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解析 Android 电源管理策略,不同 Governor

2020-05-28


解析 Android 电源管理策略,不同 Governor现在除了连买桌上型电脑要挑剔 CPU 时脉外,这股风气也延烧到手机、平板等行动装置上。相对于 iOS 来说,Androi d对于硬体配置开放的态度,让市场上 Android 装置的内在包罗万象,有高阶的四核机种,也有几百MHz的超低阶战斗机种;但 ARM 的处理器依然不改原始小而巧的初衷,频率可依负载变化,当然,越低的频率也就是代表越省电。

governor 策略控制升降频时机

Linux 预设电源管理策略中,有着许多种不同的CPU频率管理策略,身为Linux分支的Android当然也就继承了这项传统。可惜的是Android装置大部分的出场状态,都不给予使用者最高权限;就算是自行取得root权限之后,核心(kernel)的部分也不见得支援全部的电源管理策略,有时甚至有可能只给你1种,想要其它的管理策略就只能走上刷机一途了。

Windows当然也有着自己的电源管理策略,但不像Linux那般的透明化,以及可调整性。Linux一般来说都会支援下列5种:performance、ondemand、conservative、powersave、userspace。除了最后1种为使用者定义模式外,其它4种的效能差异由大到小按照上方排列,但省电性却是由小到大排列,看完下方的说明就知道笔者在说什幺了。

Performance:持续将CPU频率控制在最高时脉。Ondemand:只要CPU的使用率超过1个固定的百分比,就直接将CPU频率拉到最高,之后再依负载情形降频,这也是绝大多数Linux预设的管理策略。Conservative:与Ondemand相似,但是提升时脉的行为较为消极,会在CPU可运作的时脉中一阶一阶往上跳,反应比较缓慢但省电。Powersave:将CPU频率直接固定在最低频率。

除此之外,还有其它延伸出来的管理模式,并不一定每一台Android装置里都有支援,在此简述如下:

LazyLazy:与Ondemand行为相同,但是频率的变化速度比Ondemand慢。Interactive:这个为Nexus 7的预设模式,基本上也与Ondemand相似,但在CPU负载的取样率更快,且在不同频率下的升降频策略有所不同;同时保持CPU负载取样程序的高优先性,因此比Ondemand的反应速度快。

其它衍伸还有相当多的管理模式,无法在本文一一详述,有兴趣的读者可使用governor作为关键字搜寻。接下来就使用 Nexus 7 支援的4种 governor 测试(performance、interactive、ondemand、conservative),看看哪种的效能最高。

差异在使用者体验上

在测试数据中产生了一个相当诡异的状况,照理来说 ondemand 应该要比 conservative 效能来的高,但在 Nexus 7 上却不是如此,由此可知理论和实务并不一定相符。

除了 ondemand 之外,其它3种governor的测试分数几乎都没有差异,因为测试程式都能够将CPU频率推到最高。反而在使用者体验来说,conservative和ondemand在介面操作流畅度方面不够顺畅,偶尔会出现卡卡的情形,也许更换gonvernor对于程式运作的差异不大,但是如果gonvernor能够更快速的回应使用者的操作,就不会觉得智慧型手机反应慢、难用。

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