《Android系统低功耗策略与设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Android系统低功耗策略与设计（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数智创新变革未来Android系统低功耗策略与设计1.ARMbig.LITTLE架构：降低功耗并提高性能1.唤醒锁机制：控制设备唤醒状态，减少不必要的功耗1.Doze模式：优化待机功耗，延长电池寿命1.AppStandby模式：限制后台应用的活动，减少电量消耗1.JobScheduler：合理安排任务，减少系统资源消耗1.wakelock机制：管理设备唤醒状态，延长电池续航时间1.深度休眠模式：极低功耗状态，延长电池寿命1.AndroidPowerManager：管理设备电源状态，优化功耗Contents Page目录页 ARM big.LITTLE 架构：降低功耗并提高性能AndroidAn
2、droid系系统统低功耗策略与低功耗策略与设计设计ARMbig.LITTLE架构：降低功耗并提高性能ARMbig.LITTLE架构：降低功耗并提高性能1.ARMbig.LITTLE架构概述：-big.LITTLE架构是一种异构多核处理器架构，将大核和小核结合在一起，以实现高性能和低功耗之间的平衡。-大核通常具有更高的性能，而小核具有更低的功耗。-big.LITTLE架构允许系统根据工作负载动态分配任务，将任务分配给最合适的核心，从而实现最佳的性能和功耗。2.big.LITTLE架构的优势：-提高性能：big.LITTLE架构可以将计算任务分配给最合适的核心，从而提高系统的整体性能。-降低功耗：
3、big.LITTLE架构可以根据工作负载动态调整核心数量，在低负载情况下关闭小核，从而降低系统的功耗。-延长电池寿命：big.LITTLE架构可以帮助延长电池寿命，因为它可以根据工作负载动态调整功耗，从而减少电池的消耗。ARMbig.LITTLE架构：降低功耗并提高性能big.LITTLE架构的实现1.处理器核心的设计：-大核通常采用复杂的微架构来实现高性能，而小核采用简单的微架构来实现低功耗。-大核和小核通常使用不同的指令集，以实现更好的功耗和性能平衡。2.核心之间的通信：-big.LITTLE架构中的核心之间可以通过共享内存或消息传递的方式进行通信。-共享内存可以实现更快的通信速度，但可能
4、会导致更高的功耗。-消息传递可以实现更低的功耗，但通信速度可能会较慢。big.LITTLE架构的应用1.移动设备：-big.LITTLE架构广泛应用于移动设备，如智能手机和平板电脑，因为它可以提供良好的性能和功耗平衡。2.嵌入式系统：-big.LITTLE架构也应用于嵌入式系统，如机顶盒和网络交换机，因为它可以提供较高的性能和较低的功耗。3.服务器：-big.LITTLE架构也开始应用于服务器，因为它可以提供更高的性能和更低的功耗，从而降低服务器的总体成本。唤醒锁机制：控制设备唤醒状态，减少不必要的功耗AndroidAndroid系系统统低功耗策略与低功耗策略与设计设计唤醒锁机制：控制设备唤醒
5、状态，减少不必要的功耗唤醒锁机制：1.WakeLock：一种机制，允许应用程序暂时防止设备进入睡眠状态，以执行特定任务。2.WakeLock类型：有两种主要类型：PARTIAL_WAKE_LOCK和FULL_WAKE_LOCK。PARTIAL_WAKE_LOCK允许屏幕保持关闭，但允许其他组件（如Wi-Fi）保持活动状态。FULL_WAKE_LOCK则阻止设备进入任何睡眠状态。3.唤醒锁管理：Android系统提供了一套API，允许应用程序获取和释放唤醒锁。应用程序应该在需要时获取唤醒锁，并在任务完成后立即释放它，以避免不必要的功耗。唤醒锁最佳实践：1.谨慎使用：避免过度使用唤醒锁，只在绝对必
