📄 Abstract
摘要： 手机内存已突破 24GB，为何“杀后台”现象依然频发？真相在于厂商为了追求极致的续航跑分，利用 Android Freezer (
cgroup v2) 技术将后台应用进行“尸体化”处理。本文将揭示 AI 冻结策略如何因**过拟合（Overfitting）**续航指标，而导致“假死”、“断连”等用户体验噩梦，并探讨未来基于 NPU 的零功耗保活方案。
1. 🤯 困境：24GB 内存也救不了的“数字健忘症”
到了 2025 年末，旗舰手机的 RAM 普遍达到了 16GB 甚至 24GB。按理说，驻留几十个 App 毫无压力。但用户依然发现：切出去回个微信，游戏就要重连；早上醒来，发现昨晚的下载任务莫名暂停。
核心痛点： 现在的“杀后台”不再是因为内存不足（OOM - Out of Memory），而是因为电量焦虑。厂商为了在续航测试中多跑 10 分钟，利用 AI 算法极其激进地剥夺了后台应用的 CPU 时间片。这不是“杀戮”，这是“冷冻”——但往往因为解冻失败或冷冻时机错误，导致应用变成了“僵尸”。
2. 🌡️ 核心原理：从 SIGKILL 到 cgroup 冻结
要理解为什么 App 会“假死”，必须理解 Android 杀后台技术的代际演变：从 “物理消灭” 到 “时间停止”。
技术演进：cgroup v2 Freezer 的双刃剑
在 Android 11 之前，杀后台主要是 LMK (Low Memory Killer) 直接发送 SIGKILL 信号，进程彻底消失。
而在 2025 年的主流 Vendor OS 中，核心机制是基于 Linux 内核的 cgroup v2 Freezer。
- 机制： 系统并不回收 App 的内存，而是剥夺其 CPU 调度权。App 依然在 RAM 里，但它的进程状态被瞬间挂起（Suspend）。
- 状态： 对于 App 来说，时间停止了。网络心跳包发不出去了，定时器停了，Socket 连接虽然还开着，但服务器端因为收不到 ACK 包，会认为客户端已掉线。
算力与功耗的方程
AI 调度器试图寻找一个极值点：
$$\Delta E = E_{\text{active}} - (E_{\text{freeze}} + E_{\text{resume_overhead}})$$
只有当冻结节省的能量 $E_{\text{freeze}}$ 远大于唤醒带来的额外开销 $E_{\text{resume_overhead}}$ 时，冻结才是正收益的。但厂商的 AI 往往高估了用户的忍耐度，低估了应用“解冻”后的重连成本（如游戏重连需要重新加载资源）。
3. ⚙️ 工程挑战：AI 的“过拟合”与“误杀”
原本 Freezer 是一项天才技术（既保留了现场，又暂停了功耗），但为什么变成了噩梦？因为控制冷冻枪的 AI 模型“过拟合”了。
1. 续航跑分的“内卷”
手机厂商的 AI 训练数据，往往高度权重于**“续航基准测试（Battery Benchmark）”**。在这些测试中，后台越干净、冻结越快，得分越高。
这导致 AI 调度器变成了一个**“急躁的管理员”**：
- 用户切出 App 仅 3 秒，AI 就判定“用户不再使用”，立刻执行
cgroup_freeze。 - 结果：用户只是去复制个验证码，切回来时，App 需要从冰冻状态解冻，甚至因为 Socket 超时而报错重连。
2. “僵尸应用”的诞生
最可怕的不是杀掉，而是**“半死不活”。 当 App 被冻结时，它的一些子线程可能正持有关键的锁（Lock）或文件句柄**。
- 现象： App 还在后台列表里，点击也能瞬间弹出来（因为内存没丢），但点击按钮无反应，界面卡死。
- 原因： 进程虽然恢复了 CPU 时间片，但之前的逻辑锁因为冻结被打断，导致状态机错乱，成为了一个需要手动强杀才能复活的“僵尸”。
4. 🛠️ 解决方案：基于意图的“浅层冻结”
为了解决噩梦，2025 年的先进 OS 开始采用更分层的策略。
1. 状态保留与网络代理 (State-Preserving with Proxy)
不是彻底冻结整个进程，而是将 网络连接句柄 移交给低功耗的 NPU 或专用通信协处理器 托管。
- App 主线程冻结（省电）。
- 协处理器维持 TCP 心跳（保活）。
- 一旦有数据包到达，协处理器唤醒 AP（Application Processor），解冻 App。 这种**“硬接管”**技术实现了零功耗保活。
2. 预测性保活 (Predictive Keep-Alive)
AI 不再只看“过去你用了多久”，而是预测“你接下来会不会用”。 如果 AI 识别到你刚刚复制了“验证码”格式的文本，它会强制锁定上一级应用（如银行 App）的活跃状态 30 秒，严禁执行冻结操作。这叫基于上下文的免疫策略。
5. 🌍 行业展望：从“杀后台”到“无感挂起”
未来的能效竞争，不再是谁杀得狠，而是谁藏得深。
- 趋势： Android 16/17 正致力推行 Standardized Freeze APIs，强制 App 开发者适配“冻结-恢复”生命周期接口。
- 硬件级支持： 芯片厂商（Qualcomm/MediaTek）正在底层硬件支持**内存快照（RAM Snapshot）**技术，允许将不常用应用压缩进闪存（Swap），释放 RAM 给大模型，同时保持毫秒级恢复速度。
6. 🏆 总结与最终建议
“杀后台”的噩梦，本质上是粗糙的软件策略配不上强大的硬件资源。AI 不应成为冷酷的刽子手，而应成为懂你意图的管家。
如果你遇到频繁断连或假死的 App，请不要犹豫，去电池设置里给它一个 “无限制” 的白名单特权。在厂商 AI 学会“读心术”之前，这是唯一可靠的解药。
📚 参考文献 / References
- [Linux Kernel Documentation] “Control Group v2 - Freezer Controller.” Detailed specification of the cgroup v2 freezer mechanism used in modern Android kernels.
- [Android Developers Blog] “Optimizing cached apps structure in Android 15.” Discusses the evolution of the Freezed state and its impact on process lifecycle.
- [Qualcomm Research] “Always-On Contextual Awareness for Mobile Devices.” (注：涉及 NPU 代理网络请求以降低 AP 功耗的硬件架构设计)