移動(dòng)設(shè)備能效與功耗優(yōu)化策略研究.pdf

1、近年來(lái)，以智能手機(jī)、平板電腦為代表的移動(dòng)設(shè)備大量涌現(xiàn)，傳統(tǒng)用戶(hù)經(jīng)歷了從電腦端到移動(dòng)端的轉(zhuǎn)變。Android操作系統(tǒng)以其開(kāi)放、免費(fèi)、完整以及專(zhuān)門(mén)針對(duì)移動(dòng)設(shè)備等特點(diǎn)受到用戶(hù)的青睞，在智能終端操作系統(tǒng)領(lǐng)域吸引了大量的用戶(hù)。許多用戶(hù)在享受著移動(dòng)設(shè)備帶來(lái)無(wú)限樂(lè)趣的同時(shí)，也常常面臨著設(shè)備續(xù)航時(shí)間越來(lái)越短的尷尬局面。因此，如何降低當(dāng)前移動(dòng)智能設(shè)備的功耗，并提高其能源利用效率越來(lái)越受到開(kāi)發(fā)者的關(guān)注。
　　針對(duì)以上問(wèn)題，本文在深入研究Android

2、電源管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)當(dāng)前Android電源管理機(jī)制中存在的不足進(jìn)行分析，同時(shí)設(shè)計(jì)相應(yīng)的優(yōu)化改進(jìn)方案對(duì)設(shè)備進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化。
　　首先，對(duì)Android電源管理系統(tǒng)中的喚醒鎖機(jī)制進(jìn)行深入研究，通過(guò)對(duì)喚醒鎖機(jī)制從內(nèi)核層到用戶(hù)空間的實(shí)現(xiàn)原理與使用流程進(jìn)行跟蹤，分析設(shè)備在屏幕關(guān)閉以后系統(tǒng)中靜默耗電現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并在移動(dòng)設(shè)備上進(jìn)行了驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)WLDealer對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行處理。WLDealer運(yùn)行在系統(tǒng)后臺(tái)，當(dāng)設(shè)備屏幕關(guān)閉后通過(guò)

3、對(duì)系統(tǒng)中存在的喚醒鎖信息進(jìn)行獲取，并結(jié)合進(jìn)程狀態(tài)對(duì)喚醒鎖使用異常情況進(jìn)行判斷。在不需要用戶(hù)參與的情況下處理異常狀態(tài)的喚醒鎖，解決了Android系統(tǒng)中的靜默耗電現(xiàn)象。
　　其次，分析Android平臺(tái)目前電源管理方式中存在的不足，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了電源管理優(yōu)化系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)用戶(hù)真實(shí)情景數(shù)據(jù)以及功耗優(yōu)化策略等信息的采集，在智能平臺(tái)上利用C4.5算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，生成系統(tǒng)中各組件在不同情景下的功耗優(yōu)化模型，得到了比Naive Baye

4、s算法更好的分類(lèi)決策效果。并基于此模型對(duì)終端設(shè)備的各主要耗能模塊進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化。
　　最后，對(duì)Android系統(tǒng)中的DVFS策略進(jìn)行研究，分析其在CPU頻率調(diào)節(jié)過(guò)程中出現(xiàn)的額外功耗消耗現(xiàn)象。針對(duì)此問(wèn)題設(shè)計(jì)了DVFS優(yōu)化方案，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)負(fù)載信息的獲取與分析，及時(shí)將CPU調(diào)整至兼顧性能與功耗的工作頻率，減少了處理器在傳統(tǒng)DVFS過(guò)程中出現(xiàn)的功耗浪費(fèi)。
　　通過(guò)在移動(dòng)終端設(shè)備上進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，WLDealer能有效處理系統(tǒng)中