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Android Service 避免記憶體回收時被Kill掉

方法:

對於一個service,可以首先把它設為在前臺執行:

public void MyService.onCreate() {
        super.onCreate();
        Notification notification = new Notification(android.R.drawable.my_service_icon,
               "my_service_name",
                System.currentTimeMillis());
        PendingIntent p_intent = PendingIntent.getActivity(this, 0,
                new Intent(this, MyMainActivity.class), 0);
        notification.setLatestEventInfo(this, "MyServiceNotification, "MyServiceNotification is Running!",   p_intent);
        Log.d(TAG, String.format("notification = %s", notification));
        startForeground(0x1982, notification);   // notification ID: 0x1982, you can name it as you will.
}

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相較於/data/app下的應用,放在/system/app下的應用享受更多的特權,比如若在其Manifest.xml檔案中設定persistent屬性為true,則可使其免受out-of-memorykiller的影響。如應用程式'Phone'的AndroidManifest.xml檔案:

    <application android:name="PhoneApp"
                 android:persistent="true"
                 android:label="@string/dialerIconLabel"
                 android:icon="@drawable/ic_launcher_phone">
         ...
    </application>

設定後app提升為系統核心級別,任何情況下不會被kill掉,settings->applications裡面也會遮蔽掉stop操作。

這樣設定前的log:  Proc #19: adj=svc  /B 4067b028 255:com.xxx.xxx/10001 (started-services)

    # cat /proc/255/oom_adj

    4

設定後的log:  PERS #19: adj=core /F 406291f0 155:com.xxx.xxx/10001 (fixed)

    # cat /proc/155/oom_adj

     -12                # 這是CORE_SERVER_ADJ

注:init程序的oom_adj為-16(即SYSTEM_ADJ): cat  /proc/1/oom_adj

Android相關部分分析:

在檔案frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java中有以下的程式碼:

    final ProcessRecord addAppLocked(ApplicationInfo info) {
        ProcessRecord app = getProcessRecordLocked(info.processName, info.uid);

        if (app == null) {
            app = newProcessRecordLocked(null, info, null);
            mProcessNames.put(info.processName, info.uid, app);
            updateLruProcessLocked(app, true, true);
        }    

        if ((info.flags&(ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM|ApplicationInfo.FLAG_PERSISTENT))
                == (ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM|ApplicationInfo.FLAG_PERSISTENT)) {
            app.persistent = true;
            app.maxAdj = CORE_SERVER_ADJ;             // 這個常數值為-12。
        }    
        if (app.thread == null && mPersistentStartingProcesses.indexOf(app) < 0) {
            mPersistentStartingProcesses.add(app);
            startProcessLocked(app, "added application", app.processName);
        }    

        return app;
    }

可見要想成為core service(即app.maxAdj =CORE_SERVER_ADJ(-12)),應用程式需要FLAG_SYSTEM和FLAG_PERSISTENT兩個標誌,FLAG_SYSTEM指的是應用位於/system/app下,FLAG_PERSISTENT就是指persistent屬性。

而對於frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java,則呼叫

       ActivityManagerService.setSystemProcess();

把自己的 app.maxAdj設定成SYSTEM_ADJ,即-16。

原理:

Android中的程序是託管的,當系統程序空間緊張的時候,會依照優先順序自動進行程序的回收。由此帶來三個問題:

    1)回收規則:  什麼時候回收與回收哪一個?

    2)避免誤殺:  如何阻止被回收?

    3)資料恢復與儲存:  被回收了怎麼辦?

Android將程序分為6個等級,它們按優先順序順序由高到低依次是:

   1.前臺程序(FOREGROUND_APP)

   2.可視程序(VISIBLE_APP)

   3.次要服務程序(SECONDARY_SERVER )

   4.後臺程序(HIDDEN_APP)

   5.內容供應節點(CONTENT_PROVIDER)

   6.空程序(EMPTY_APP)

特徵:

1.如果一個程序裡面同時包含service和可視的activity,那麼這個程序應該歸於可視程序,而不是service程序。

2.另外,如果其他程序依賴於它的話,一個程序的等級可以提高。例如,一個A程序裡的service被繫結到B程序裡的元件上,程序A將總被認為至少和B程序一樣重要。

3.系統中的phone服務被劃分到前臺程序而不是次要服務程序.

