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MIUI9快如閃電,miui9怎樣快如閃電

8月11日 , 小米開始推送第一批MIUI9開發(fā)版適配機(jī)型 , 包括了小米6、小米5X、紅米Note 4X(高通版),這是小米發(fā)布全新一代MIUI系統(tǒng)后,小米手機(jī)系統(tǒng)升級的第一步 。在此之前,從7月27日開始往后短短半個月時間,MIUI9內(nèi)測階段已經(jīng)有10萬人通過刷機(jī)或OTA在線升級方式使用上MIUI9 。
在MIUI9發(fā)布后半個月時間里,翻看微博和知乎平臺上網(wǎng)友的評價,這10萬用上MIUI9的小米發(fā)燒友,對MIUI9打出的“快如閃電”體驗(yàn)給予了很正面的評價,稱贊最新一代MIUI系統(tǒng)“快得飛起”“快得不像安卓系統(tǒng)” 。

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這種“快”是怎么練就的?7月26日發(fā)布會當(dāng)天由于時間有限PPT上只是一帶而過 , “應(yīng)用啟動加速”、“動態(tài)資源管控”、“內(nèi)存實(shí)時反碎片”等十幾個黑科技詞匯聽起來不明覺厲,但似乎又不明所以 。本周小編與我們工程師進(jìn)行了一場深度交流 , 深入研究MIUI9是如何“變快”的 。
安卓手機(jī)使用越久會越卡?看工程師怎么說
安卓手機(jī)使用時間越長,系統(tǒng)運(yùn)行速度會變慢,給普通用戶的感覺就是“卡頓”“不跟手” 。同時使用iPhone和安卓手機(jī)的“雙槍黨”這種感受會更明顯一些 。
對于工程師來說,這個現(xiàn)象是有悖常理的 。因?yàn)槭謾C(jī)的硬件配置,諸如CPU、內(nèi)存、GPU等不會隨著手機(jī)使用時間變長出現(xiàn)過多損耗 。另一方面,雖然每臺手機(jī)里安裝的APP有幾十上百個,但最常用的也一般在10個以內(nèi),安卓手機(jī)的高配置是可以支撐這些應(yīng)用流暢運(yùn)行的 。
那么問題出在哪里?工程師向我們介紹,很重要一個原因是安卓系統(tǒng)的開放性 , 導(dǎo)致眾多APP在調(diào)用手機(jī)系統(tǒng)權(quán)限和資源時不克制乃至貪婪,甚至相互之間不斷交叉喚醒,發(fā)生CPU、GPU、I/O資源、網(wǎng)絡(luò)帶寬等資源不當(dāng)占用,該快的時候不快 , 發(fā)生卡頓 。
作為手機(jī)操作系統(tǒng),過去四年時間 , MIUI一直在做這方面的管束 。比如2013年MIUI V5推出對齊喚醒,把多次不間斷喚醒管控為集中式喚醒;2015年MIUI7推出增強(qiáng)版對齊喚醒,續(xù)航時間比上一代MIUI6延長了25% 。今年MIUI9 , 在資源管控方面可謂下了“重典”,重點(diǎn)分配資源給當(dāng)前正在使用的APP,約束其他非活躍應(yīng)用 。同步實(shí)施的還有文件系統(tǒng)的升級,內(nèi)存實(shí)時反碎片技術(shù),核心組件擁塞控制機(jī)制,等等 。出來的效果就是影響手機(jī)體驗(yàn)的核心幾十項(xiàng)問題里,通過逐步克服優(yōu)化,讓手機(jī)的流暢體驗(yàn)發(fā)生了質(zhì)變 。接下來,在小米工程師的科普下 , 筆者帶大家來深入了解這些背后的黑科技 。
用來武裝MIUI9的12項(xiàng)黑科技,“黑”在哪里?