6、要时才使用。2.选择正确的类型：根据需要选择合适的唤醒锁类型。3.及时释放：在任务完成后立即释放唤醒锁，以减少功耗。4.使用定时器：如果任务需要一段时间才能完成，可以使用定时器来释放唤醒锁，以防止设备在任务完成后仍保持唤醒状态。Doze 模式：优化待机功耗，延长电池寿命AndroidAndroid系系统统低功耗策略与低功耗策略与设计设计Doze模式：优化待机功耗，延长电池寿命Doze模式：优化待机功耗，延长电池寿命1.减少非必要后台服务和唤醒：在待机模式下，Android系统会限制非必要后台服务的运行，并减少对设备的唤醒。这有助于降低设备的功耗，延长电池寿命。2.调整应用的唤醒策略：Doze模
7、式下，Android系统会调整应用的唤醒策略，以减少应用对设备的唤醒。这有助于降低设备的功耗，延长电池寿命。3.应用待机机制：Android系统为应用提供了一种待机机制，允许应用在待机模式下继续运行。这有助于降低设备的功耗，延长电池寿命。省电模式：进一步降低功耗，延长电池寿命1.降低屏幕亮度：省电模式下，Android系统会降低屏幕亮度，以降低设备的功耗。这有助于延长电池寿命。2.禁用非必要功能：省电模式下，Android系统会禁用非必要的功能，以降低设备的功耗。这有助于延长电池寿命。3.限制后台活动：省电模式下，Android系统会限制后台活动的运行，以降低设备的功耗。这有助于延长电池寿命。
8、Doze模式：优化待机功耗，延长电池寿命自适应电池：优化应用功耗，延长电池寿命1.学习应用的使用模式：自适应电池功能会学习用户的应用使用模式，并根据学习到的模式优化应用的功耗。这有助于延长设备的电池寿命。2.限制后台活动：自适应电池功能会限制后台活动的运行，以减少应用对设备的唤醒。这有助于延长设备的电池寿命。3.优化应用的唤醒策略：自适应电池功能会优化应用的唤醒策略，以减少应用对设备的唤醒。这有助于延长设备的电池寿命。设备健康：监控电池状态，延长电池寿命1.监控电池健康：设备健康功能会监控电池的健康状态，并提示用户采取适当的措施以延长电池寿命。这有助于延长电池寿命。2.优化充电策略：设备健康功
9、能会优化充电策略，以延长电池寿命。这有助于延长电池寿命。3.提示用户采取适当的措施：设备健康功能会提示用户采取适当的措施以延长电池寿命。这有助于延长电池寿命。Doze模式：优化待机功耗，延长电池寿命快速充电技术：快速补充电量，缩短充电时间1.支持快充协议：快速充电技术需要设备支持快充协议。这有助于缩短充电时间。2.提高充电功率：快速充电技术需要提高充电功率。这有助于缩短充电时间。App Standby 模式：限制后台应用的活动，减少电量消耗AndroidAndroid系系统统低功耗策略与低功耗策略与设计设计AppStandby模式：限制后台应用的活动，减少电量消耗AppStandby模式：限制
10、后台应用的活动，减少电量消耗1.AppStandby定义：Android操作系统中用于限制后台应用活动的机制。旨在减少后台应用的能耗，从而延长设备的电池续航时间。2.AppStandby状态：应用可以处于不同的Standby状态，包括Active、WorkingSet、Frequent、Rare和Restricted。不同的状态对应着不同的活动限制和功耗限制。3.AppStandby机制：AppStandby机制通过一系列规则和策略来管理后台应用的状态。当应用进入Standby状态时，其活动受到限制，例如禁止网络访问、位置更新等。AppStandbybucket：根据应用使用情况自动分配不同的
11、待机状态1.AppStandbybucket定义：AppStandbybucket是Android系统中用于对应用进行分类的机制。根据应用的使用情况和行为，将应用分配到不同的bucket中。2.AppStandbybucket类别：应用可以被分配到不同的bucket中，包括Active、WorkingSet、Frequent、Rare和Restricted。Activebucket中的应用活动不受限制，而Restrictedbucket中的应用活动受到最严格的限制。JobScheduler：合理安排任务，减少系统资源消耗AndroidAndroid系系统统低功耗策略与低功耗策略与设计设计Job
