解读Android进程优先级ADJ算法

本文基于原生Android 9.0源码来解读进程优先级原理,基于篇幅考虑会精炼部分代码

一、概述

1.1 进程

Android框架对进程创建与管理进行了封装,对于APP开发者只需知道Android四大组件的使用。当Activity, Service, ContentProvider, BroadcastReceiver任一组件启动时,当其所承载的进程存在则直接使用,不存在则由框架代码自动调用startProcessLocked创建进程。一个APP可以拥有多个进程,多个APP也可以运行在同一个进程,通过配置Android:process属性来决定。所以说对APP来说进程几乎是透明的,但了解进程对于深刻理解Android系统是至关关键的。

1.2 优先级

Android系统的设计理念正是希望应用进程能尽量长时间地存活,以提升用户体验。应用首次打开比较慢,这个过程有进程创建以及Application等信息的初始化,所以应用在启动之后,即便退到后台并非立刻杀死,而是存活一段时间,这样下次再使用则会非常快。对于APP同样希望自身尽可能存活更长的时间,甚至探索各种保活黑科技。物极必反,系统处于低内存的状态下,手机性能会有所下降;系统继续放任所有进程一直存活,系统内存很快就会枯竭而亡,那么需要合理地进程回收机制。

到底该回收哪个进程呢?系统根据进程的组件状态来决定每个进程的优先级值ADJ,系统根据一定策略先杀优先级最低的进程,然后逐步杀优先级更低的进程,依此类推,以回收预期的可用系统资源,从而保证系统正常运转。

谈到优先级,可能有些人会想到Linux进程本身有nice值,这个能决定CPU资源调度的优先级;而本文介绍Android系统中的ADJ,主要决定在什么场景下什么类型的进程可能会被杀,影响的是进程存活时间。ADJ与nice值两者定位不同,不过也有一定的联系,优先级很高的进程,往往也是用户不希望被杀的进程,是具有有一定正相关性。

1.3 ADJ级别

ADJ级别取值含义
NATIVE_ADJ-1000native进程
SYSTEM_ADJ-900仅指system_server进程
PERSISTENT_PROC_ADJ-800系统persistent进程
PERSISTENT_SERVICE_ADJ-700关联着系统或persistent进程
FOREGROUND_APP_ADJ0前台进程
VISIBLE_APP_ADJ100可见进程
PERCEPTIBLE_APP_ADJ200可感知进程,比如后台音乐播放
BACKUP_APP_ADJ300备份进程
HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ400重量级进程
SERVICE_ADJ500服务进程
HOME_APP_ADJ600Home进程
PREVIOUS_APP_ADJ700上一个进程
SERVICE_B_ADJ800B List中的Service
CACHED_APP_MIN_ADJ900不可见进程的adj最小值
CACHED_APP_MAX_ADJ906不可见进程的adj最大值

从Android 7.0开始,ADJ采用100、200、300;在这之前的版本ADJ采用数字1、2、3,这样的调整可以更进一步地细化进程的优先级,比如在VISIBLE_APP_ADJ(100)与PERCEPTIBLE_APP_ADJ(200)之间,可以有ADJ=101、102级别的进程。

省去lmk对oom_score_adj的计算过程,Android 7.0之前的版本,oom_score_adj= oom_adj * 1000/17; 而Android 7.0开始,oom_score_adj= oom_adj,不用再经过一次转换。

1.4 LMK

为了防止剩余内存过低,Android在内核空间有lowmemorykiller(简称LMK),LMK是通过注册shrinker来触发低内存回收的,这个机制并不太优雅,可能会拖慢Shrinkers内存扫描速度,已从内核4.12中移除,后续会采用用户空间的LMKD + memory cgroups机制,这里先不展开LMK讲解。

进程刚启动时ADJ等于INVALID_ADJ,当执行完attachApplication(),该该进程的curAdj和setAdj不相等,则会触发执行setOomAdj()将该进程的节点/proc/pid/oom_score_adj写入oomadj值。下图参数为Android原生阈值,当系统剩余空闲内存低于某阈值(比如147MB),则从ADJ大于或等于相应阈值(比如900)的进程中,选择ADJ值最大的进程,如果存在多个ADJ相同的进程,则选择内存最大的进程。 如下是64位机器,LMK默认阈值图:

lmk_adj

在updateOomLevels()过程,会根据手机屏幕尺寸或内存大小来调整scale,默认大多数手机内存都大于700MB,则scale等于1。对于64位手机,阈值会更大些,具体如下。

private void updateOomLevels(int displayWidth, int displayHeight, boolean write) {...for (int i=0; i<mOomAdj.length; i++) {int low = mOomMinFreeLow[i];int high = mOomMinFreeHigh[i];if (is64bit) {if (i == 4) high = (high*3)/2;else if (i == 5) high = (high*7)/4;}mOomMinFree[i] = (int)(low + ((high-low)*scale));}
}