根據(jù)小米的說法,MIUI9共采用了12項(xiàng)黑科技,來打造“快如閃電”的系統(tǒng) 。它們分別是:應(yīng)用啟動加速,動態(tài)資源分配,關(guān)鍵場景響應(yīng)加速,核心組件擁塞控制,持續(xù)自動清理,全新文件系統(tǒng),文件系統(tǒng)緩存管理,內(nèi)存實(shí)時反碎片,異常排除機(jī)制,提高通訊效率,無線數(shù)據(jù)包加速,深度復(fù)蘇 。由于文章篇幅有限,下面重點(diǎn)介紹其中5項(xiàng)黑科技技術(shù) 。
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1、動態(tài)資源分配
動態(tài)資源分配技術(shù),表面上是手機(jī)系統(tǒng)對于各種資源如CPU資源、內(nèi)存資源、I/O資源、網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的合理分配,實(shí)際上背后需要非常龐大的數(shù)據(jù)支撐才能讓各種系統(tǒng)資源合理分配 。簡單來講,MIUI9系統(tǒng)大幅提高當(dāng)前應(yīng)用在資源分配中的權(quán)重,對高優(yōu)先級應(yīng)用進(jìn)行了更細(xì)致區(qū)分 。
其實(shí)安卓原生系統(tǒng)很早就設(shè)置了“前臺應(yīng)用”“后臺應(yīng)用”兩個調(diào)度組,來管控資源分配 。MIUI9更進(jìn)一步,把介于前臺、后臺之間的應(yīng)用行為比如通知欄應(yīng)用放到第三個組 , 如果前臺應(yīng)用(即當(dāng)前正在使用的應(yīng)用)運(yùn)行資源不足,會擠壓“第三組應(yīng)用”調(diào)用系統(tǒng)資源的份額,確保當(dāng)前應(yīng)用流暢運(yùn)行 。這個過程就像一個家長管理孩子們對零食、書籍、玩具……需求一樣,不能無盡應(yīng)允,也不能隨時隨地應(yīng)允,必須加以合理管控和引導(dǎo)才能教出一個“好孩子” 。
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2、全新文件系統(tǒng)
MIUI9采用了與最新一代Android O系統(tǒng)相同的SDcardfs文件系統(tǒng),這是安卓系統(tǒng)未來的發(fā)展方向 。
在此之前 , 原生Android為了讓各個應(yīng)用之間數(shù)據(jù)隔離 , 讓A應(yīng)用沒法讀取B應(yīng)用數(shù)據(jù),在系統(tǒng)中增加了一個叫“Fuse”的虛擬文件系統(tǒng),當(dāng)應(yīng)用需要讀寫虛擬SD卡中的數(shù)據(jù)時,必須經(jīng)過Fuse空間才可以傳送到系統(tǒng)底層EXT4空間,然后系統(tǒng)底層和Fuse虛擬空間會進(jìn)行多次往返的數(shù)據(jù)傳送,最終再傳送給系統(tǒng)前端,實(shí)現(xiàn)一個完整的操作閉環(huán)(在實(shí)際操作手機(jī)的體驗(yàn)中 , 這個過程是毫秒級的) 。
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因?yàn)椤癋use”虛擬文件系統(tǒng)和“EXT4”底層之間頻繁的數(shù)據(jù)讀寫會對應(yīng)用啟動速度產(chǎn)生影響 。根據(jù)Google在Pixel上的測試數(shù)據(jù),通過“Fuse”虛擬文件系統(tǒng)隨機(jī)寫的速度損耗達(dá)30%-50%,而SDcardfs損耗則可以控制在5%以內(nèi),另外“Fuse”隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)的速度損耗達(dá)到90%以上,SDcardfs可以控制在20%以內(nèi) 。這正是這種巨大的讀寫速度提升,最終呈現(xiàn)給用戶的是App應(yīng)用相應(yīng)速度的大幅提升 。
MIUI 9系統(tǒng)采用全新的SDcardfs文件系統(tǒng)后——這是最新一代Android O/Android 8.0采用的技術(shù),代表著安卓系統(tǒng)未來的發(fā)展方向——應(yīng)用啟動速度有明顯的提升 。比如在小米內(nèi)部測試中,游戲《陰陽師》在小米6上的啟動速度由9秒迅速縮減至5秒左右 , 效果非常明顯 。
3、內(nèi)存實(shí)時反碎片
