MTK 功耗优化（1）---MTK PerfService
在MTK芯片上如何控制CPU的核数和频率-MTK PerfService
一句话：PerfService就是用来调整CPU/GPU资源的。对于老的API，可以更简单地讲就是调CPU核数和CPU频率的。
简介
kernel中实现了两个driver，一个负责控制开关CPU的核数，叫做hot-plug驱动，另一个负责调整CPU的频率，叫做DVFS驱动。
kernel中的driver会根据系统的负载情况下，自动调整使用几个CPU和调整CPU频率。如果负载高了，提高频率，或者多开几个核，或者开大核。如果负载降下去了，就可以关大核，关核，降频。
虽然现在的自动调频和调核的策略已经定义了很多，也在不断地完善，但是有两个问题：一是总有覆盖不到的情况，或者干脆就是互相矛盾的需求导致策略冲突。二是自动调度都是后知后觉的，只有发现负载上来了或者降下去了，才来做负载调节，需要一定的时间。这样，要么是效率不够，要么是功耗无谓地消耗掉。
PerfService就是一个在用户空间来主动调节系统能力的服务。
调用PerfService
步骤
- 动态加载libperfservicenative.so
- 注册用户场景PerfServiceNative_userReg/PerfServiceNative_userRegBigLittle/PerfServiceNative_userRegScn
- 激活用户场景PerfServiceNative_userEnable
- 执行用户场景
- 反激活用户场景PerfServiceNative_userDisable
- 退出进程之前反注册PerfServiceNative_userUnreg/PerfServiceNative_userUnregScn
API的步骤
API也可以调节GPU，但是采用的方式要复杂一些，就不再像老API一样直接指定核和频率了，需要定义配置
- PerfServiceNative_userRegScn：没有参数，直接注册就好
- PerfServiceNative_userRegScnConfig：用这个函数去真正指定配置
- PerfServiceNative_userEnable/PerfServiceNative_userEnableTimeout:跟老API没有区别
- PerfServiceNative_userDisable:还是老的API
- PerfServiceNative_userUnregScn:反注册
API开发指南
获取系统能力
int PerfServiceNative_userGetCapability(int cmd);
参数：
* cmd: 请参见下面的枚举值：
enum {
CMD_GET_CPU_FREQ_LEVEL_COUNT = 0, CMD_GET_CPU_FREQ_LITTLE_LEVEL_COUNT = 1, CMD_GET_CPU_FREQ_BIG_LEVEL_COUNT =2, CMD_GET_GPU_FREQ_LEVEL_COUNT =3, CMD_GET_MEM_FREQ_LEVEL_COUNT =4,};- CMD_GET_CPU_FREQ_LEVEL_COUNT：获取CPU频率级别
- CMD_GET_CPU_FREQ_LITTLE_LEVEL_COUNT：获取小核CPU频率级别
- CMD_GET_CPU_FREQ_BIG_LEVEL_COUNT：获取大核CPU频率级别
- CMD_GET_GPU_FREQ_LEVEL_COUNT：获取GPU频率级别
- CMD_GET_MEM_FREQ_LEVEL_COUNT：获取内存频率级别
注册
因为新的API还需要指定配置，所以注册获取handle就不需要参数了。
原型：
int PerfServiceNative_userRegScn();
反注册
反注册PerfServiceNative_userRegScn注册的handle。注意，跟PerfServiceNative_userUnreg不一样啊。
void PerfServiceNative_userUnregScn(int handle);
配置
原型：
void PerfServiceNative_userRegScnConfig(int handle,
int cmd,
int param_1,
int param_2,
int param_3,
int param_4);
参数：
* handle:PerfServiceNative_userRegScn注册的handle。
* cmd:命令
* param_1, param_2, param_3, param_4:根据命令不同的参数
命令请参见下面的枚举：
enum {
