Android low memory killer 详解

 

Android在内存管理上与linux有些小的区别。其中一个就是引入了Low memory killer.

 

1. 引入原因

      Android是一个多任务系统，也就是说可以同时运行多个程序，这个大家应该很熟悉。一般来说，启动运行一个程序是有一定的时间开销的，因此为了加快运行速度，当你退出一个程序时，Android并不会立即杀掉它，这样下次再运行该程序时，可以很快的启动。随着系统中保留的程序越来越多，内存肯定会出现 不足，low memory killer就是在系统内存低于某值时，清除相关的程序，保障系统保持拥有一定数量的空闲内存。

 

2. 基本原理和重要概念

       Low memory killer根据两个原则，进程的重要性和释放这个进程可获取的空闲内存数量，来决定释放的进程。

 

(1) 进程的重要性，由task_struct->signal_struct->oom_adj决定。

Android将程序分成以下几类，按照重要性依次降低的顺序：

 

名 称	oom_adj	解释
FOREGROUD_APP	0	前台程序，可以理解为你正在使用的程序
VISIBLE_APP	1	用户可见的程序
SECONDARY_SERVER	2	后台服务，比如说QQ会在后台运行服务
HOME_APP	4	HOME，就是主界面
HIDDEN_APP	7	被 隐藏的程序
CONTENT_PROVIDER	14	内容提供者，
EMPTY_APP	15	空程序，既不提供服务，也不提供内容

其中每个程序都会有一个oom_adj值，这个值越小，程序越重要，被杀的可能性越低。

 

(2) 进程的内存，通过get_mm_rss获取，在相同的oom_adj下，内存大的，优先被杀。

(3) 那内存低到什么情况下，low memory killer开始干活呢？Android提供了两个数组，一个lowmem_adj，一个lowmem_minfree。前者存放着oom_adj的阀值，后者存放着minfree的警戒值，以page为单位（4K）。

 

oom_adj	内存警戒值( 以4K为单位）
0	1536
1	2048
2	4096
7	5120
14	5632
15	6144

 

3. 源码解析

      module_init(lowmem_init);
      module_exit(lowmem_exit);

      模块加载和退出的函数，主要的功能就是register_shrinker和unregister_shrinker结构体lowmem_shrinker。主要是将函数lowmem_shrink注册到shrinker链表里，在mm_scan调用。

    下面详细的介绍这个函数：

    for (i = 0; i < array_size; i++) {
        if (other_file < lowmem_minfree[i]) {
            min_adj = lowmem_adj[i];
            break;
        }
    }

    other_file，系统的空闲内存数，根据上面的逻辑判断出，low memory killer需要对adj高于多少（min_adj）的进程进行分析是否释放。

       if (nr_to_scan <= 0 || min_adj == OOM_ADJUST_MAX + 1) {
        lowmem_print(5, "lowmem_shrink %d, %x, return %d/n",
                 nr_to_scan, gfp_mask, rem);
        return rem;
    }

     判断，系统当前的状态是否需要进行low memory killer。

for_each_process(p) {
        struct mm_struct *mm;
        struct signal_struct *sig;
        int oom_adj;

        task_lock(p);
        mm = p->mm;
        sig = p->signal;
        if (!mm || !sig) {
            task_unlock(p);
            continue;
        }
        oom_adj = sig->oom_adj;
        if (oom_adj < min_adj) {
            task_unlock(p);
            continue;
        }
        tasksize = get_mm_rss(mm);
        task_unlock(p);
        if (tasksize <= 0)
            continue;
        if (selected) {
            if (oom_adj < selected_oom_adj)
                continue;
            if (oom_adj == selected_oom_adj &&
                tasksize <= selected_tasksize)
                continue;
        }
        selected = p;
        selected_tasksize = tasksize;
        selected_oom_adj = oom_adj;
        lowmem_print(2, "select %d (%s), adj %d, size %d, to kill/n",
                 p->pid, p->comm, oom_adj, tasksize);
    }

   对每个sig->oom_adj大于min_adj的进程，找到占用内存最大的进程存放在selected中。

if (selected) {
        if (fatal_signal_pending(selected)) {
            pr_warning("process %d is suffering a slow death/n",
                   selected->pid);
            read_unlock(&tasklist_lock);
            return rem;
        }
        lowmem_print(1, "send sigkill to %d (%s), adj %d, size %d/n",
                 selected->pid, selected->comm,
                 selected_oom_adj, selected_tasksize);
        force_sig(SIGKILL, selected);
        rem -= selected_tasksize;
    }

   发送SIGKILL信息，杀掉该进程。

 

4. 配置

      通过下面两个文件，/sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj和/sys/module/lowmemorykiller /parameters/minfree配置系统的相关参数。