內(nèi)存實(shí)時反碎片也是MIUI9一項(xiàng)黑科技 。那么什么是手機(jī)的內(nèi)存碎片?舉一個通俗的例子:如果我們把手機(jī)內(nèi)存看作一個記事本,數(shù)據(jù)讀寫看作在本子上寫入內(nèi)容 。隨著手機(jī)啟動,各種應(yīng)用以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)會不斷寫入內(nèi)存中,這時候會出現(xiàn)記事本上某一頁紙上沒有寫入內(nèi)容(“一頁紙”在內(nèi)存中的單位是4kb),而前后兩頁均被使用的情況,這時我們可以把這頁沒有使用的“紙張”看作一個內(nèi)存碎片——對于一臺4GB運(yùn)行內(nèi)存(RAM)的手機(jī)來說,這類碎片可能是幾千個 。
隨著手機(jī)使用時間增長,手機(jī)內(nèi)存中有可能會出現(xiàn)大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片,當(dāng)有些數(shù)據(jù)的讀寫需要使用連續(xù)內(nèi)存頁時 , 雖然手機(jī)此時還有內(nèi)存,但由于它是不連續(xù)的,從而導(dǎo)致應(yīng)用數(shù)據(jù)無法讀寫 。針對這個狀況,安卓原生系統(tǒng)其實(shí)做了不少工作,它通過內(nèi)存回收的方式“騰出”可以滿足當(dāng)前需求的連續(xù)內(nèi)存頁 。
但遇到多任務(wù)切換或系統(tǒng)資源調(diào)用時,剛騰出來的A內(nèi)存,如果此時你去做B操作,A內(nèi)存數(shù)據(jù)已經(jīng)被回收了;當(dāng)你從B操作切回到A時,系統(tǒng)需要重新去找滿足A的連續(xù)內(nèi)存頁并寫入數(shù)據(jù)……如此反復(fù)倒騰,會加速了手機(jī)I/O硬件損耗,并且對系統(tǒng)流暢性大打折扣 。
MIUI 9采用內(nèi)存實(shí)時反碎片技術(shù),通過復(fù)雜的算法來判斷內(nèi)存碎片是否可以被移動和整理 , 最大程度保證系統(tǒng)內(nèi)存的實(shí)時連續(xù)性,以應(yīng)對隨時可能出現(xiàn)的連續(xù)內(nèi)存數(shù)據(jù)讀寫需求,從而減少因?yàn)閮?nèi)存的不連續(xù)性導(dǎo)致的頻繁回收和重寫 , 讓系統(tǒng)的內(nèi)存讀寫時刻處于最佳狀態(tài) , 實(shí)現(xiàn)流暢運(yùn)行 。
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4、文件系統(tǒng)緩存管理
和內(nèi)存實(shí)時反碎片功能有所關(guān)聯(lián)的是文件系統(tǒng)緩存管理技術(shù) 。在手機(jī)打開存儲空間里的一個視頻或者圖片時,手機(jī)系統(tǒng)需要先將文件數(shù)據(jù)寫入系統(tǒng)內(nèi)存,再通過讀取系統(tǒng)內(nèi)存數(shù)據(jù)將文件展示到用戶眼前 。
前面我們提到了當(dāng)系統(tǒng)連續(xù)內(nèi)存數(shù)據(jù)不滿足當(dāng)前操作所需時 , 會進(jìn)行內(nèi)存回收釋放,這就可能導(dǎo)致部分熱點(diǎn)文件的數(shù)據(jù)被頻繁的回收和讀取 。
MIUI9文件系統(tǒng)緩存管理就是通過系統(tǒng)算法判斷熱點(diǎn)文件所使用的系統(tǒng)緩存 , 對它們加以保護(hù),防止出現(xiàn)因?yàn)閮?nèi)存回收導(dǎo)致的數(shù)據(jù)反復(fù)讀取現(xiàn)象 。
5、核心組件擁塞控制
由于文章篇幅所限 , 最后再向大家介紹一個MIUI9黑科技——核心組件擁塞控制 。
一般來講,手機(jī)系統(tǒng)核心組件包括“廣播”、“服務(wù)”、“界面”和“讀取數(shù)據(jù)庫”四大組件,每一個應(yīng)用都包含了這四個組件 。例如高德地圖的發(fā)push消息(廣播) , 在導(dǎo)航時告訴手機(jī)系統(tǒng)不要熄屏(服務(wù)),APP的操作界面(界面) , 在多任務(wù)后臺停留(讀取數(shù)據(jù)庫)等等行為,都是通過“組件”來實(shí)現(xiàn)的 。可以說所有APP在手機(jī)里的存在,都是表現(xiàn)為“組件的行為” 。
不同APP組件之間存在資源的競爭關(guān)系 , 比如各個應(yīng)用都需要讀取數(shù)據(jù)庫,但系統(tǒng)一次只會允許一個應(yīng)用的系統(tǒng)組件讀?。?其他應(yīng)用的“組件行為”就需要排隊(duì)等候 。