二、解读ADJ

接下来,解读每个ADJ值都对应着怎样条件的进程,包括正在运行的组件以及这些组件的状态几何。这里重点介绍上图标红的ADJ级别所对应的进程。

Android系统中计算各进程ADJ算法的核心方法:

  • updateOomAdjLocked:更新adj,当目标进程为空或者被杀则返回false;否则返回true;
  • computeOomAdjLocked:计算adj,返回计算后RawAdj值;
  • applyOomAdjLocked:应用adj,当需要杀掉目标进程则返回false;否则返回true。

当Android四大组件状态改变时会updateOomAdjLocked()来同步更新相应进程的ADJ优先级。这里需要说明一下,当同一个进程有多个决定其优先级的组件状态时,取优先级最高的ADJ作为最终的ADJ。另外,进程会通过设置maxAdj来限定ADJ的上限。

关于分析进程ADJ相关信息,常用命令如下:

  • dumpsys meminfo,
  • dumpsys activity o
  • dumpsys activity p

2.0 ADJ<0的进程

  • NATIVE_ADJ(-1000):是由init进程fork出来的Native进程,并不受system管控;
  • SYSTEM_ADJ(-900):是指system_server进程;
  • PERSISTENT_PROC_ADJ(-800): 是指在AndroidManifest.xml中申明android:persistent=”true”的系统(即带有FLAG_SYSTEM标记)进程,persistent进程一般情况并不会被杀,即便被杀或者发生Crash系统会立即重新拉起该进程。
  • PERSISTENT_SERVICE_ADJ(-700):是由startIsolatedProcess()方式启动的进程,或者是由system_server或者persistent进程所绑定(并且带有BIND_ABOVE_CLIENT或者BIND_IMPORTANT)的服务进程

再来说一下其他优先级:

  • BACKUP_APP_ADJ(300):执行bindBackupAgent()过程的进程
  • HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ(400): realStartActivityLocked()过程,当应用的privateFlags标识
  • PRIVATE_FLAG_CANT_SAVE_STATE的进程;
  • HOME_APP_ADJ(600):当类型为ACTIVITY_TYPE_HOME的应用,比如桌面APP
  • PREVIOUS_APP_ADJ(700):用户上一个使用的APP进程

SYSTEM_ADJ(-900)

SYSTEM_ADJ: 仅指system_server进程。在执行SystemServer的startBootstrapServices()过程会调用AMS.setSystemProcess(),将system_server进程的maxAdj设置成SYSTEM_ADJ,源码如下:

public void setSystemProcess() {...ApplicationInfo info = mContext.getPackageManager().getApplicationInfo("android", STOCK_PM_FLAGS | MATCH_SYSTEM_ONLY);mSystemThread.installSystemApplicationInfo(info, getClass().getClassLoader());synchronized (this) {ProcessRecord app = newProcessRecordLocked(info, info.processName, false, 0);app.persistent = true;app.pid = MY_PID;app.maxAdj = ProcessList.SYSTEM_ADJ;app.makeActive(mSystemThread.getApplicationThread(), mProcessStats);synchronized (mPidsSelfLocked) {mPidsSelfLocked.put(app.pid, app);}updateLruProcessLocked(app, false, null);updateOomAdjLocked();}...
}

但system_server的ADJ并非等于-900,而是-800?是由于startPersistentApps()过程直接把其adj重新被设置为-800,这算是一个小BUG,但 其实目前来说对于ADJ<0的进程,LMK不会杀,两者没有什么区别。

PERSISTENT_PROC_ADJ(-800)

PERSISTENT_PROC_ADJ:在AndroidManifest.xml中申明android:persistent=”true”的系统(即带有FLAG_SYSTEM标记)进程,称之为persistent进程。对于persistent进程常规情况都不会被杀,一旦被杀或者发生Crash,进程会立即重启。

AMS.addAppLocked()或AMS.newProcessRecordLocked()过程会赋值:

场景1: newProcessRecordLocked

final ProcessRecord newProcessRecordLocked(ApplicationInfo info, String customProcess, boolean isolated, int isolatedUid) {String proc = customProcess != null ? customProcess : info.processName;final int userId = UserHandle.getUserId(info.uid);int uid = info.uid;...final ProcessRecord r = new ProcessRecord(stats, info, proc, uid);if (!mBooted && !mBooting&& userId == UserHandle.USER_SYSTEM&& (info.flags & PERSISTENT_MASK) == PERSISTENT_MASK) {r.persistent = true;r.maxAdj = ProcessList.PERSISTENT_PROC_ADJ;}if (isolated && isolatedUid != 0) {r.maxAdj = ProcessList.PERSISTENT_SERVICE_ADJ;}return r;
}

在每一次进程启动的时候都会判断该进程是否persistent进程,如果是则会设置maxAdj=PERSISTENT_PROC_ADJ。 system_server进程应该也是persistent进程?

