10月28日，在第18屆“中國Linux內(nèi)核開發(fā)者大會”（以下簡稱CLK）上，OPPO平臺軟件開發(fā)中心GM、軟件系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)專家許珉嘉分享了ColorOS下基于用戶體驗改善的Linux內(nèi)核優(yōu)化方案，并公布了可編程內(nèi)核技術(shù)方向，極大程度提升流暢性細節(jié)體驗，從底層解決安卓卡頓問題。

內(nèi)存優(yōu)化和內(nèi)核調(diào)度多端發(fā)力，為ColorOS流暢性和穩(wěn)定性保駕護航

CLK是中國 Linux 內(nèi)核領(lǐng)域頗影響力的峰會之一，至今已舉辦至第 18 屆，每屆大會都由行業(yè)內(nèi)頗具影響力的企業(yè)承辦，參會人數(shù)近 500 人。受CLK組委會委托，本屆大會由OPPO承辦，10月28日在深圳開幕。大會設(shè)置主論壇，以及內(nèi)存管理、云和服務(wù)器、Arch&虛擬化&I/O、調(diào)試/eBPF/調(diào)度四個分論壇。在本屆大會中，OPPO圍繞內(nèi)存優(yōu)化和內(nèi)核調(diào)度等課題進行了主題演講。

ColorOS內(nèi)核升級點 ▲

大會上，OPPO高級底層軟件工程師韓傳華發(fā)表了《動態(tài)大頁：基于ARM64 Contiguous PTE的64KB HugePage/Large Folios》的課題演講，闡述了OPPO的動態(tài)大頁方案，為提升內(nèi)存分配效率，提升安卓應(yīng)用性能提供了新的思路。數(shù)據(jù)顯示，采用OPPO的動態(tài)大頁方案，Rambench內(nèi)存訪問性能平均提升10%＋，Androbench數(shù)據(jù)庫更新性能提升16%+，Antutu跑分總分提升22214+ ，內(nèi)存壓縮率、丟幀、連續(xù)啟動應(yīng)用等方面也有不同程度的提升。

為進一步優(yōu)化內(nèi)存運行效率，提升高負(fù)載下游戲、相機和應(yīng)用切換等場景的流暢性，OPPO還推出感知page映射頻度和lock contention的LRU回收優(yōu)化方案，進一步減小內(nèi)存回收負(fù)載，提升回收率，有效改善用戶的性能體驗。

眾所周知，Linux內(nèi)核并發(fā)保護機制在保護共享數(shù)據(jù)的同時，也可能引入一些性能問題，直接影響用戶面的體驗，如移動端APP界面滑動出現(xiàn)卡頓感。OPPO針對這些問題對『任務(wù)持鎖期的調(diào)度』和『任務(wù)等鎖期的排隊』進行了策略優(yōu)化。據(jù)OPPO高級底層軟件工程師謝柳杰介紹：”優(yōu)化后，ux task超過50ms的等鎖延遲次數(shù)降低70%+，mutex/rwsem競爭烈度降低30%+，樂觀自旋時間總體下降11%+”,有效提升手機流暢性。

針對原生內(nèi)核調(diào)度器無法保證對圖形繪制、音頻編解碼等時延敏感型任務(wù)調(diào)度延遲的問題，OPPO內(nèi)核團隊設(shè)計了基于任務(wù)調(diào)度延遲的balance方案，在原生內(nèi)核的基礎(chǔ)上進行定制和優(yōu)化，提升關(guān)鍵任務(wù)的響應(yīng)速度和實時性能，從而提供更流暢的用戶體驗。據(jù)統(tǒng)計，使用該方案的手機設(shè)備丟幀概率降低22.97%，音頻卡音概率降低20%。

ColorOS十年磨劍，可編程內(nèi)核或成安卓流暢性體驗制勝法寶

此次 OPPO 還在大會主論壇上，公布了可編程內(nèi)核技術(shù)方向，并宣布 ColorOS 于未來也將會持續(xù)在可編程內(nèi)核上演進，不斷聚焦可編程CPU調(diào)度器、可編程內(nèi)存管理、可編程 IO 調(diào)度機制等領(lǐng)域，進而針對每個手機場景做到極致的細節(jié)優(yōu)化。

OPPO平臺軟件開發(fā)中心GM、軟件系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)專家許珉嘉強調(diào)：“手機與桌面和服務(wù)器系統(tǒng)，無論在硬件架構(gòu)、軟件架構(gòu)和用戶關(guān)切上都存在非常大的差異。這要求我們在Linux OS層面從各個維度進行針對移動設(shè)備場景的優(yōu)化。”

OPPO平臺軟件開發(fā)中心GM、軟件系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)專家許珉嘉▲ ColorOS從用戶體驗改善出發(fā)，針對流暢性、穩(wěn)定性等直接影像用戶體驗的優(yōu)化方向，進行系統(tǒng)的問題歸因，下鉆拆解到內(nèi)核層級，逐一尋找優(yōu)化方案，對標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核進行改造，推出更適合移動設(shè)備的可編程內(nèi)核技術(shù)方案。正是這種認(rèn)真做事的方式，才讓我們看到ColorOS十年來，在每一代的更新上都有著亮眼的性能表現(xiàn)提升。

可編程內(nèi)核是對底層技術(shù)的重大改造，這不僅需要長期的技術(shù)積累，更需要龐大研發(fā)投入。OPPO自身的研發(fā)團隊暫且不提，僅2022年OPPO的產(chǎn)學(xué)研合作費用就突破了1.5億，簽約了12所高校聯(lián)合實驗室，課題合作高校超30+，技術(shù)課題150+，支撐了ColorOS的技術(shù)底座。

同時，OPPO也本著更開放的態(tài)度擁抱開源，成立了專門的團隊來對接開源社區(qū)，積極參與目前開源社區(qū)的研究，同時積極把ColorOS對內(nèi)核的研究成果與開源社區(qū)分享，這種模式必然能形成技術(shù)能力互補的正向循環(huán)。未來，ColorOS將繼續(xù)圍繞可編程內(nèi)核技術(shù)方向，深入底層進行技術(shù)改造，充分細分系統(tǒng)算力資源，進一步提升流暢細節(jié)表現(xiàn)。