12、Scheduler：合理安排任务，减少系统资源消耗JobScheduler的设计:1.工作调度器的组件:包括工作管道(jobpipeline)、JobInfo对象和JobScheduler服务。2.工作管道:提供了一个用于存储和排列待执行工作的队列,当设备进入空闲状态时,系统会根据预定义的策略从队列中选择和调度工作。3.JobInfo对象:是一个数据结构,用于描述工作详细信息,包括工作ID、工作类型、执行频率、执行条件和工作执行时的行为。任务的调度、执行与管理：1.任务的调度:工作调度器会根据预定义的策略从队列中选择和调度工作,并根据工作类型(例如,立即执行、定期执行或延迟执行)安排工作执行的
13、时间。2.任务的执行:当任务被调度执行时,系统会创建一个临时的服务来执行任务,任务执行完成后,临时服务将销毁。3.任务的管理:工作调度器还可以提供任务管理功能,如查看当前正在执行的任务、取消任务、重新安排任务等。JobScheduler：合理安排任务，减少系统资源消耗电源管理优化：1.任务的电源效率:工作调度器会根据设备的当前电源状态调整任务执行的优先级,以减少任务对设备电池电量的消耗。2.任务的执行时机:工作调度器会根据设备的使用情况和电量状态来选择执行任务的时机,以避免在不必要的时刻执行任务,从而减少电量消耗。3.任务的执行方式:工作调度器会根据任务的类型和执行频率来选择合适的执行方式,以
14、减少任务对设备资源的消耗。系统资源优化：1.任务的并发执行:工作调度器会根据设备的当前资源状态来限制任务的并发执行数量,以避免过度消耗系统资源,导致系统性能下降。2.任务的资源使用:工作调度器会根据任务的执行情况来调整任务对系统资源的使用,以避免任务过度消耗系统资源,导致其他任务无法正常执行。3.任务的执行优先级:工作调度器会根据任务的紧急性和重要性来确定任务的执行优先级,以确保重要任务能够优先执行,从而提高系统整体的性能。JobScheduler：合理安排任务，减少系统资源消耗应用开发人员指南：1.任务的注册:应用开发人员需要使用JobSchedulerAPI来注册任务,以指定任务的执行时间
15、、条件和行为。2.任务的执行:任务执行时,应用开发人员可以通过相应的回调函数来处理任务的执行情况,如任务的成功执行、失败执行或取消执行等。3.任务的管理:应用开发人员可以使用JobSchedulerAPI来管理任务,如查询任务的执行状态、取消任务、重新安排任务等。案例研究：1.某电商应用使用JobScheduler来调度商品更新任务:该任务在深夜执行,以更新商品的库存和价格信息,避免在白天高峰期执行任务而影响应用的性能。2.某社交应用使用JobScheduler来调度消息推送任务:该任务在用户不活跃时执行,以推送新消息通知,避免在用户使用应用时频繁推送通知而影响用户体验。wakelock机制：
16、管理设备唤醒状态，延长电池续航时间AndroidAndroid系系统统低功耗策略与低功耗策略与设计设计wakelock机制：管理设备唤醒状态，延长电池续航时间wakelock机制1.wakelock机制是一种Android系统中的电源管理机制，用于管理设备的唤醒状态，延长电池续航时间。wakelock机制允许应用程序或服务请求设备保持唤醒状态，即使屏幕关闭或设备处于空闲状态。2.wakelock机制由两个主要组件组成：wakelock和wakelock管理器。wakelock是一个应用程序或服务请求的锁，用于保持设备唤醒状态。wakelock管理器是一个系统服务，负责管理wakelock请求并控制设备的唤醒状态。3.wakelock机制的工作原理如下：当一个应用程序或服务需要保持设备唤醒状态时，它可以请求一个wakelock。wakelock管理器会将该请求添加到一个队列中，并根据wakelock的优先级和设备的当前状态来决定是否允许该请求。如果允许，wakelock管理器会将设备保持在唤醒状态，直到wakelock被释放。wakelock机制：管理设备唤醒状态，延长电池续航时间wak
