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1# CPU占用率
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3## 基本概念
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5CPU（中央处理器，Central Processing Unit）占用率分为系统CPU占用率和任务CPU占用率。
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7**系统CPU占用率**：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，其单位为百分比。100表示系统满负荷运转。
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9**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，其单位为百分比。100表示在一段时间内系统一直在运行该任务。
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11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。
12
13通过系统中各个任务的CPU占用情况，判断各个任务的CPU占用率是否符合设计的预期。
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15此外开启CPUP的情况下，可选择开启中断占用率统计。
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17**中断占用率**：是指单个中断在全部中断消耗时间的占用率。占用率的有效表示范围为0～100。100表示在一段时间内仅触发该中断。
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19## 运行机制
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21OpenHarmony LiteOS-M的CPUP（CPU  Percent，系统CPU占用率）采用任务级记录的方式，在任务切换时，记录任务启动时间，任务切出或者退出时间，每次当任务退出时，系统会累加整个任务的占用时间。
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23可以在target_config.h的中对该功能进行选配。
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25OpenHarmony  LiteOS-M提供以下两种CPU占用率的信息查询：
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27- 系统CPU占用率。
28- 任务CPU占用率。
29
30此外，系统还提供了中断占用率的信息查询能力（需同时开启CPUP和定时器）。
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32**占用率的计算方法：**
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34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
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36任务CPU占用率=任务运行总时间/系统运行总时间
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38中断占用率=单个中断运行时间/中断运行总时间
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40## 接口说明
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42  **表1** 功能列表
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44| 功能分类 | 接口描述 |
45| -------- | -------- |
46| 获取系统CPU占用率 | &nbsp;LOS_SysCpuUsage：获取当前系统CPU占用率。<br/>&nbsp;LOS_HistorySysCpuUsage：获取系统历史CPU占用率。 |
47| 获取任务CPU占用率 | &nbsp;LOS_TaskCpuUsage：获取指定任务CPU占用率。<br/>&nbsp;LOS_HistoryTaskCpuUsage：获取指定任务历史CPU占用率。<br/>&nbsp;LOS_AllTaskCpuUsage：获取所有任务CPU占用率。 |
48| 输出任务CPU占用率 | LOS_CpupUsageMonitor：输出任务历史CPU占用率。 |
49| 获取中断CPU占用率 | LOS_GetAllIrqCpuUsage：获取所有中断CPU占用率。 |
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51## 开发流程
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53在kernel/liteos_m目录下执行 make menuconfig 命令配置"Kernel->Enable Cpup"中打开YES开启任务cpup；
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55开启后出现新选项“Enable Cpup include irq”打开YES开启中断cpup。
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57CPU占用率的典型开发流程：
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591. 调用获取系统CPU占用率函数LOS_SysCpuUsage。
60
612. 调用获取系统历史CPU占用率函数LOS_HistorySysCpuUsage。
62
633. 调用获取指定任务CPU占用率函数LOS_TaskCpuUsage。
64   - 若任务已创建，则关中断，正常获取，恢复中断；
65   - 若任务未创建，则返回错误码；
66
674. 调用获取指定任务历史CPU占用率函数LOS_HistoryTaskCpuUsage。
68   - 若任务已创建，则关中断，根据不同模式正常获取，恢复中断；
69   - 若任务未创建，则返回错误码；
70
715. 调用获取所有任务CPU占用率函数LOS_AllCpuUsage。
72   - 若CPUP已初始化，则关中断，根据不同模式正常获取，恢复中断；
73   - 若CPUP未初始化或有非法入参，则返回错误码；
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75## 编程实例
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77### 实例描述
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79本实例实现如下功能：
80
811. 创建一个用于CPUP测试的任务。
82
832. 获取当前系统CPUP。
84
853. 以不同模式获取历史系统CPUP。
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874. 获取创建的测试任务的CPUP。
88
895. 以不同模式获取创建的测试任务的CPUP。
90
91### 示例代码
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93前提条件：
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95在kernel/liteos_m目录下执行 make menuconfig命令配置"Kernel->Enable Cpup"中开启任务cpup：
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97代码实现如下：
98
99本演示代码在 ./kernel/liteos_m/testsuites/src/osTest.c 中编译验证，在TestTaskEntry中调用验证入口函数ExampleCpup。
100
101```
102#include "los_task.h"
103#include "los_cpup.h"
104
105#define TEST_TASK_PRIO  5
106#define TASK_DELAY_TIME 100
107VOID CpupTask(VOID)
108{
109    printf("entry cpup test example\n");
110    usleep(TASK_DELAY_TIME);
111    usleep(TASK_DELAY_TIME);
112    printf("exit cpup test example\n");
113}
114
115UINT32 ExampleCpup(VOID)
116{
117    UINT32 ret;
118    UINT32 cpupUse;
119    UINT32 taskID;
120    TSK_INIT_PARAM_S cpupTestTask = { 0 };
121
122    cpupTestTask.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)CpupTask;
123    cpupTestTask.pcName       = "TestCpupTsk";
124    cpupTestTask.uwStackSize  = LOSCFG_BASE_CORE_TSK_DEFAULT_STACK_SIZE;
125    cpupTestTask.usTaskPrio   = TEST_TASK_PRIO;
126    ret = LOS_TaskCreate(&taskID, &cpupTestTask);
127    if(ret != LOS_OK) {
128        printf("cpupTestTask create failed .\n");
129        return LOS_NOK;
130    }
131
132    usleep(TASK_DELAY_TIME);
133
134    /* 获取当前系统CPU占用率 */
135    cpupUse = LOS_SysCpuUsage();
136    printf("the current system cpu usage is: %u.%u\n",
137            cpupUse / LOS_CPUP_PRECISION_MULT, cpupUse % LOS_CPUP_PRECISION_MULT);
138
139    /* 获取当前系统历史CPU占用率 */
140    cpupUse = LOS_HistorySysCpuUsage(CPUP_LESS_THAN_1S);
141    printf("the history system cpu usage in all time：%u.%u\n",
142           cpupUse / LOS_CPUP_PRECISION_MULT, cpupUse % LOS_CPUP_PRECISION_MULT);
143
144    /* 获取指定任务的CPU占用率 */
145    cpupUse = LOS_TaskCpuUsage(taskID);
146    printf("cpu usage of the cpupTestTask:\n TaskID: %d\n usage: %u.%u\n",
147           taskID, cpupUse / LOS_CPUP_PRECISION_MULT, cpupUse % LOS_CPUP_PRECISION_MULT);
148
149    /* 获取指定任务在系统启动到现在的CPU占用率 */
150    cpupUse = LOS_HistoryTaskCpuUsage(taskID, CPUP_LESS_THAN_1S);
151    printf("cpu usage of the cpupTestTask in all time:\n TaskID: %d\n usage: %u.%u\n",
152           taskID, cpupUse / LOS_CPUP_PRECISION_MULT, cpupUse % LOS_CPUP_PRECISION_MULT);
153
154    return LOS_OK;
155}
156```
157
158### 结果验证
159
160  编译运行得到的结果为：
161
162```
163entry cpup test example
164the current system cpu usage is: 8.2
165the history system cpu usage in all time：8.9
166cpu usage of the cpupTestTask:
167 TaskID: 5
168 usage: 0.5
169cpu usage of the cpupTestTask in all time:
170 TaskID: 5
171 usage: 0.5
172
173exit cpup test example
174
175根据实际运行环境，上文中的数据会有差异，非固定结果。
176```
177