优先度 | 二级度,利用心空闲周期 | | 性能影响 | 直接提升并行能力 | 提高资源利用率(15-30%性能提升) | | 能耗成本 | 高功耗高成本 | 几乎无额外功耗 | #### 四、实际应用场景分析 1. **多优势场景** - 视频渲染:物理心越多,并行渲染越快 - 科学计算:矩阵运算可拆分到多个心 ```bash # Linux查看物理 grep "physical id" /proc/cpuinfo | sort -u | wc -l ``` 2. **多线程优势场景** - Web服务器:高并发请求处理 - 据库查询:IO等待期间切换线程 ```bash # Linux查看逻辑处理器 nproc --all ``` 3. **服务器CPU特性** - :通常32-64(桌面级4-16) - 线程:支持每2-4线程 - 特殊设计:更大缓存、更高内存带宽[^3] > **典型配置对比**: > - 游戏PC:816线程(侧重单性能) > - 渲染服务器:3264线程(侧重并行能力)[^2] #### 五、性能关系模型 当任务$N$超过物理$C$时: $$ \text{实际吞吐量} = \begin{cases} C \times \text{单性能} & N \leq C \\ \min(C \times \text{HT增益}, N) \times \text{单性能} & N > C \end{cases} $$ > 超线程仅在心存在空闲周期时生效(如缓存未命中、分支预测错误)
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