CMD_SET_CPU_CORE_MIN = 0, CMD_SET_CPU_CORE_MAX = 1, CMD_SET_CPU_CORE_BIG_LITTLE_MIN = 2, CMD_SET_CPU_CORE_BIG_LITTLE_MAX = 3, CMD_SET_CPU_FREQ_MIN = 4, CMD_SET_CPU_FREQ_MAX = 5, CMD_SET_CPU_FREQ_BIG_LITTLE_MIN = 6, CMD_SET_CPU_FREQ_BIG_LITTLE_MAX = 7, CMD_SET_GPU_FREQ_MIN =8, CMD_SET_GPU_FREQ_MAX = 9, CMD_SET_MEM_FREQ_MIN = 10, CMD_SET_MEM_FREQ_MAX = 11, CMD_SET_VCORE = 12, CMD_SET_SCREEN_OFF_STATE = 13, CMD_SET_CPUFREQ_HISPEED_FREQ = 14, CMD_SET_CPUFREQ_MIN_SAMPLE_TIME = 15, CMD_SET_CPUFREQ_ABOVE_HISPEED_DELAY = 16,};- CMD_SET_CPU_CORE_MIN:设置最少核数.参数1个 - param_1：核数
- CMD_SET_CPU_CORE_MAX:设置最大核数.参数1个 - param_1：核数
- CMD_SET_CPU_CORE_BIG_LITTLE_MIN:设置最少大小核数.参数2个 - param_1：大核数，param_2:小核数
- CMD_SET_CPU_CORE_BIG_LITTLE_MAX:设置最大大小核数.参数2个 - param_1：大核数，param_2:小核数
- CMD_SET_CPU_FREQ_MIN:设置最低频率.参数1个 - param_1：频率
- CMD_SET_CPU_FREQ_MAX:设置最高频率.参数1个 - param_1：频率
- CMD_SET_CPU_FREQ_BIG_LITTLE_MIN:设置最低大小核数.参数2个 - param_1：大核频率，param_2:小核频率
- CMD_SET_CPU_FREQ_BIG_LITTLE_MAX:设置最高大小核数.参数2个 - param_1：大核频率，param_2:小核频率
- CMD_SET_GPU_FREQ_MIN:设置GPU最低频率级别，参数1个 - param_1：频率级别
- CMD_SET_GPU_FREQ_MAX:不支持
- CMD_SET_MEM_FREQ_MIN:不支持
- CMD_SET_MEM_FREQ_MAX:不支持
- CMD_SET_VCORE:设置图形模式，参数1个：DRAM模式：0-默认模式，1-低功耗模式，2-还是默认模式，3-高性能模式
- CMD_SET_SCREEN_OFF_STATE:设置关屏模式，一个参数，模式值。0-关屏无效，1-关屏有效，2-关屏暂停，打开恢复
- CMD_SET_CPUFREQ_HISPEED_FREQ:设置高速频率，一个参数。
- CMD_SET_CPUFREQ_MIN_SAMPLE_TIME:设置最小采样值，一个参数。
- CMD_SET_CPUFREQ_ABOVE_HISPEED_DELAY:设置above speed hispeed，一个参数。
开关屏的参数，请使用下面的枚举值：
enum {
SCREEN_OFF_DISABLE = 0, SCREEN_OFF_ENABLE = 1, SCREEN_OFF_WAIT_RESTORE = 2,};Java调用PerfService
步骤
- import IPerfServiceWrapper和PerfServiceWrapper
- 注册用户场景IPerfServiceWrapper.userReg
- 激活用户场景IPerfServiceWrapper.userEnable
- 执行用户场景
- 反激活用户场景IPerfServiceWrapper.userDisable
- 反注册用户场景IPerfServiceWrapper.userUnreg
IPerfServiceWrapper定义于
/frameworks/base/core/Java/com/mediatek/perfservice/IPerfServiceWrapper.java
新API的步骤
新的API也可以调节GPU，但是采用的方式要复杂一些，就不再像老API一样直接指定核和频率了，需要定义配置
- IPerfServiceWrapper.userRegScn：没有参数，直接注册就好
- IPerfServiceWrapper.userRegScnConfig：用这个函数去真正指定配置
- IPerfServiceWrapper.userEnable/IPerfServiceWrapper.userEnableTimeout:跟老API没有区别
- IPerfServiceWrapper.userDisable:还是老的API
- IPerfServiceWrapper.userUnregScn:反注册
新API开发指南
获取系统能力
publicintuserGetCapability(int cmd);
参数：
* cmd: 请参见下面的常量值：
publicstaticfinalint CMD_GET_CPU_FREQ_LEVEL_COUNT = 0;
publicstaticfinalint CMD_GET_CPU_FREQ_LITTLE_LEVEL_COUNT = 1;
publicstaticfinalint CMD_GET_CPU_FREQ_BIG_LEVEL_COUNT = 2;
publicstaticfinalint CMD_GET_GPU_FREQ_LEVEL_COUNT = 3;