场景2:addAppLocked

final ProcessRecord addAppLocked(ApplicationInfo info, String customProcess, boolean isolated, String abiOverride) {ProcessRecord app;if (!isolated) {app = getProcessRecordLocked(customProcess != null ? customProcess : info.processName,info.uid, true)<

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.hqwc.cn/news/427501.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

CSS:backdrop-filter实现毛玻璃的效果

实现效果 实现代码 /* 关键属性 */ background-color: rgba(255, 255, 255, 0.4); backdrop-filter: blur(10px); -webkit-backdrop-filter: blur(10px);完整代码 <style>/* 遮罩层 */.mo-mask {position: fixed;top: 0;bottom: 0;left: 0;right: 0;width: 100%;height…

【数据结构】链表的分类和双向链表

本篇是基于上篇单链表所作&#xff0c;推荐与上篇配合阅读&#xff0c;效果更加 http://t.csdnimg.cn/UhXEj 1.链表的分类 链表的结构非常多样&#xff0c;以下情况组合起来就有8种&#xff08;2 x 2 x 2&#xff09;链表结构&#xff1a; 我们一般叫这个头为哨兵位 我们上回…

树,二叉树及其相关知识

1.树概念及结构 1.1树的概念 树是一种非线性的数据结构&#xff0c;它是由n&#xff08;n>0&#xff09;个有限结点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做树是因 为它看起来像一棵倒挂的树&#xff0c;也就是说它是根朝上&#xff0c;而叶朝下的。 有一个特殊的结点&#…

Tarjan 算法(超详细!!)

推荐在 cnblogs 上阅读 Tarjan 算法 前言 说来惭愧&#xff0c;这个模板仅是绿的算法至今我才学会。 我还记得去年 CSP2023 坐大巴路上拿着书背 Tarjan 的模板。虽然那年没有考连通分量类似的题目。 现在做题遇到了 Tarjan&#xff0c;那么&#xff0c;重学&#xff0c;开…

长城资产信息技术岗24届校招面试面经

本文介绍2024届秋招中&#xff0c;中国长城资产管理股份有限公司的信息技术岗岗位一面的面试基本情况、提问问题等。 10月投递了中国长城资产管理股份有限公司的信息技术岗岗位&#xff0c;所在部门为长城新盛信托有限责任公司。目前完成了一面&#xff0c;在这里记录一下一面经…

vue中图片不显示问题 - vue中静态资源加载

文章目录 vue中图片不显示问题静态资源URL 转换规则webpack 静态资源处理 图片不显示问题问题描述解决办法1&#xff1a;使用require引入require is not defined 解决办法2&#xff1a;使用import引入解决办法3&#xff1a;将图片放进公共文件夹static或public vue中图片不显示…

数据的存储结构

1.类别 顺序存储、链式存储、散列存储、索引存储 2.顺序存储与链式存储的区别 顺序存储链式存储优点 可以实现随机存取每个元素占用最少的空间 充分利用所有存储单元&#xff0c;不会出现碎片现象。缺点 只能使用整块的存储单元&#xff0c;会产出较多的碎片。 需要额外的存…

steam搬砖项目到底能不能做?新手小白入场前必看!

相信大家对于steam平台都不陌生。它是全球最大的中心化游戏平台。许多游戏将被添加到这个平台上。玩家通过这个平台购买游戏并体验游戏。大家经常看我的文章&#xff0c;应该对steam搬砖有或多或少的了解。 steam搬砖项目其实就是通过steam购买CSGO国外服务器游戏装备、皮肤、…

拷贝构造复习笔记

拷贝构造 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象 默认情况下&#xff0c;c编译器至少给一个类添加3个函数 1&#xff0e;默认构造函数(无参&#xff0c;函数体为空) 2&#xff0e;默认析构函数(无参&#xff0c;函数体为空) 3&#xff0e;默认拷贝构造函数&#x…

what is `ContentCachingRequestWrapper` does?

ContentCachingRequestWrapper 是 Spring Framework 中提供的一种包装类&#xff0c;它扩展了 HttpServletRequestWrapper 类&#xff0c;用于缓存请求体的内容。 通常在处理 HTTP 请求时&#xff0c;原生的 HttpServletRequest 对象中的输入流 (getInputStream()) 只能被读取一…

C++:C/C++内存管理

C&#xff1a;C/C内存管理 C语言C语言内存分配回顾malloc & calloc & realloc & free Cnew & deletenew[ ] & delete[ ]定位newnew & delete原理 malloc / free 与 new / delete对比 C语言 C语言内存分配回顾 我们先回顾一下C语言的内存分配&#xf…

JS中splice方法的用法总结

1. 概述 JavaScript中的splice()方法是用于增加、删除或替换数组中的元素。这个方法可以实现数组的细粒度操作,非常灵活和强大。 2. 语法 splice()方法的语法如下所示: start:必需,表示开始删除或插入的索引位置。如果为负数,则从数组的末尾开始计算。deleteCount:可选…