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近年来,以智能手机、平板电脑为代表的移动设备大量涌现,传统用户经历了从电脑端到移动端的转变。Android操作系统以其开放、免费、完整以及专门针对移动设备等特点受到用户的青睐,在智能终端操作系统领域吸引了大量的用户。许多用户在享受着移动设备带来无限乐趣的同时,也常常面临着设备续航时间越来越短的尴尬局面。因此,如何降低当前移动智能设备的功耗,并提高其能源利用效率越来越受到开发者的关注。针对以上问题,本文在深入研究Android电源管理系统的基础上,针对当前Android电源管理机制中存在的不足进行分析,同时设计相应的优化改进方案对设备进行节能优化。首先,对Android电源管理系统中的唤醒锁机制进行深入研究,通过对唤醒锁机制从内核层到用户空间的实现原理与使用流程进行跟踪,分析设备在屏幕关闭以后系统中静默耗电现象产生的原因,并在移动设备上进行了验证。在此基础上设计WLDealer对此问题进行处理。WLDealer运行在系统后台,当设备屏幕关闭后通过对系统中存在的唤醒锁信息进行获取,并结合进程状态对唤醒锁使用异常情况进行判断。在不需要用户参与的情况下处理异常状态的唤醒锁,解决了Android系统中的静默耗电现象。其次,分析Android平台目前电源管理方式中存在的不足,设计并实现了电源管理优化系统。通过对用户真实情景数据以及功耗优化策略等信息的采集,在智能平台上利用C4.5算法对数据进行训练和学习,生成系统中各组件在不同情景下的功耗优化模型,得到了比Naive Bayes算法更好的分类决策效果。并基于此模型对终端设备的各主要耗能模块进行节能优化。最后,对Android系统中的DVFS策略进行研究,分析其在CPU频率调节过程中出现的额外功耗消耗现象。针对此问题设计了DVFS优化方案,通过对系统实时负载信息的获取与分析,及时将CPU调整至兼顾性能与功耗的工作频率,减少了处理器在传统DVFS过程中出现的功耗浪费。通过在移动终端设备上进行测试,结果表明,WLDealer能有效处理系统中异常使用的唤醒锁,解决了系统中的静默耗电现象。设计的智能电源管理优化系统在对系统的节能优化方面取得了良好的使用效果,在保证用户服务质量的前提下使能源利用效率大大提高。在系统负载持续变化的过程中,改进后的DVFS达到了比传统CPU变频调整策略更好的节能优化效果。