本文详细介绍了查看Android设备CPU状态的方法和锁频（lockfrequency）的方法。这有什么用？作为测试工程师，您应该知道。CPU频率首先，让我们谈谈CPU的频率。众所周知，CPU的运行频率越高，计算速度越快，但能耗也越高。然而，在很多情况下，设备并不需要这么高的计算性能。这时候我们就希望降低CPU的运行频率，追求更低的能耗，从而达到更长的待机时间。基于这种需求，目前电子设备的CPU具有多种工作频率，可以根据实际场景自动切换CPU频率，从而达到平衡计算性能和能耗的目的。锁频的目的那么为什么需要锁频呢？对于普通用户来说，这些场景你可能并不陌生：在家用笔记本玩游戏，电脑连着电源，根本不在乎能耗。他们只是想要尽可能高的性能，这时候就选择高性能模式，也就是让CPU一直工作在最高频率。在旅行时使用笔记本电脑时，它由电池供电。我希望计算机可以尽可能长时间处于待机状态。这时候我选择的是省电模式，也就是CPU一直运行在最高频率。作为测试工程师，我们在进行软件测试时，为了让测试结果真实的反映软件本身的效率，从控制变量法的角度，我们希望测试结果不受硬件本身的影响越多越好。这时候我们可以尝试锁定设备的CPU频率，即保证硬件设备的CPU在测试过程中运行在一个恒定的频率。说到这里，我先来个伏笔。在chromium官方测试库中，一些测试场景在初始化测试环境时，会把设备所有CPU的频率调到最高状态。稍后我会单独写一篇博文。分析了那部分源代码。等不及的朋友可以先去看源码，源码路径为pylib/perf/PerfControl.SetHighPerfMode。查看CPU状态信息在修改CPU状态之前，我们需要查看CPU的属性和状态信息，这样才能有的放矢地进行正确的设置。对于CPU的状态，我们通常会关注两类信息，一类是整体水平，即CPU运行的核心数；另一个是详细级别，即每个CPU的工作状态，包括工作模式和频率。在Android系统中，CPU相关信息存放在/sys/devices/system/cpu目录下的文件中。我们可以通过读取该目录下的特定文件来获取当前设备的CPU状态信息，也可以通过向特定文件写入值来改变CPU频率等状态信息。本文以Nexus5（系统版本5.1.1）为例，以下示例均以该设备为例。请注意，不同型号和安卓系统版本之间可能存在一些差异。在/sys/devices/system/cpu目录下，文件结构如下。shell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu$lldrwxr-xr-xrootroot2016-01-2001:36cpu0drwxr-xr-xrootroot2016-01-2021:06cpu1drwxr-xr-xrootroot2016-01-2021:07cpu2drwxr-xr-xroot-0root2016-2021:07cpu3-rw------rootroot40961970-01-1710:27cpuctldrwxr-xr-xrootroot1970-01-1710:27cpufreqdrwxr-xr-xrootroot1970-01-1710:27cpuidle-r--r--r--rootroot40961970-01-1710:27kernel_max-r--r--r--rootrootroot40961970-01-1710:27offline-r--r--r--rootroot40961970-01-1710:27online-r--r--r--rootroot40961970-01-1710:27possibledrwxr-xr-xrootroot1970-01-1710:27power-r--r--r--rootroot40961970-01-1710:27present-rw-r--r--rootroot40961970-01-1710:27uevent1，查看整体cpu信息在可能的文件中，存储了当前设备可用的CPU，显示形式为数字形式。例如0-3表示当前设备共有4个核心，编号分别为0、1、2、3。shell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu$catpossible0-3在线文件中存储了当前设备运行的CPU。因为有时设备不需要高性能，可以关闭部分CPU。但需要注意的是，无论何时，CPU0始终处于运行状态。在线文件的存储格式与可能的类似。如果只有部分CPU在运行，CPU编号不连续，则用逗号隔开；例如0,2表示当前CPU0和CPU2正在运行。shell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu$catonline0,2对应，offline文件表示当前设备处于off状态的CPU，与online互补，union正好是所有的设备的CPU，即内容中可能的文件。shell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu$catoffline1,32,查看指定cpu信息接下来如果我们要获取具体CPU的信息，需要进入对应的文件夹，比如cpu0/对应CPU0信息。在/sys/devices/system/cpu/cpu0目录下，文件结构如下。shell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu$llcpu0drwxr-xr-xrootroot2016-01-2001:37cpufreqdrwxr-xr-xrootroot1970-01-1710:27cpuidle-r------rootroot40961970-01-1710:27crash_notes-rw-r--r--rootroot40962016-01-2001:36onlinedrwxr-xr-xrootroot1970-01-1710:27powerdrwxr-xr-xrootroot1970-01-1710:27rq-statslrwxrwxrwxrootroot1970-01-1710-rootrwx70217子系统拓扑101919rw-r--r--rootroot40961970-01-1710:27uevent其中在线文件内容表示当前CPU是否运行。如果正在运行，内容为1，否则为0；这个可以对应上面提到的/sys/devices/system/cpu/online。shell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu$catcpu0/online1存放在cpu0/cpufreq/目录下，里面存放了CPU0频率相关的信息。文件结构如下。