Android Low Memory Killer 机制

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LowMemoryKiller是Android 系统在Linux kernel的OOMKiller基础上打的一个补丁。OOMKiller在kernel 没法再分配内存的时候，寻找一个得分最高的进程来杀掉。LowMemoryKiller则提前一步，通过把剩余内存划分成不同的级别，内存在消耗的过程中，触发不同的级别，杀死相应的app进程。在触发OOMKiller前，大量缓存的app进程已经被杀死掉了。

先简单说一下OOMKiller。

我们查看任一进程的proc信息(如：/proc/1)， 都会看到以下三个参数：

• oom_score－－是该进程的最终得分，分数越高，越容易被杀死；
• oom_score_adj －－ 范围：[-1000, 1000]，是kernel用来配置进程优先级的。值越低，最终的oom_score越低。
• oom_adj －－ 范围：[-16, 15]，是给用户来配置进程优先级的。为了方便用户配置，提供了范围更小的oom_adj参数，数字越小优先级越高，-17 表示该进程被保护，不被OOMKiller杀死。

因此，用户设置oom_adj后，kernel会转换并更新该进程实际的oom_score_adj值，它们的换算关系是：

#define OOM_DISABLE (-17)
#define OOM_SCORE_ADJ_MAX 1000

oom_score_adj = (oom_adj * OOM_SCORE_ADJ_MAX) / -OOM_DISABLE;
oom_adj = (oom_score_adj * - OOM_DISABLE) / OOM_SCORE_ADJ_MAX;

从上面可以看到，这个算法是有损的，所以，有时候会发现读出的oom_adj的值同设置得不一样了。如，设置oomajd=13, 那么 oom_score_adj=764，再次读oom_adj， 764 * 17 / 1000 == 12了。

当内存耗尽的时候，OOMKiller会调用 out_of_memory()来select_bad_process()， oom_score最大的值就是那个将要被杀死的bad process。 oom_badness()以oom_score_adj作为基础值，根据是否为管理员进程，占用的内存情况，来计算出最终的oom_score值，分值越高，越容易被杀死。

OOMKiller相应的源码文件：

/fs/proc/base.c
/mm/oom_kill.c

在Android系统里面，当app的状态发生变化，如：创建，收到广播，唤醒，放入后台等， ActivityManagerService的updateOomAdjLocked() 会computeOomAdjLocked()，然后，通过applyOomAdjLocked()把app的oom_adj值写入到Linux Kernel。

那么AN是如何计算每个app最终的oom_adj值的呢？

我们知道oom_adj的范围是[-16, 15]，AN根据app进程的特性进行了分类，不同的类别，对应不同的数值。

• 9 ~ 15: 是缓存到后台的app。
• 8: service B 列表， 长时间未使用的service进程。
• 7: 前一个app。
• 6: Home app。
• 5: 包含service的app 进程。
• 4: 高权重的应用－－隐藏的属性，AN P以上版本才能配置： android:cantSaveState="true"
• 3: backup app－－正在被备份的app。
• 2: 用户可感知的后台进程，如：后台背景音乐播放器。
• 1: 前台app启动的一些可见的组件，如： 弹出的Email activity。
• 0: 前台app.
• -11: persistent service －－ android:persistent:=true
• -12: 常驻内存的系统app－－如：系统自带的拨号app。
• -16: 系统进程－－如：system_server进程。
• -17: 不受oom＿adj的管理，该进程不会被杀死，也native process的默认值。

LowMemoryKiller注册了shrinker－－Linux Kernel的一个内存管理工具，当kernel需要回收内存时，会回调LowMemoryKiller的lowmem_shrink()，它先检查kernel 剩下多少内存，根据剩下的内存数量来匹配数组 lowmem_minfree[]， 找到数组索引值，然后，再使用该索引值，从 lowmem_adj[]这个数组里面就得到目标oom_adj值，最终，在大于等于该目标oom_adj的进程中，杀死拥有最大oom_adj值的进程－－send_sig(SIGKILL, selected, 0) 。算法其实很简单，就是两个一维数组的映射。

static short lowmem_adj[6] = {
    0,
    1,
    6,
    12,
};
static int lowmem_minfree[6] = {
    3 * 512, /* 6MB */
    2 * 1024, /* 8MB */
    4 * 1024, /* 16MB */
    16 * 1024, /* 64MB */
};

如： 系统剩下的内存为 3*1024， 它 小于 4 * 1024，对应的数组索引是 2， lowmem_adj[2]对应的是 6，那么系统将在oom_adj>=6的进程中，找一个最大的oom_adj的进程，然后，杀死它释放内存。

Android在初始化的时候，会通过ProcessList::updateOomLevels()来设定上面两个数组的初始值，我们可以通过framework的config.xml，或 /sys文件系统接口进行调整lowmem_minfree []。

/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree

-1
0

config_....KbytesAbsolute：非-1的情况下，是绝对值， AN使用下面算法，得到实际数组值。

for ( int i = 0 ; i < mOomAdj.length; i++) {
    mOomMinFree[ i ] = (int) ((float)minfree_abs * mOomMinFree[ i ] / mOomMinFree[ mOomAdj.length - 1 ] );
}

config_....KbytesAdjust: 非0情况下， 直接在每个数组值上 += reserve_adj;

如： －512，表明每个数组值都减少512。

lowmem_adj[] 可以通过/sys 文件系统接口来进行调整。

/sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj

当然了在实际上开发过程中，也可以直接在这个函数里面打补丁，或者读取系统属性，通过属性来进行配置等等。 像MStar方案，就定义了两个属性来进行第三方的配置： ro.mstar.lmkd.minfree和ro.mstar.lmkd.adj

到这里，基本上LowMemoryKiller算是说完了，最后，简单介绍下，AN是如何把oom_adj值传给kernel的。

AN通过ProcessList:setOomAdj()，用socket与lmkd通讯， lmkd通过/sys文件系统接口，把oom_adj值传递给LinuxKernel。

/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree
/sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj

相关的源码文件分别在：

system/core/lmkd/ 生成 /system/bin/lmkd
drivers/staging/android/lowmemorykiller.c
framework/base/...../server/am/