Немного здорового бреда

Все, кто хоть немного сталкивались с операционной системой Android – знают что там нет как такового механизма закрытия приложений.

Приложение сворачивается и висит в памяти, пока есть доступные системные ресурсы. Когда со свободной памятью становится туго, то в ядре запускается memorykiller, играет в считалочку и прибивает самый «несчастливый» процесс. При этом система руководствуется некоторыми определенными критериями, такими как «ценность процесса», «упитанность», «критичность немедленного освобождения памяти» и т.д.  Вроде всё ясно и понятно, но что конкретно конкретно стоит за этим механизмом непонятно совершенно. Лично я в сети так и не нашел внятного и подробного описания алгоритма работы меморикиллера и значения его настроек. Чтож, попробуем разобраться самостоятельно.

MemoryKiller – это модуль ядра, разработанный Google специально для Андройда, он является коллегой стандартного линуксового OOM Killer и использует некоторые его функции.

Конфигурация.


/sys/module/lowmemorykiller/parameters/debug_level
/sys/module/lowmemorykiller/parameters/cost
/sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj
/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree


• debug_level – Уровень отладки, от 0 до 5-ти. По умолчанию 2 (пишет только об убитых процессах).
• cost – Этот параметр не представляет особого интереса.
  Lowmemorykiller вызывается через механизм «утилизации страниц сокращаемых кешей» (chrink_caches() ) и соответственно память, занятая приложениями, рассматривается как некий абстрактный кеш – данные в котором могут быть сброшены при необходимости. Но чем выше цена этих данных тем более неохотно система будет пытаться их очистить. Грубо говоря чем выше это значение, тем реже будет вызываться наш убивец, но вызов memorykiller еще не гарантирует того что какой-либо процесс будет убит. Значение по умолчанию 32 (для обычных кешей цена = 2)
• adj – список минимальных приоритетов (важности) приложении, выбранный приоритет зависит от следующего параметра.
• minfree – список из значений минимально доступной памяти (значения указаны в страницах по 4кб), в зависимости от которой выбирается минимальный приоритет.
• Списки adj и minfree могут содержать до 6 элементов, значения слева направо должны увеличиваться. Если количество элементов в списках не равно, то лишние элементы в бОльшем списке игнорируются.

В наследство от OOM Killer каждое приложение имеет параметр oom_adj (/proc/$PID/oom_adj), который характеризует важность приложения и может принимать значения от -17 до 15. В случае значения -17 процесс не будет рассматриваться как кандидатура на уничтожение. Значение 15 имеют самые «ненужные» процессы.

Оценка доступной памяти.

Доступная память оценивается по 2м параметрам – количество не занятых страниц (NR_FREE_PAGES) и количество страниц, занятых под дисковый кеш (NR_FILE_PAGES). Причем оценка производится не совместно. Т.е. система ищет минимальное значение из minfree, которое будет больше и свободных страниц и страниц занятых под кеш, а не их суммы(!!!).
Если такое значение найдено, то из списка adj выбирается соответствующее значение (по положению в списке). Далее будут рассматриваться кандидаты на вылет со значением oom_adj >= adj.
Текущие значения NR_FREE_PAGES и NR_FILE_PAGES можно посмотреть в системе тут adb shell cat /proc/zoneinfo :

Node 0, zone Normal
<<.......>>
nr_free_pages 3936
nr_inactive_anon 8217
nr_active_anon 7469
nr_inactive_file 942
nr_active_file 4196
nr_unevictable 71
nr_mlock 0
nr_anon_pages 15604
nr_mapped 5238
nr_file_pages 5293
<<.....>>


В поисках жертвы.

После определения необходимости чисток и минимальных критериев система начинает искать подходящую жертву по следующим критериям (критерии идут в порядке важности):

• Учитываются только процессы с приоритетом oom_adj >= adj
• При прочих равных условиях выбирается процесс с максимальным oom_adj (минимальной ценностью)
• Среди процессов с одинаковой «ценностью» выбирается процесс занимающий больше памяти (оценка производится функцией get_mm_rss())
• Если процесс попадающий под все эти условия найден, то ему отсылается прощальный SIGKILL. За один вызов lowmemorykiller убивается только 1 процесс.

Примечания.

За назначение «ценности» приложения (параметра oom_adj) по всей видимости отвечает фреймворк, а его алгоритм раздачи «плюшек» уже совсем другая история, которая тем не менее так же любопытна.

Повторюсь, lowmemorykiller вызывается в механизме утилизации страничных кадров, когда система пытается высвободить занятые ресурсы, под новые запросы памяти. В системе он регистрируется как callback-функция усечения кеша ( register_shrinker() ), за частоту вызова отвечает параметр cost, устанавливающий цену нашего «мнимого кеша».

Оценка размера приложения на основании get_mm_rss(), мне кажется не совсем верной. Т.к. учитываются и общие, с другими процессами, страницы памяти. Которые не будут освобождены при уничтожении процесса. На мой взгляд тут будет целесообразнее учитывать только приватные страницы, эксклюзивно принадлежащие процессу.

LowMemoryKiller не учитывает доступные страницы в файле подкачки. Стандартный Android не использует swap (частично из-за этого и был разработан memorykiller), а вот у не оффициальных сборок это может вызвать некоторые проблемы (особенно при использовании compcache).