巧妇能为少米之炊（2）——幽灵侩子手（LMK）

使用安卓的朋友可能会遇到过这样的问题，就是某个应用正在使用，突然它被关闭了，或者打开某个应用，然后它就退出了，其实这背后就是LMK（Low Memory Killer）在起作用，所有形象地称之为幽灵刽子手。

1.版本平台

2.概念

3.核心结构及调用

4.总结

版本平台

平台：高通MSM8974

安卓版本：4.4

Linux内核版本：3.4.4

文件路径： android\kernel\drivers\staging\android\Lowmemorykiller.c

概念：

前文已经介绍过，LMK是定时扫描系统中的内存，当系统内存少于某个阀门值的时候，就会选择性的去释放一些内存（杀死进程），这就是你看到当前的程序突然退出的原因，可能有人会问，它系统怎么不做的人性化点，检测到我在使用，不要杀我使用的程序啊，去杀别的啊，这个我们后面慢慢道来~~

核心结构及调用

阀门值

LMK杀死内存就是根据阀门值来选择去杀掉哪些进程，我们先看看与阀门值有关的两个数据结构：

static int lowmem_adj[6] = {
	0,
	1,
	6,
	12,
};
static int lowmem_adj_size = 4;

static int lowmem_minfree[6] = {
	3 * 512,	/* 6MB */
	2 * 1024,	/* 8MB */
	4 * 1024,	/* 16MB */
	16 * 1024,	/* 64MB */
};
static int lowmem_minfree_size = 4;

这两个数据结构是仅仅相互关联的，那么他们是怎么相互协作的工作的呢？举个列子：

当前系统空闲内存是63M时，比lowmem_minfree[3]小且大于lowmem_minfree[2]，那么当前要杀掉进程的标准的值（每个进程都有一个adj值）就是lowmem_adj[3]，也就是说找到所有进程的adj值大于lowmem_adj[3]的进程，然后从他们之中找到adj值最大的杀掉，如果有两个进程的adj一样时，会选择内存占用最多杀掉！数组其他部分以此类推

    Android将进程分为6个等级,foreground（前台进程）、visible（可见进程）、secondary server（次要服务）、hidden（后台进程）、content provider（内容供应节点）、empty（空进程），优先级依次降低，所以可以看到最容易被杀死的就是空进程，最不容易被杀死的就是前台进程，所以当你正在使用着的应用就被无辜杀死的时候，说明此时系统的阀门值已经触底，你是不是开了很多应用？

lowmem_shrink():

LMK示意内核模块的形式注册进内核，在初始化的时候，会初始化注册一个shrink()(关于Linux的shrink的知识这里不赘述)，当空闲内存触及到阀门值的时候，就会调用到lowmem_shrink()这个函数，这个函数也就是选择并且杀死进程最核心的操作地方，我们细细来看它的过程和代码：

	   p = find_lock_task_mm(tsk);   /*有mm的thread才能操作*/
		if (!p)
		  continue;
		/*得到task对应的oom_score_adj*/
		oom_score_adj = p->signal->oom_score_adj;
		/*比当前的基本标准小就忽略。*/
		if (oom_score_adj < min_score_adj) {
			task_unlock(p);
			continue;
		}

首先会扫描进程列表，查看当前进程是否有mm，只有有mm的进程才能执行以下操作，如果找到了就获得当前进程的oom_score_adj的值（即进程的adj的值），然后判断当前进程的adj值是不是比基准值小（ 要找到比基准值大的，且是最大的进程杀死，不要忘记前面刚说过哦~）

		/*获得此进程的rss内存占用大小*/
		tasksize = get_mm_rss(p->mm);
		task_unlock(p);
		if (tasksize <= 0)
			continue;

如果找到一个比基准值大的，那么记录它的内存大小，以备后面遇到两个adj值一样大小的进程可以比较谁内存占据的多就杀死谁。

		if (selected) {
			/*如果当前task的oom score比上次小，则不做处理*/
			if (oom_score_adj < selected_oom_score_adj)
				continue;

			/*如果前后两个task的oom score一样，而且此task 占有
<span style="white-space:pre">			</span>内存比上次的task小时，也不做处理。*/
			if (oom_score_adj == selected_oom_score_adj &&
			    tasksize <= selected_tasksize)
				continue;
		}

下面的问题就是最简单的问题，两两比较找到一个链表中adj最大的值，如果adj相同，找到占用内存tasksize最大的值，这样就会选择出要杀死的进程是谁了，接着往下看：

		selected = p;
		selected_tasksize = tasksize;
		selected_oom_score_adj = oom_score_adj;
		lowmem_print(2, "select %d (%s), adj %d, size %d, to kill\n",
			     p->pid, p->comm, oom_score_adj, tasksize);
	}

这段代码就是更新selected的值，以便下一次比较，时刻保持selected中的adj值是最大的，并且它的占用内存是最大的，那当然因为下面我要杀死它释放内存了~~

开始杀了：

	if (selected) {
		lowmem_print(1, "send sigkill to %d (%s), adj %d, size %d\n",
			     selected->pid, selected->comm,
			     selected_oom_score_adj, selected_tasksize);
		lowmem_deathpending_timeout = jiffies + HZ;
		send_sig(SIGKILL, selected, 0); 		/*发送SIGKILL信号杀死进程*/
		set_tsk_thread_flag(selected, TIF_MEMDIE);
		rem -= selected_tasksize;
	}
	lowmem_print(4, "lowmem_shrink %lu, %x, return %d\n",
		     sc->nr_to_scan, sc->gfp_mask, rem);
	rcu_read_unlock();
	return rem;
}