publicstaticfinalint CMD_GET_MEM_FREQ_LEVEL_COUNT = 4;
- CMD_GET_CPU_FREQ_LEVEL_COUNT：获取CPU频率级别
- CMD_GET_CPU_FREQ_LITTLE_LEVEL_COUNT：获取小核CPU频率级别
- CMD_GET_CPU_FREQ_BIG_LEVEL_COUNT：获取大核CPU频率级别
- CMD_GET_GPU_FREQ_LEVEL_COUNT：获取GPU频率级别
- CMD_GET_MEM_FREQ_LEVEL_COUNT：获取内存频率级别
注册
因为新的API还需要指定配置，所以注册获取handle就不需要参数了。
原型：
publicintuserRegScn();
反注册
反注册PerfServiceNative_userRegScn注册的handle。注意，跟PerfServiceNative_userUnreg不一样啊。
原型：
publicvoiduserUnregScn(int handle);
配置
原型：
publicvoiduserRegScnConfig(int handle,
int cmd,
int param_1,
int param_2,
int param_3,
int param_4);
参数：
* handle:PerfServiceNative_userRegScn注册的handle。
* cmd:命令
* param_1, param_2, param_3, param_4:根据命令不同的参数
命令请参见下面的常量：
publicstaticfinalint CMD_SET_CPU_CORE_MIN = 0;
publicstaticfinalint CMD_SET_CPU_CORE_MAX =1;
publicstaticfinalint CMD_SET_CPU_CORE_BIG_LITTLE_MIN = 2;
publicstaticfinalint CMD_SET_CPU_CORE_BIG_LITTLE_MAX =3;
publicstaticfinalint CMD_SET_CPU_FREQ_MIN =4;
publicstaticfinalint CMD_SET_CPU_FREQ_MAX = 5;
publicstaticfinalint CMD_SET_CPU_FREQ_BIG_LITTLE_MIN = 6;
publicstaticfinalint CMD_SET_CPU_FREQ_BIG_LITTLE_MAX = 7;
publicstaticfinalint CMD_SET_GPU_FREQ_MIN =8;
publicstaticfinalint CMD_SET_GPU_FREQ_MAX = 9;
publicstaticfinalint CMD_SET_MEM_FREQ_MIN = 10;
publicstaticfinalint CMD_SET_MEM_FREQ_MAX = 11;
publicstaticfinalint CMD_SET_SCREEN_OFF_STATE = 12;
publicstaticfinalint CMD_SET_CPUFREQ_HISPEED_FREQ =13;
publicstaticfinalint CMD_SET_CPUFREQ_MIN_SAMPLE_TIME =14;
publicstaticfinalint CMD_SET_CPUFREQ_ABOVE_HISPEED_DELAY = 15;
publicstaticfinalint CMD_SET_VCORE = 16;
- CMD_SET_CPU_CORE_MIN:设置最少核数.参数1个 - param_1：核数
- CMD_SET_CPU_CORE_MAX:设置最大核数.参数1个 - param_1：核数
- CMD_SET_CPU_CORE_BIG_LITTLE_MIN:设置最少大小核数.参数2个 - param_1：大核数，param_2:小核数
- CMD_SET_CPU_CORE_BIG_LITTLE_MAX:设置最大大小核数.参数2个 - param_1：大核数，param_2:小核数
- CMD_SET_CPU_FREQ_MIN:设置最低频率.参数1个 - param_1：频率
- CMD_SET_CPU_FREQ_MAX:设置最高频率.参数1个 - param_1：频率
- CMD_SET_CPU_FREQ_BIG_LITTLE_MIN:设置最低大小核数.参数2个 - param_1：大核频率，param_2:小核频率
- CMD_SET_CPU_FREQ_BIG_LITTLE_MAX:设置最高大小核数.参数2个 - param_1：大核频率，param_2:小核频率
- CMD_SET_GPU_FREQ_MIN:设置GPU最低频率级别，参数1个 - param_1：频率级别
- CMD_SET_GPU_FREQ_MAX:不支持
- CMD_SET_MEM_FREQ_MIN:不支持
- CMD_SET_MEM_FREQ_MAX:不支持
- CMD_SET_VCORE:设置图形模式，参数1个：DRAM模式：0-默认模式，1-低功耗模式，2-还是默认模式，3-高性能模式
