HCIA-HarmonyOS设备开发认证V2.0-内核扩展组件

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一、CPU 占用率

1.1、CPU 占用率基本概念

CPU（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。

系统 CPU 占用率（CPU Percent）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，其精度（可通过配置调整）为百分比。100 表示系统满负荷运转。

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，其精度（可通过配置调整）为百分比。100 表示在一段时间内系统一直在运行该任务。

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。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。

1.2、CPU 占用率运行机制

OpenHarmony 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。

可以在 target_config.h 的中对该功能进行选配。

OpenHarmony LiteOS-M 提供以下两种 CPU 占用率的信息查询：

系统 CPU 占用率。
任务 CPU 占用率。

CPU 占用率的计算方法：

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
任务 CPU 占用率=任务运行总时间/系统运行总时间

1.3、CPU 占用率开发流程

调用获取系统 CPU 使用率函数 LOS_SysCpuUsage。
调用获取系统历史 CPU 使用率函数 LOS_HistorySysCpuUsage。
调用获取指定任务 CPU 使用率函数 LOS_TaskCpuUsage。
- 若任务已创建，则关中断，正常获取，恢复中断；
- 若任务未创建，则返回错误码；
调用获取指定任务历史 CPU 使用率函数 LOS_HistoryTaskCpuUsage。
- 若任务已创建，则关中断，根据不同模式正常获取，恢复中断；
- 若任务未创建，则返回错误码；
调用获取所有任务 CPU 使用率函数 LOS_AllCpuUsage。
- 若 CPUP 已初始化，则关中断，根据不同模式正常获取，恢复中断；
- 若 CPUP 未初始化或有非法入参，则返回错误码；

二、动态加载

2.1、动态加载基本概念

在硬件资源有限的小设备中，需要通过算法的动态部署能力来解决无法同时部署多种算法的问题。以开发者易用为主要考虑因素，同时考虑到多平台的通用性，LiteOS-M 选择业界标准的ELF 加载方案，方便拓展算法生态。LiteOS-M 提供类似于 dlopen、dlsym 等接口，APP 通过动态加载模块提供的接口可以加载、卸载相应算法库。如图 1 所示，APP 需要通过三方算法库所需接口获取对应信息输出，三方算法库又依赖内核提供的基本接口，如 malloc 等。APP加载所需接口，并对相关的未定义符号完成重定位后，APP 即可调用该接口完成功能调用。目前动态加载组件只支持 arm 架构。此外，待加载的共享库需要验签或者限制来源，确保系统的安全性。

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2.2、动态加载运行机制

共享库调用内核接口需要内核主动暴露动态库所需的接口，如图 2 所示，该机制将符号信息编译到指定段中，调用 SYM_EXPORT 宏即可完成对指定符号的信息导出。符号信息通过结构体 SymInfo 描述，成员包括符号名和符号地址信息，宏 SYM_EXPORT 通过__attribute__编译属性将符号信息导入.sym.*段中。

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