成都网站建设套餐,银川哪里做网站,电子商城前端模板,免费制作一个手机app前言几年以前#xff0c;我被派去厦门上门去分析一个用户的手机卡顿问题#xff0c;该用户的手机经常莫名无响应#xff0c;刷机#xff0c;恢复出厂都没有用#xff0c;经过一通分析#xff0c;原来该用户从熟人店里买到了一张盗版的SD卡#xff08;这年头坑的就是朋友… 前言几年以前我被派去厦门上门去分析一个用户的手机卡顿问题该用户的手机经常莫名无响应刷机恢复出厂都没有用经过一通分析原来该用户从熟人店里买到了一张盗版的SD卡这年头坑的就是朋友该SD卡读写速度很慢顺序读写只有20MB/s。那为什么SD卡的读写性能对手机性能影响那么大当时我的知识水平只能从对比测试中发现这个问题然后更换SD卡解决了这个问题但是无法从原理上解释这种现象。经过那么多年的学习积累我现在终于可以解释这个问题。一、什么叫存储设备在电脑上存储设备就是硬盘一般有固态硬盘和普通机械硬盘在手机上存储设备就是内部存储或者外置SD卡有EMMC和UFS X.X等类型。1.1 一个程序如何访问存储设备上的数据三个重要硬件CPU内存存储三者的通信关系如下一个程序需要通过CPU-内存-存储设备CPU是无法直接访问存储设备的。1.2 三者执行速度做对比可以很明显的看到存储的速度明显拖了CPU和内存的后腿所以程序访问存储设备里的速度很大程度上取决于存储设备的读写速度。有人说怎么不把存储做的快了一点你要知道越快的东西越贵。如果你有钱也可以把存储都换成内存假设1T的硬盘都换成内存你算算需要多少钱而且目前我们普通用户对电脑手机的性能要求存储1毫秒响应时间足够了。思考一个问题存储那么慢CPU那不是会闲那不是浪费了吗答案操作系统实现了多进程Task让每个进程轮流使用CPU变相的对于单个进程来说CPU的执行时间也就变长了。假设一个CPU有100个进程轮流使用那不就是变相的对于单个进程来说CPU的执行时间不就是30纳秒了这样子不就和内存存储的速度匹配上了嘛。1.3 测试存储性能的两个指标随机读写性能顺序读写性能PS通过跑分软件测试计算的速度是CPU内存存储设备同时作用的结果对存储设备的速度有一定的参考意义但是不能作为存储设备的绝对速度。二、Android存储架构图整个Android存储架构分为三个层1.应用程序2.Linux内核3.硬件层我们接下来从这三个方面来分析如何提升手机的存储性能。三、硬件层硬件层也就是块设备例如SD卡固态硬盘机械硬盘都是块设备基本上增大块设备绝对读写速度只能通过硬件结构升级和驱动优化硬件厂商提供存储设备硬件和驱动对于我们OEM厂商来说基本能优化的空间为零。前言中讲的用户问题就是属于硬件层的问题遇到这种问题只能换硬件也就是换SD卡。手机常见的块设备速度对比UFS 3.1 UFS 3.0 UFS 2.1 EMMC记住UFS数字越大速度越快。小米10的黑科技揭秘-WriteTurbo最近小米10大肆宣传的WriteTurbo大概率属于供应商的优化这个方案主要是增加顺序读写性能基本原理就是在块设备内部加入一块高速缓冲区这样子内存就是和高速缓冲区通信提升顺序读写的响应速度。不管怎么吹也比不过UFS 3.1。四、Linux内核Linux内核中主要分三层VFSFileSystemBlock Layer。4.1 VFSVFS是虚拟文件系统的缩写属于linux内核的一个抽象层我们能优化的机会不多但是并不是完全没有由于这块代码比较标准一般也不建议去修改。想深入理解这块知识可以看我的视频王小二图解Android【005】一切皆文件4.2 FileSystemFileSystem是文件系统目前手机中常见的F2FS和EXT4两者没有绝对的好坏只是目前来看在相同的存储硬件下F2FS比EXT4随机读写速度更快我们可以通过刷机修改我们存储的文件系统。如何优化FileSystem优化文件系统的基本思路1.以内存换速度提前合理的缓存可能即将打开的文件索引文件系统发起IO请求到Block Layer的速度将会大大增快。2.优化存储的结构F2FS和EXT4文件系统会影响到存储设备中文件以及文件信息的存储位置在不同场景下两者有着不同的存储结构文件系统的代码一般都是开源的而且贡献者一般都是linux大神优化的难度挺大但是绝对有机会的。只是我现在的水平只能看看文件系统没有达到能优化的能力黑科技揭秘-F2FS文件浏览器有厂商说我们是F2FS文件浏览器比传统的文件浏览器快其实只不过换了文件系统成F2FS或者对F2FS有一定的代码优化。你的硬件跟不上就算你的文件系统再牛逼也只能一定程度提升随机读写性能。打个比方汽车1.5T再牛逼也比不过2.0自然吸气UFS 3.0怎么也比不过3.1。4.3 Block LayerBlock Layer主要是串联各个块设备驱动和文件系统例如电脑上可能存在多块硬盘手机上可以外置一个SD卡。IO调度算法Block Layer最重要的就是IO调度算法也是比较复杂主要任务就是合并IO请求重新排序IO请求转发IO请求到块设备驱动可以通过优化或者切换调用算法提升IO请求的效率。目前常见的IO调度算法是CFQNOOPDeadline有关IO调度算法的介绍和测试手段参考下面这个链接https://blog.51cto.com/scoke/490546如何优化通过调整不同进程的IO优先级提升前台进程的IO调度的效率。通过修改IO调度算法提升某些场景下IO整体性能。5、应用程序作为App开发人员基本无法去优化平台的存储性能但是可以优化APP的代码减少存储设备的访问将经常访问的数据放到内存里来减少数据库的交互。Android官方也是警告千万不要在主线程处理复杂的IO操作。只要所有App都乖乖地减少对存储设备的访问这样子IO负载就不会高手机也就越流畅。6、总结其实我个人认为现在手机硬件不断升级一台好的手机不单单是CPU内存 一块好的存储设备也是非常重要的如果说CPU决定了这台手机的上限那么存储设备算是这台手机的下限。作为工程师我们要做的就是将一块好的存储设备优化到极致将差的存储设备优化到正常使用我目前正在这个方向上努力学习努力进步中。7、思考想想你们日常写的代码中有哪些属于存储设备的读写欢迎留言。 回复「 篮球的大肚子」进入技术群聊回复「1024」获取1000G学习资料