在android中,程序的oom_adj值也就代表了它的優先順序。oom_adj值越高代表該程序優先順序越低。檔案/init.rc中有以下屬性設定:

    setprop ro.FOREGROUND_APP_ADJ       0
    setprop ro.VISIBLE_APP_ADJ                     1
    setprop ro.SECONDARY_SERVER_ADJ   2
    setprop ro.HIDDEN_APP_MIN_ADJ           7
    setprop ro.CONTENT_PROVIDER_ADJ  14
    setprop ro.EMPTY_APP_ADJ                    15

/init.rc中,將PID為1的程序(init程序)的oom_adj設定為SYSTEM_ADJ(-16):

    # Set init its forked children's oom_adj.
    write /proc/1/oom_adj -16

檢視本機設定:

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

回收時機:

檔案/init.rc中:

   setprop ro.FOREGROUND_APP_MEM       1536      //    6M
   setprop ro.VISIBLE_APP_MEM                     2048     //    8M
   setprop ro.SECONDARY_SERVER_MEM   4096     //  16M
   setprop ro.HIDDEN_APP_MEM                     5120     //  20M
   setprop ro.CONTENT_PROVIDER_MEM    5632     //  22.4M
   setprop ro.EMPTY_APP_MEM                      6144     //  24M

這些數字也就是對應的記憶體閾值,一旦低於該值,Android便開始按順序關閉相應等級的程序。

注意這些數字的單位是page: 1 page= 4 kB。所以上面的六個數字對應的就是(MB): 6,8,16,20,22,24。

檢視現在的記憶體閾值設定:

cat /sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree

要想重新設定該值(對應不同的需求):

echo   "1536,2048,4096,5120,15360,23040">/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree

這樣當可用記憶體低於90MB的時候便開始殺死"空程序",而當可用記憶體低於60MB的時候才開始殺死"內容供應節點"類程序。

具體的回收實現在ActivityManagerService.java中的函式trimApplications():

   1.首先移除package已被解除安裝的無用程序;

   2.基於程序當前狀態,更新oom_adj值,然後進行以下操作:

         1)移除沒有activity在執行的程序;

         2)如果AP已經儲存了所有的activity狀態,結束這個AP。

   3.最後,如果目前還是有很多activities 在執行,那麼移除那些activity狀態已經儲存好的activity。

更新oom_adj的值:

在ActivityManagerService.java檔案的ComputeOomAdjLocked()中計算出程序的oom_adj,例如:

     if (app == TOP_APP) {
            // The last app on the list is the foreground app.
            adj = FOREGROUND_APP_ADJ;
            app.adjType = "top-activity";
        }

Android kernel中的lowmemory killer

Android的Low MemoryKiller根據需要(當系統記憶體短缺時)殺死程序釋放其記憶體,原始碼在kernel/drivers/misc/lowmemorykiller.c中。簡單說,就是尋找一個最合適的程序殺死,從而釋放它佔用的記憶體。

最合適的程序是:

   •  oom_adj越大

   •  佔用實體記憶體越多

一旦一個程序被選中,核心會發送SIGKILL訊號將之殺死:

   for_each_process(p) {
        ……
        if(selected == NULL ||   p->oomkilladj > selected->oomkilladj ||
              (p->oomkilladj == selected->oomkilladj && tasksize > selected_tasksize))
        {
             selected = p;
        }
   }
   if(selected != NULL) {
        force_sig(SIGKILL, selected);
   }

檢視LRU列表:adb shelldumpsys activity

當activitydemo在前臺時: 

包含Service的程序的優先順序比較高,在computeOomAdjLocked中將其分為了兩小類:

      static final int MAX_SERVICE_INACTIVITY = 30*60*1000;                 
      if (now < (s.lastActivity+MAX_SERVICE_INACTIVITY)) {
               if (adj > SECONDARY_SERVER_ADJ) {
                            adj = SECONDARY_SERVER_ADJ;
                            app.adjType = "started-services";
                            app.hidden = false;
               }
      }
      if (adj > SECONDARY_SERVER_ADJ) {
                        app.adjType = "started-bg-services";
      }

完全讓程序不被kill是不可能的,我們可以通過一些操作,使程序被kill的機率變小:

  1)提高程序的優先順序:

        *後臺操作採用運行於前臺的Service形式,因為一個執行著service的程序比一個執行著後臺activity的等級高;

        *按back鍵使得程序中的activity在後臺執行而不是destory,需過載back按鍵(沒有任何activity在執行的程序優先被殺).

        *依賴於其他優先順序高的程序;

  2)強制修改程序屬性:

        *在程序中設定:setPersistent(true);

        *在Manifest檔案中設定(如上)。

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