- CMD_SET_SCREEN_OFF_STATE:设置关屏模式，一个参数，模式值。0-关屏无效，1-关屏有效，2-关屏暂停，打开恢复
- CMD_SET_CPUFREQ_HISPEED_FREQ:设置高速频率，一个参数。
- CMD_SET_CPUFREQ_MIN_SAMPLE_TIME:设置最小采样值，一个参数。
- CMD_SET_CPUFREQ_ABOVE_HISPEED_DELAY:设置above speed hispeed，一个参数。
Java调用例
WebView中的应用例
例：
publicvoidloadData(String data, String mimeType, String encoding){checkThread();
if (TRACE) Log.d(LOGTAG, "loadData");
/// M:PerfBoost include @{
if (sFirstLoadData) {
int maxFreq = 0;
try {
String freqFile = "/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_max_freq"; RandomAccessFile reader = newRandomAccessFile(freqFile, "r"); String stringMaxFreq = reader.readLine(); reader.close(); maxFreq = Integer.parseInt(stringMaxFreq); } catch (IOException | NumberFormatException e) {e.printStackTrace(); }if (maxFreq != 0) {
sPerfService = new PerfServiceWrapper(null);if(sPerfService != null){int minCPU = 2;if (maxFreq <1100000)
minCPU = 4; sPerfHandle = sPerfService.userReg(minCPU, maxFreq);if (sPerfHandle != -1)
{
sPerfService.userEnableTimeoutMs(sPerfHandle, 500); Handler handler = newHandler();handler.postDelayed(new Runnable(){
@Override
publicvoidrun() {
sPerfService.userUnreg(sPerfHandle); }},600);
} } }sFirstLoadData = false; }/// @}
mProvider.loadData(data, mimeType, encoding); }MTK预定义的一些场景
MediaTek预定义了这么多API，当然它自己也会有自己的预定义场景，这些场景就不需要再定义了。
libperfservice.so中预定义的场景
场景 |
cpu核数 |
cpu频率 |
UI操作 |
SCN_APP_SWITCH |
2 |
- |
app启动、退出 |
SCN_APP_ROTATE |
2 |
- |
app rotate |
SCN_APP_TOUCH |
2 |
169000 |
touch |
但是，这个值肯定不是在所有平台上都是最优的值啊，所以MTK也提供了客户定制化的机制。
定制预定义场景
定义于/vendor/mediatek/proprietary/hardware/perfservice/mt[xxxx]/scn_tbl/perfservscntbl.txt中。
我们以MT6735为例，来看一看具体的内容，定义于/vendor/mediatek/proprietary/hardware/perfservice/mt6735/scn_tbl/perfservscntbl.txt中。
CMD_SET_CPU_CORE, SCN_APP_TOUCH, 3CMD_SET_CPU_FREQ, SCN_APP_TOUCH, 819000CMD_SET_CPU_CORE, SCN_SW_FRAME_UPDATE, 3CMD_SET_CPU_FREQ, SCN_SW_FRAME_UPDATE, 819000CMD_SET_CPU_CORE, SCN_APP_SWITCH, 4CMD_SET_CPU_FREQ, SCN_APP_SWITCH, 1300000CMD_SET_CPU_UP_THRESHOLD, SCN_SW_FRAME_UPDATE, 80CMD_SET_CPU_DOWN_THRESHOLD, SCN_SW_FRAME_UPDATE, 65CMD_SET_CPU_CORE, SCN_APP_LAUNCH, 4CMD_SET_CPU_FREQ, SCN_APP_LAUNCH, 1300000白名单
定义于：/vendor/mediatek/proprietary/hardware/perfservice/mt[xxxx]/app_list/perfservapplist.txt
格式：包名核数
例：
com.imangi.templerun2 3