OOM和adj值的区分

内存管理模块——lowmemory killer和out-of-memory killer

1.文章概述

在项目debug时发现log中经常不断的触发lowemeory killer（以后简称LMK）机制去kill掉一些进程，后查明是在sharefolder时候配置init.qcom.post_boot.sh对LMK门限值设定出现遗漏，导致阀值过高，以至于LMK长期被触发，并占用了大量内存系统资源，浪费进程空间。让上层同事对此造成误会，特对此Memorykill做出简要描述。

2.LMK

Android Kernel会定时执行一次对内存的检查，如果达到一定阀值，则杀死一些进程，释放其内存，采用的就是Low memory kille机制。

LMK在计算kill进程时主要是通过进程的oom_adj值来判定进程的重要程度。这个值越小，程序越重要，被杀的可能性越低。

Low memory killer源码和具体实现可参看：kernel/drivers/misc/lowmemorykiller.c

2.1 LMK逻辑流程：
a.LMK开始工作时，首先根据阈值表确定当前的警戒级数，则高于警戒级数的进程是待杀的范围。
b.然后遍历所有进程的oom_adj值，找到大于min_adj的进程，若找到多个，则把占用进程最大的进程存放在selected中。 
c.最后也是关键的一步就是，发送SIGKILL信息，杀掉该进程。

2.2 OOM和adj值的区分

oom_adj的大小和进程的类型以及进程被调度的次序有关。 

Oom_adj在对进程类型进行分类的规则，可以在ActivityManagerService中清楚的看到： 

3.     staticfinal int EMPTY_APP_ADJ;

4.     staticfinal int HIDDEN_APP_MAX_ADJ;

5.     staticfinal int HIDDEN_APP_MIN_ADJ;

6.     staticfinal int HOME_APP_ADJ;

7.     staticfinal int BACKUP_APP_ADJ;

8.     staticfinal int SECONDARY_SERVER_ADJ;

9.     staticfinal int HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ;

10.    staticfinal int PERCEPTIBLE_APP_ADJ;

11.    staticfinal int VISIBLE_APP_ADJ;

12.    staticfinal int FOREGROUND_APP_ADJ;

13.    staticfinal int CORE_SERVER_ADJ = -12;

14.    staticfinal int SYSTEM_ADJ = -16; 

ActivityManagerService定义各种进程的oom_adj,CORE_SERVER_ADJ代表一些核心的服务的omm_adj,数值为-12，这类进程永远也不会被杀死（异常crash除外）。

其他未赋值的都在static块中进行了初始化，是通过system/rootdir/init.rc进行配置的，其配置信息如下：

在init.rc中：

15.# Define theoom_adj values for the classes of processes that can be

16.# killed by thekernel.  These are used in ActivityManagerService.

17.   setpropro.FOREGROUND_APP_ADJ 0

18.   setpropro.VISIBLE_APP_ADJ 1

19.   setpropro.SECONDARY_SERVER_ADJ 2

20.   setpropro.HIDDEN_APP_MIN_ADJ 7

21.   setpropro.CONTENT_PROVIDER_ADJ 14

22.   setpropro.EMPTY_APP_ADJ 15

23. 

24.# Define the memorythresholds at which the above process classes will

25.# bekilled.  These numbers are in pages (4k).

26.   setpropro.FOREGROUND_APP_MEM 1536

27.   setpropro.VISIBLE_APP_MEM 2048

28.   setpropro.SECONDARY_SERVER_MEM 4096

29.   setpropro.HIDDEN_APP_MEM 5120

30.   setpropro.CONTENT_PROVIDER_MEM 5632

31.   setpropro.EMPTY_APP_MEM 6144

32. 

而设计到LMK的配置文件有如下三个：

a) /sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj

b) /sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree

c)  Init.qcom.post_boot.sh

owmeme_adj：中各项数值代表阈值的警戒级数，

lowmem_minfree：代表对应级数的剩余内存。

Init.qcom.post_boot.sh：中可以配置Lmk不同阶段阀值大小。该文件适用于整机优化内容。而对于某些小内存设备，也可以手动调整对应的门限值，例如：
一般调整后三个值。
echo“1536,2048,4096,15360,17920,20480″>/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree

而adj文件存放着oom_adj 内存警戒值( 以4K为单位）
cat到底信息如下：
0 1536 
1 2048 
2 4096 
7 5120 
14 5632 
15 6144

上述参数的含义，当系统的剩余内存为小于6MB时候，警戒级数为0，当系统内存剩余小于8M而大于
6M的时候，警戒级数为1，当内存小于64M大于16MB的时候，警戒级数为12.

 

2.3 在init.rc中对LMK的配置

在init中可以找到如下配置：

# Write value mustbe consistent with the above properties.

   write/sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj 0,1,2,7,14,15

   write/proc/sys/vm/overcommit_memory 1

 write/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree 1536,2048,4096,5120,5632,6144

进程oom_adj同样可以进行设置，通过write /proc/<PID>/oom_adj，在init.rc中，init进程的pid为1，omm_adj被配置为-16，永远不会被杀死。

   #Set init its forked children's oom_adj.

   write/proc/1/oom_adj -16

dumpsys activity可以dump进程的信息，查看adj值。procrank可以查看进程占用内存大小，当然也可以使用top或者cat mininfo等节点确定。

2.4 OOM Killer

    Linux下还有一种OOM KILLER 的机制，如果上述各种方法（包括LMK）都无法释放出足够的内存空间，那么当为新的进程分配应用程序时将发生 Out-of-Memorykiller异常，OOM_killer 将尽最后杀掉一些进程来释放空间，它会在系统内存耗尽的情况下，启用自己算法有选择性的kill 掉一些进程。

2.5 OOM原理

　　当我们使用应用时，需要申请内存，即进行malloc的操作，进行malloc操作如果返回一个非NULL的操作表示申请到了可用的内存。事实上，这个地方是可能存在bug的。Linux有一种内存优化机制，即：允许程序申请比系统可用内存更多的内存，但是Linux并不保证这些内存马上可用，如果凑 巧你申请到的内存中在你需要使用的时候还没有完全释放出来，这个时候就会触发OOM killer了。内核代码为：mm/oom_kill.c，其调用顺序为：
malloc -> _alloc_pages -> out_of_memory() -> select_bad_process() -> badness()
OOM如何选择要kill掉的进程
　　分析badness代码，其选择过程如下：
　　1）计算该进程以及其子进程所占用的内存；
　　2）计算CPU时间和存活时间
　　3）做相应的权重调整
　　总结起来，就是占用内存越高，得分越高，cpu时间和存活时间越高，得分越低；进程优先级越高，得分越低
　　综合上述因素后，会得到一个point的值，得分最高的会被选中，然后被kill掉。

源码位于： oom_kill.c