為了能夠讓自己的系統(tǒng)組件得到快速響應(yīng) , 某些應(yīng)用會采取一些非常規(guī)手段進(jìn)行插隊(duì),這就可能導(dǎo)致其他應(yīng)用的組件需求無法得到及時滿足,從而導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)卡頓、耗電等情況 。
對此MIUI 9引入核心組件擁塞控制技術(shù),當(dāng)發(fā)現(xiàn)一些非常規(guī)組件頻繁發(fā)起響應(yīng)請求,長時間占用CPU、內(nèi)存等硬件資源時,系統(tǒng)會對其行為進(jìn)行判斷,如果不是緊急需求,便會降低該應(yīng)用的優(yōu)先權(quán),比如限制其最大可用CPU資源,從而保證其他的系統(tǒng)組件獲得足夠的硬件資源支持 。
當(dāng)然,除了上面筆者所講到的幾項(xiàng)黑科技技術(shù),MIUI 9還采用了關(guān)鍵場景響應(yīng)加速、持續(xù)自動清理、異常排除機(jī)制、無線數(shù)據(jù)包加速等等黑科技 , 這里就不一一展開了 , 下次有機(jī)會再找小米工程師來進(jìn)行科普 。總之在這些黑科技加持下,小米有底氣喊出“MIUI9快如閃電”的口號,并最終得到米粉和媒體的認(rèn)可 。
死磕“快體驗(yàn)”,MIUI9升級計(jì)劃按批次有序推進(jìn)
快如閃電的MIUI9還在路上 。
根據(jù)發(fā)布會公布的官方消息,MIUI9開發(fā)版對小米機(jī)型的適配,分為3個批次,第一批分別甄選了一個小米機(jī)型(小米6)和一個紅米機(jī)型(紅米Note4X高通版),及一部新手機(jī)(小米5X) 。第二批為小米MIX、小米Note 2、小米5系列等熱門機(jī)型 , 第三批為眾多紅米和紅米Note系列機(jī)型 。MIUI9穩(wěn)定版升級計(jì)劃以MIUI論壇公告和MIUI官方微博/微信為準(zhǔn) 。
從機(jī)型適配的數(shù)量來看,MIUI9不亞于以往版本,甚至對于米粉期望比較低的小米2/2S都進(jìn)行了適配 。不過工程師告訴我們,下一代MIUI系統(tǒng)適配小米機(jī)型的數(shù)量肯定會減少 , 原計(jì)劃中小米2/2S是不在適配序列的 。并且將來為了確保每個機(jī)型更爽快的系統(tǒng)體驗(yàn),還在討論以“24個月”為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃MIUI新版本的升級適配工作 。
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據(jù)小米工程師介紹 , 今年的適配計(jì)劃確實(shí)與往年不太一樣 。以往MIUI新版本發(fā)布,是摧枯拉朽式的對齊發(fā)布,快速升級,快速普及 。今年MIUI9穩(wěn)扎穩(wěn)打 , 主攻品質(zhì),主攻“快如閃電” , 先在部分機(jī)型上驗(yàn)證成功模式,再復(fù)制到其他機(jī)型上,確實(shí)需要一個過程 。據(jù)稱2017年結(jié)束前工程師將會集中精力有序推進(jìn)MIUI9對小米機(jī)型的適配工作 。所謂“魚與熊掌不可兼得”,期待早日用上MIUI9的米粉要耐心等待咯 。
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現(xiàn)在MIUI 9首批內(nèi)測已經(jīng)結(jié)束,8月11日也是MIUI9第一批開發(fā)版發(fā)布時間,小米6、小米5X、紅米Note 4X已經(jīng)可以正式升級MIUI9開發(fā)版 。從過去一段時間來看,10萬米粉和主流媒體都給予了MIUI9高度評價 , 認(rèn)可它的快如閃電 。認(rèn)可了發(fā)布會上MIUI負(fù)責(zé)人洪鋒所提的“MIUI 9也許是最快的安卓系統(tǒng)”的說法 。
【MIUI9快如閃電,miui9怎樣快如閃電】隨著MIUI 9的不斷適配升級,將會有更多人體驗(yàn)到全新MIUI系統(tǒng)帶來的流暢體驗(yàn) 。筆者也希望看到更多手機(jī)廠商在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)體驗(yàn)上更加用心和負(fù)責(zé),讓國產(chǎn)手機(jī)的操作體驗(yàn)再上新臺階 。