[发明专利]一种适用于Android游戏的处理器功耗优化方法

权利要求书

1.一种适用于Android游戏的处理器功耗优化方法，其特征在于，通过Android系统构建基于Android游戏运行时特性的处理器功耗管理框架实现，处理器功耗管理框架包括游戏特性数据采集模块和CPU-GPU协同电压频率调控模块；数据通过系统调用从上层传递至Linux内核；

所述游戏特性数据采集模块，用于采集Android游戏运行时的用户交互消息和GPU渲染游戏帧所需的数据，用于CPU和GPU负载评估；

所述CPU-GPU协同电压频率调控模块，分别包括CPU和GPU的负载评估计算，以及CPU-GPU协同电压频率调控逻辑，用于完成利用Android游戏特性的CPU-GPU协同功耗管理。

2.根据权利要求1所述的适用于Android 游戏的处理器功耗优化方法，其特征在于，所述游戏特性数据采集模块，在Android系统的Application Frameworks模块完成数据采集，用户交互产生消息的采集基于Android系统中的MessageQueue原理和Looper对象以及消息处理类Choreographer完成；GPU渲染数据采集在系统的EGL模块基于Android系统的trace机制完成；数据通过系统调用传递至底层。

3.根据权利要求1所述的适用于Android游戏的处理器功耗优化方法，其特征在于，所示CPU-GPU协同电压频率调控模块中，CPU的负载评估将用户交互产生的负载独立出来，作为游戏运行时CPU负载因用户交互产生的变化量进行评估和量化，而游戏运行时的CPU负载由CPU利用率和用户交互负载加权融合得到。

4.根据权利要求1所述的适用于Android游戏的处理器功耗优化方法，其特征在于，所述CPU-GPU协同电压频率调控模块中，GPU的负载评估依据GPU在游戏运行中的数据流关系，利用权利要求2所述的在“上游”得到的渲染游戏帧画面所需的顶点、纹理和命令数据评估游戏运行时的GPU负载，具体方法是将三类数据归一化后加权融合作为GPU负载的评估值。

5.根据权利要求1所述的适用于Android游戏的处理器功耗优化方法，其特征在于，所述CPU-GPU协同电压频率调控模块中，CPU-GPU协同电压频率调控算法综合考虑游戏运行状态和处理器运行状态，以用户体验为导向，利用层次状态机描述用户体验变化和CPU-GPU负载变化，确定CPU和GPU电压频率调控的时机和方向。

6.根据权利要求1所述的适用于Android游戏的处理器功耗优化方法，其特征在于，所述CPU-GPU协同电压频率调控模块中，CPU-GPU协同电压频率调控算法基于Android游戏运行时CPU-GPU之间的生产者——消费者协作关系设计，与只对二者进行同时电压频率调控而不考虑二者之间协作关系的方法有本质的不同。

7.根据权利要求3所述的适用于Android游戏的处理器功耗优化方法，其特征在于，所述CPU的负载评估包括如下步骤：

（1）进行用户交互消息计数并归一化；

（2）计算CPU利用率；

（3）确定两者加权参数，计算融合得到的CPU负载值。

8.根据权利要求4所述的适用于Android游戏的处理器功耗优化方法，其特征在于，所述GPU的负载评估包括如下步骤：

（a）统计游戏帧渲染中的顶点数、纹理尺寸和命令数；

（b）根据模型确定各分量复杂度系数计算游戏帧复杂度；

（c）利用游戏帧复杂度评估GPU负载值。