Android CPU耗电量测试

在测试Android app时，不仅仅要关注app的功能，也好关注app的性能指标，cpu、内存、流量、电量等。简单介绍下电量测试中的cpu耗电。

影响耗电的因素

• CPU
• Screen
• Network (3G/wifi)
• sensor & gps
• WakeLock
• ...

电量测试方法

1. 安装电池管理的软件，管家、卫士一类的软件。
2. 自己读取Android的内核日志，电量变化广播等。
3. 物理设备，安培轮等

这里主要介绍读取内核文件，计算出cpu的电量消耗。

步骤主要如下：

1. 抓取指定app占用的cpu时间
2. 获取cpu在各个频率下的运行时间
3. 根据不同频率下的不同耗电功率，计算出总的耗电消耗。

power_profile.xml

每个Android设备都存在这样的一个文件，这个文件定义了各个硬件的功率。不同的手机，内容不同。我的如下（单位mAh，意思是一个小时，能耗电多少mAh）：

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
    <device name="Android">
        <item name="none">0</item>
        <item name="screen.on">71</item>
        <item name="bluetooth.active">17</item>
        <item name="bluetooth.on">0.3</item>
        <item name="screen.full">380</item>
        <item name="wifi.on">0.3</item>
        <item name="wifi.active">96</item>
        <item name="wifi.scan">70</item>
        <item name="dsp.audio">44</item>
        <item name="dsp.video">280</item>
        <item name="radio.active">250</item>
        <item name="radio.scanning">82</item>
        <item name="gps.on">1</item>
        <array name="radio.on">
            <value>3.4</value>
            <value>3.4</value>
        </array>
        <array name="cpu.speeds">
            <value>12000000</value>
            <value>10000000</value>
            <value>800000</value>
            <value>500000</value>
            <value>200000</value>
        </array>
        <item name="cpu.idle">4</item>
            <array name="cpu.active">
            <value>577</value>
            <value>408</value>
            <value>249</value>
            <value>148</value>
            <value>55</value>
        </array>
        <item name="battery.capacity">2100</item>
    </device>

如何得到power_profile.xml文件

该文件存在手机的/system/framework/framework-res.apk包里，需要使用apk-tool对apk进行反编译，反编译后，在$output/res/xml文件夹中。

获取app执行时间

1. 获取pid， adb shell ps | grep {appName}或者adb shell top -n 1 | grep ${appName}
2. 获取pid执行时间，cat /proc/${pid}/stat, 这个文件中的第14列到17列相加得到的就是从开机到此刻，app一共占用多少cpu时间（设这里值为T1），这里的单位是jiffies, 这个单位的意思是cpu的运算次数，如果cpu的频率为1G，那么1 jiffies = 1/1G 秒。
3. 不断去cat /proc/${pid}/stat,获取cpu占用时间，减去第二步的T1，就是这段时间app的cpu占用时间。
4. 获取cpu在不同频率下的工作几率。android的cpu会在不同主频下工作，/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/stats/time_instate
   放了cpu在各个频段的占用时间,注意是整个系统占用时间，根据这个几率，计算出cpu的每个频率下的工作时间，然后再乘以power_profile.xml中定义的单位耗电，累加得到cpu消耗。

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