shell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu$llcpu0/cpufreq/-rw-r--r--rootroot40962016-01-2001:57UV_mV_table-r--r--r--rootroot40962016-01-2001:57affected_cpus-r--r--r--rootroot40962016-01-2001:57cpu_utilization-r--------rootroot40962016-01-2001:57cpuinfo_cur_freq-r--r--r--rootroot40962016-01-2002:00cpuinfo_max_freq-r--r--r--rootroot40962016-01-2001:39cpuinfo_min_freq-r--r--r--rootroot40962016-01-2001:57cpuinfo_transition_latency-r--r--r--rootroot40962016-01-2001:57related_cpus-r--r--r--rootroot40962016-01-2001:39scaling_available_frequencies-r--r--r--rootroot40962016-01-2001:57scaling_available_governors-r--r--r--rootroot40962016-01-2001:50scaling_cur_freq-r--r--r--rootroot40962016-01-2001:57scaling_driver-rw-r--r--rootroot40962016-01-2001:50scaling_governor-rw-r--r--rootroot40962016-01-2008:29scaling_max_freq-rw-r--r--rootroot40962016-01-2008:29scaling_min_freq-rw-r--r--rootroot40962016-01-2002:52scaling_setspeed在这个目录中，我们需要更多关注的文件比对。第一个是scaling_available_governors和scaling_governor。这里的governor可以理解为CPU的工作模式。scaling_available_governors存储了当前CPU支持的所有工作模式，scaling_governor存储了CPU当前的工作模式。shell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu$catcpu0/cpufreq/scaling_available_governorsimpulsedancedancesmartmaxinteractiveconservativeondemanduserspacepowersaveLionheartbioshockperformanceshell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu$catcpu0/cpufreq/scaling_governorperformance可以看这里简单描述几种常见的模式。performance：最大性能模式，即使系统负载很低，cpu也以最大频率运行。powersave：省电模式，与性能模式相反，cpu始终运行在最大频率。ondemand：CPU频率根据系统负载而变化。userspace：可以简单理解为自定义模式，可以设置频率。各种模式对应的含义和策略这里就不展开了，有兴趣的可以自行搜索。然后是CPU的工作频率范围。对应的文件有cpuinfo_max_freq、cpuinfo_min_freq、scaling_max_freq、scaling_min_freq。cpuinfo_前缀表示CPU硬件支持的频率范围，反映了CPU本身的特性，与CPU的工作模式无关。并以scaling_为前缀表示CPU在当前工作模式下的频率范围。那么，当前CPU的运行频率是多少，我们如何查看呢？检查cpuinfo_cur_freq或scaling_cur_freq。cpuinfo_cur_freq表示硬件实际读取的频率值，scaling_cur_freq是软件当前的设置值。在大多数情况下，这两个值是一致的，但由于硬件原因可能会略有不同。root@hammerhead:/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq#catcpuinfo_cur_freq1574400root@hammerhead:/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq#catscaling_cur_freq1574400更改CPU状态信息***回到我们的主题文章，如何设置CPU的频率呢？这也对应CPU信息的查看，分为CPU整体运行的设置和具体CPU工作模式的设置。这里，有两点需要特别说明。首先，对于高通的CPU，有一个系统服务叫做mpdecisionservice。当这个系统服务运行时，我们不能改变CPU的状态信息。因此，如果我们要改变高通CPU的工作模式，首先要做的就是终止mpdecision系统服务。操作也很简单，在Androidshell中执行如下命令即可。关于stopmpdecision的第二个需要注意的是，如果我们要设置特定CPU的工作状态，我们必须将scaling_governor设置为userspace。这样才能设置scaling_setspeed。root@hammerhead:/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq#catscaling_setspeed/cpufreq#catscaling_setspeed15744001，设置整体cpu信息从宏观上，我们可以设置CPU上运行的核心数，以启用和禁用特定的CPU。当然，正如我们之前所说，CPU0会一直运行，所以我们不能关闭CPU0。设置方法很简单，在/sys/devices/system/cpu/cpu[i]/online文件中写入值即可，写入1时开启指定CPU，写入0时关闭指定CPU.#turnoffcpu1root@hammerhead:/sys/devices/system/cpu/cpu1#echo0>onlineroot@hammerhead:/sys/devices/system/cpu/cpu1#catonline02、setspecifiedcpuinfo在设置特定CPU的频率之前，我们需要知道的是CPU不能工作在任何频率，我们只能将CPU的频率设置为它支持的值。通过查看scaling_available_frequencies，我们可以得到当前CPU支持的频率值。root@hammerhead:/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq#catscaling_available_frequencies3000004224006528007296008832009600001036800119040012672001497600接下来我们可以设置CPU的运行频率。如何设置？一开始我以为把具体的频率值写入scaling_setspeed或者scaling_cur_freq就可以了，和google搜索得到的方法是一样的。但是尝试过后发现不可行。为什么是这样？目前还没有找到答案，希望知道原因的大神告诉我。***经过尝试，发现通过同时设置scaling_max_freq和scaling_min_freq为目标频率值，可以成功设置CPU频率。#beforesettingshell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq$catscaling_cur_freq1574400#settingshell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq$echo1728000>scaling_min_freqshell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq$echo1728000>scaling_max_freq#aftersettingshell@hammerhead:/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq$catscaling_cur_freq1728000
