技术解读：小米MIUI的原子内存机制是如何实现的？

8月10日，在“我的梦想，我的主题”2021年度演讲暨小米秋季新品发布会上，小米MIX 4正式发布，不仅抢发了高通骁龙888+芯片，还采用了全新的CUP全面屏，通过首创微钻排列技术实现了100%全像素显示。外壳技术上，小米再次优化陶瓷机身，有了更好的触感，和减重30%的轻盈机身。
 
小米MIX 4上在硬件层面上采用了多项“黑科技”，而作为系统软件MIUI，虽然没有新功能发布，却在软硬件结合方面让人耳目一新。原子内存机制是小米产品总监、MIUI体验总负责人金凡在介绍MIUI12.5增强版时重点提到了一项功能优化。
  
通过原子内存机制，MIUI12.5增强版可以实现超精细内存管理，拆分应用内存，优先结束不重要任务，而不是暴力的程序强退，让系统内存得到更精细的应用。金凡讲到，以小米10至尊纪念版为例，后台驻留能力提升了64%。
 
你不禁会问这真的是“黑科技”吗？或者这样的“黑科技”是如何实现的？
 
在此我们要先弄清楚，原生Android是如何和系统硬件配合的。在底层系统搭建上，原生Android选择了分层的结构，分别是应用层、应用框架层、系统运行库层、硬件抽象层和Linux内核层。
 
在这五层中，应用层负责交互；应用框架层用于应用程序开发；系统运行库层负责应用下载到本地并支持多应用并行；硬件抽象层负责抽象化硬件并控制硬件；Linux内核层上面有面向安卓专门的驱动。
 
搞清楚这样的分层结构，小米MIUI改动的地方应该是较为明确了——小米在系统运行库层和硬件抽象层进行了优化。
 
原生Android的系统运行库层还有细分，一部分是C/C++程序库，这部分主要是提供基本的性能支持，比如3D绘图函数库OpenGL ES，轻型的关系型数据库引擎SQLite和底层的2D图形渲染引擎SGL等。这部分需要特别提一下SQLite，从金凡的描述来看，原子内存机制能够对应用程序进程进行优先级排序和删除，因此应该有在SQLite的工作方式进行调整，让应用进程的记录方式满足原子内存机制的工作原理，且金凡提到的单进程删除和程序瘦身，也需要在数据库上做文章。
 
系统运行库层的另一部分是运行时库，是一种被编译器用来实现编程语言内置函数，以提供该语言程序运行时支持的一种特殊的计算机程序库。这部分重要的作用是提供最基本的执行时需要。小米MIUI的原子内存机制是一种特殊的进程执行，系统运行库层原本是支持多应用程序并行的，但支持数量有限，因此小米MIUI就需要定制化的执行支持，在这部分加以调整和优化。
 
硬件抽象层让系统能够在内核空间编写硬件驱动程序，添加接口支持访问硬件，实现通过Java接口来访问硬件。通过金凡的描述不难发现，原生Android的硬件抽象层实现的硬件驱动应该是以块的方式设定的，每一个应用程序都是一个块，所有该应用程序的进程都在这个块中，当系统内存无法运转最新打开的应用程序时，按照时间排序，时间较早打开的应用程序就需要强退，并在下一次打开时重新加载。
 
小米MIUI的原子内存机制从概念上就可以看出，他们改变了程序的驱动方式，让每一个应用程序不再以完整体的方式存在于内存中，而是进行了多维度的切割，包括线程的分解以及应用程序加载包外套的压缩功能。进而实现，线程上面是可以独立加入和删除的，且应用程序本身在必要的时候能够进一步进行压缩，让内存中能够容纳更多的应用程序。
 
通过与竞品安卓旗舰机型的对比，当共同打开10个应用程序之后，搭载小米MIUI12.5增强版的机型能够让所有应用都驻留在后台，而竞品安卓旗舰机型驻留应用程序的数量是3个，其他程序均被后台“杀掉”。
 
然而，从目前小米尝鲜用户的反馈来看，小米MIUI12.5 增强版的表现还不是很稳定，有网友在小米社区反馈即便使用了小米MIUI12.5 增强版内测版本，杀后台情况依然存在。
  
目前，这样的情况是个例还是普遍现象，需要等小米MIUI12.5 增强版公开上线之后才能知晓。

内存机制芯片内存减重

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