移動設備能效與功耗優(yōu)化策略研究.pdf

1、近年來，以智能手機、平板電腦為代表的移動設備大量涌現(xiàn)，傳統(tǒng)用戶經歷了從電腦端到移動端的轉變。Android操作系統(tǒng)以其開放、免費、完整以及專門針對移動設備等特點受到用戶的青睞，在智能終端操作系統(tǒng)領域吸引了大量的用戶。許多用戶在享受著移動設備帶來無限樂趣的同時，也常常面臨著設備續(xù)航時間越來越短的尷尬局面。因此，如何降低當前移動智能設備的功耗，并提高其能源利用效率越來越受到開發(fā)者的關注。
　　針對以上問題，本文在深入研究Android

2、電源管理系統(tǒng)的基礎上，針對當前Android電源管理機制中存在的不足進行分析，同時設計相應的優(yōu)化改進方案對設備進行節(jié)能優(yōu)化。
　　首先，對Android電源管理系統(tǒng)中的喚醒鎖機制進行深入研究，通過對喚醒鎖機制從內核層到用戶空間的實現(xiàn)原理與使用流程進行跟蹤，分析設備在屏幕關閉以后系統(tǒng)中靜默耗電現(xiàn)象產生的原因，并在移動設備上進行了驗證。在此基礎上設計WLDealer對此問題進行處理。WLDealer運行在系統(tǒng)后臺，當設備屏幕關閉后通過

3、對系統(tǒng)中存在的喚醒鎖信息進行獲取，并結合進程狀態(tài)對喚醒鎖使用異常情況進行判斷。在不需要用戶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平臺目前電源管理方式中存在的不足，設計并實現(xiàn)了電源管理優(yōu)化系統(tǒng)。通過對用戶真實情景數據以及功耗優(yōu)化策略等信息的采集，在智能平臺上利用C4.5算法對數據進行訓練和學習，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算法更好的分類決策效果。并基于此模型對終端設備的各主要耗能模塊進行節(jié)能優(yōu)化。
　　最后，對Android系統(tǒng)中的DVFS策略進行研究，分析其在CPU頻率調節(jié)過程中出現(xiàn)的額外功耗消耗現(xiàn)象。針對此問題設計了DVFS優(yōu)化方案，通過對系統(tǒng)實時負載信息的獲取與分析，及時將CPU調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過程中出現(xiàn)的功耗浪費。
　　通過在移動終端設備上進行測試，結果表明，WLDealer能有效處理系統(tǒng)中