看到了没，最终就是调用了SIGKILL这个信号让Linux内核去杀死进程的，借刀杀人，此法还是极好的。

修改lowmem_adj和lowmem_minfree的值

Android 4.0 以后，改变了4.0以前操作这两个数组的地方，操作这两个数据大小的文件路径：

android\frameworks\base\services\java\com\android\server\am\ProcessList.java

private final int[] mOomAdj = new int[] {
    FOREGROUND_APP_ADJ, VISIBLE_APP_ADJ, PERCEPTIBLE_APP_ADJ,
    BACKUP_APP_ADJ, HIDDEN_APP_MIN_ADJ, HIDDEN_APP_MAX_ADJ
};

   // These are the low-end OOM level limits.  This is appropriate for an
    // HVGA or smaller phone with less than 512MB.  Values are in KB.
    private final long[] mOomMinFreeLow = new long[] {
            8192, 12288, 16384,
            24576, 28672, 32768
    };
    // These are the high-end OOM level limits.  This is appropriate for a
    // 1280x800 or larger screen with around 1GB RAM.  Values are in KB.
    private final long[] mOomMinFreeHigh = new long[] {
            49152, 61440, 73728,
            86016, 98304, 122880
    };
    // The actual OOM killer memory levels we are using.
    private final long[] mOomMinFree = new long[mOomAdj.length];

最终通过某个运算，将oOmMinFreeLow和mOomMinFreeHigh经过运算，最后得出的值存入mOomMinFree中，而如何计算这个值，是根据当前屏幕的分辨率和内存大小来，从英文注释中可以看出。

最后这个值的更新在函数updateOomLevels中，该函数也在ProcessList.java中

        for (int i=0; i<mOomAdj.length; i++) {
            long low = mOomMinFreeLow[i];
            long high = mOomMinFreeHigh[i];
            mOomMinFree[i] = (long)(low + ((high-low)*scale));
        }

scale的值根据内存和分辨率的情况来确定，它只有两个值要不是0，要不是1，后面还有一些容错运算，然后最后来确定mOomMinFree的值，是不是感觉很繁琐？是的，我也感觉很繁琐！

       for (int i=0; i<mOomAdj.length; i++) {
            if (i > 0) {
                adjString.append(',');
                memString.append(',');
            }
            adjString.append(mOomAdj[i]);
            memString.append((mOomMinFree[i]*1024)/PAGE_SIZE);
        }

。。。。。 //此处省略一些代码

//Slog.i("XXXXXXX", "******************************* MINFREE: " + memString);
        if (write) {
            writeFile("/sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj", adjString.toString());
            writeFile("/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree", memString.toString());
            SystemProperties.set("sys.sysctl.extra_free_kbytes", Integer.toString(reserve));
        }
        // GB: 2048,3072,4096,6144,7168,8192
        // HC: 8192,10240,12288,14336,16384,20480

最终，等待更新快结束的时候，它把值写入到系统中，所以可以在节点/sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj 和 minfree中查询到当前的阀门值。

总结

说了那么多代码，也许你看的有点枯燥了，下面我们说点实际的，也是我的几点感受总结。

1.系统进程不会被LowmemoryKiller被杀掉，因为重要级别的系统应用的adj的值都被设置为-16，-12这种级别，上层有那么多大于0的进程，它们是很安全的。

2.使用过程中，发现几点，如果内存偏小，比如1GB的内存，那么经常会有进程会被杀死，这就是为什么聊qq的时候，突然来了一条短信，你查看玩短信在回到qq，有时候需要重新载入，有时候直接可以回到退出前的界面，取决于qq有没有被杀死

3.小内存的机子耗电：这个是真的，有些手机优化的不好，会发生这样的情况，有的进程不断被杀死，然后又自己起来了（这种进程很多，有的是注册了服务，只要检测到自己的主体被杀掉，它会适当的时候再启动一个），然后又被杀掉，然后又起来，周而复始，这样手机耗电量就上来了。你也许遇到过也许没有遇到，那就是你的桌面一会正常着，一会又显示正在载入，这就是桌面的重启服务在和lowmemorykiller周旋。

4.为什么安卓那么耗费内存？安卓用的是Java虚拟机，Java程序员的一个很不好的习惯就是内存只开辟，不手动释放，等着系统垃圾回收来释放。安卓用的Linux内核，Linux内核与Windows不同，它的思想就是把物理内存用的越多越好，这样利用率高，与Windows没事别开那么多程序的想法不同的，它有自信可以为用户提供更好的体验。安卓让一些程序开机就启动，是为了让用户点开的之前已经预加载过，点击的时候载入更快，想法是好的，但是对于厂商那些内置的垃圾应用，我又不用它，让它终年占着我的内存是什么情况？谁给解释解释？

5.推荐一个设置阀门值的文章：如何合理设置阀门值

6.买个大内存的手机，至少2GB以上，现在也不贵，2000元左右的，也不贵，买个好点的手机，用起来更加舒畅，心情也好，做事也舒心，不要在1GB的手机上太纠结，活着还是开心好。

7.谷歌说的512M的内存上运行流畅，我先呵呵了，坐等Android One的表现