技術解讀：小米MIUI的原子內存機制是如何實現的？

8月10日，在“我的夢想，我的主題”2021年度演講暨小米秋季新品發布會上，小米MIX 4正式發布，不僅搶發了高通驍龍888+芯片，還采用了全新的CUP全面屏，通過首創微鉆排列技術實現了100%全像素顯示。外殼技術上，小米再次優化陶瓷機身，有了更好的觸感，和減重30%的輕盈機身。
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小米MIX 4上在硬件層面上采用了多項“黑科技”，而作為系統軟件MIUI，雖然沒有新功能發布，卻在軟硬件結合方面讓人耳目一新。原子內存機制是小米產品總監、MIUI體驗總負責人金凡在介紹MIUI12.5增強版時重點提到了一項功能優化。
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通過原子內存機制，MIUI12.5增強版可以實現超精細內存管理，拆分應用內存，優先結束不重要任務，而不是暴力的程序強退，讓系統內存得到更精細的應用。金凡講到，以小米10至尊紀念版為例，后臺駐留能力提升了64%。
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你不禁會問這真的是“黑科技”嗎？或者這樣的“黑科技”是如何實現的？
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在此我們要先弄清楚，原生Android是如何和系統硬件配合的。在底層系統搭建上，原生Android選擇了分層的結構，分別是應用層、應用框架層、系統運行庫層、硬件抽象層和Linux內核層。
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在這五層中，應用層負責交互；應用框架層用于應用程序開發；系統運行庫層負責應用下載到本地并支持多應用并行；硬件抽象層負責抽象化硬件并控制硬件；Linux內核層上面有面向安卓專門的驅動。
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搞清楚這樣的分層結構，小米MIUI改動的地方應該是較為明確了——小米在系統運行庫層和硬件抽象層進行了優化。
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原生Android的系統運行庫層還有細分，一部分是C++/C++程序庫，這部分主要是提供基本的性能支持，比如3D繪圖函數庫OpenGL ES，輕型的關系型數據庫引擎SQLite和底層的2D圖形渲染引擎SGL等。這部分需要特別提一下SQLite，從金凡的描述來看，原子內存機制能夠對應用程序進程進行優先級排序和刪除，因此應該有在SQLite的工作方式進行調整，讓應用進程的記錄方式滿足原子內存機制的工作原理，且金凡提到的單進程刪除和程序瘦身，也需要在數據庫上做文章。
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系統運行庫層的另一部分是運行時庫，是一種被編譯器用來實現編程語言內置函數，以提供該語言程序運行時支持的一種特殊的計算機程序庫。這部分重要的作用是提供最基本的執行時需要。小米MIUI的原子內存機制是一種特殊的進程執行，系統運行庫層原本是支持多應用程序并行的，但支持數量有限，因此小米MIUI就需要定制化的執行支持，在這部分加以調整和優化。
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硬件抽象層讓系統能夠在內核空間編寫硬件驅動程序，添加接口支持訪問硬件，實現通過Java接口來訪問硬件。通過金凡的描述不難發現，原生Android的硬件抽象層實現的硬件驅動應該是以塊的方式設定的，每一個應用程序都是一個塊，所有該應用程序的進程都在這個塊中，當系統內存無法運轉最新打開的應用程序時，按照時間排序，時間較早打開的應用程序就需要強退，并在下一次打開時重新加載。
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小米MIUI的原子內存機制從概念上就可以看出，他們改變了程序的驅動方式，讓每一個應用程序不再以完整體的方式存在于內存中，而是進行了多維度的切割，包括線程的分解以及應用程序加載包外套的壓縮功能。進而實現，線程上面是可以獨立加入和刪除的，且應用程序本身在必要的時候能夠進一步進行壓縮，讓內存中能夠容納更多的應用程序。
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通過與競品安卓旗艦機型的對比，當共同打開10個應用程序之后，搭載小米MIUI12.5增強版的機型能夠讓所有應用都駐留在后臺，而競品安卓旗艦機型駐留應用程序的數量是3個，其他程序均被后臺“殺掉”。
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然而，從目前小米嘗鮮用戶的反饋來看，小米MIUI12.5 增強版的表現還不是很穩定，有網友在小米社區反饋即便使用了小米MIUI12.5 增強版內測版本，殺后臺情況依然存在。
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