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OS X Mavericks系统的省电三板斧
  • 2013-6-26 15:32:34
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:薛昱
  • 作者:
【电脑报在线】在不久前召开的WWDC大会上,苹果发布了新一代MacBook Air。相对于上一代产品,新一代MacBook Air的续航能力更给力了,比如新的13英寸MacBook Air充满电之后能连续运行12个小时,比上一代的7小时的续航时间提升了将近1倍。除了采用更大的电池以及更省电的Haswell处理器之外,OS X Mavericks系统的省电三板斧也是功不可没。

    在不久前召开的WWDC大会上,苹果发布了新一代MacBook Air。相对于上一代产品,新一代MacBook Air的续航能力更给力了,比如新的13英寸MacBook Air充满电之后能连续运行12个小时,比上一代的7小时的续航时间提升了将近1倍。除了采用更大的电池以及更省电的Haswell处理器之外,OS X Mavericks系统的省电三板斧也是功不可没。




底层新功能:内存压缩技术

    在OS X Mavericks系统的底层加入了一个内存压缩技术(Compressed Memory),从名字上看,这似乎与省电拉不上关系,但实际上这一技术意义重大。

    在OS X系统运行时,会将内存分为活跃的内存(Active memory)以及非活跃的内存(Inactive memory)两类。例如电脑同时打开了4个程序,每个程序占用了100MB的内存容量,那么这400MB就会被系统标记为活跃的内存。如果关掉了其中的2个程序,那么这两个程序占用的200MB内存就不再是活跃的了,但是内存仍然会保留它(这是苹果操作系统的一个一贯机制),再启动这两个程序时,这些非活跃内存将被激活,程序打开速度就会大幅提升。

    如果遇到内存被占满的情况时,传统的做法是将非活跃内存清除,当重新启动软件的时候,需要重新读取,增加等待的时间。也可在硬盘上建立临时交换空间(swap),作为虚拟内存使用。受硬盘速度的影响,这种虚拟内存读取/写入速度都比较慢,也会导致程序打开速度变慢。而内存压缩技术,会尽可能久的保留那些会用到的非活跃内存,使系统更快的响应潜在的应用需求,只不过为了照顾新的内存需求,会对这些非活跃内存进行压缩(最大可达50%)以腾出空间以供新的程序使用。这样一来,在保证速度的前提下,减少系统读写磁盘临时交换空间(swap)数据的频率,最终改善笔记本的功耗表现。如果将OS X Mavericks系统装载老款机械硬盘的电脑上,其省电效果会更为明显。


严格限制资源占用:程序挂起

    在使用中,用户可能会同时开启多个程序,这会造成CPU占用率的提升,进而增加功耗。而程序挂起技术(App Nap),就是为了解决这一问题,当程序不在前台操作/可见的程序进入更彻底的挂起状态。具体做法是当一个程序的窗口处于不可见,而且没有音频播放的状态时,Mavericks系统会将此程序在后台挂起来:限制后台闲着的程序向CPU发出中断请求,通过限制程序频繁的资源请求,严格限制软件的资源占用,从而改善CPU的利用效率。同时,程序挂起技术也对网络连接和磁盘资源访问的“最低优先级”,在减少后台占用的同时,降低磁盘的功耗和前台程序的响应速度。


省电模式不被打扰:时钟调度

    在系统中加入省电模式,这并不是什么新鲜事了。但是即便是笔记本处于省电模式下的闲置状态中,一些用户无法察觉的请求(例如DHCP获取、WiFi连接到系统升级通知触发等)都会让CPU不得不一直处于活动状态,使得CPU和磁盘不能真正进入省电模式。这就是为什么省电模式有时并不省电的原因所在,而 CPU只有在休眠状态时候是最节能的。

    OS X Mavericks系统加入了一个时钟调度的技术,只会在笔记本电池供电的条件下开启。为了让 CPU 更多的处于闲置状态以节省电池电力,时钟调度技术会微调各个程序的定时器,让它们尽量同时触发,这样 CPU 可以一次性处理完多个任务,从而延长处于闲置状态的时间,从而达到降低功耗的目的。这个特性其实在 Windows 8 里面也有,主要是为了配合最新 Intel 处理器自带的 Power Optimizer技术。


写在最后: 

    系统层面的优化一直是苹果的优势所在,正是由于OS X Mavericks系统的省电三板斧再加上Haswell平台的低功耗,软硬兼修从而打造出了能跑半天的新一代MacBook Air。而英特尔要求新一代超极本必须达到9小时的续航时间,这与MacBook Air的13小时相形见绌。或许在硬件方面提升困难的前提下,如何从系统层面进行节电的尝试,这值得超极本借鉴。

本文出自2013-06-24出版的《电脑报》2013年第24期 C.笔记本电脑
(网站编辑:pcw2013)


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