Trình nền đóng các tiến trình ít cần thiết khi còn ít dung lượng

Quy trình trình nền đóng các tiến trình ít cần thiết khi còn ít dung lượng (lmkd) của Android sẽ giám sát trạng thái bộ nhớ của hệ thống Android đang chạy và phản ứng với tình trạng bộ nhớ bị quá tải bằng cách đóng các tiến trình ít cần thiết nhất để hệ thống hoạt động ở mức chấp nhận được.

Giới thiệu về tình trạng áp lực bộ nhớ

Hệ thống Android chạy song song nhiều quy trình có thể gặp phải các trường hợp khi bộ nhớ hệ thống bị cạn kiệt và các quy trình yêu cầu nhiều bộ nhớ hơn sẽ bị trễ đáng kể. Áp lực về bộ nhớ là trạng thái mà hệ thống sắp hết bộ nhớ, yêu cầu Android giải phóng bộ nhớ (để giảm áp lực) bằng cách điều tiết hoặc loại bỏ các quy trình không quan trọng, yêu cầu các quy trình giải phóng các tài nguyên được lưu vào bộ nhớ đệm không quan trọng, v.v.

Trước đây, Android giám sát áp lực bộ nhớ hệ thống bằng trình điều khiển low memory killer (LMK) trong nhân, một cơ chế cứng nhắc phụ thuộc vào các giá trị được mã hoá cứng. Kể từ nhân 4.12, trình điều khiển LMK sẽ bị xoá khỏi nhân thượng nguồn và lmkd không gian người dùng sẽ thực hiện các tác vụ giám sát bộ nhớ và loại bỏ quy trình.

Thông tin về tình trạng tắc nghẽn do áp suất

Android 10 trở lên hỗ trợ chế độ lmkd mới sử dụng các trình giám sát thông tin về tình trạng tắc nghẽn do áp lực của nhân (PSI) để phát hiện áp lực bộ nhớ. PSI patchset trong nhân nguồn mở (được chuyển ngược về các nhân 4.9 và 4.14) đo lường khoảng thời gian các tác vụ bị trì hoãn do tình trạng thiếu bộ nhớ. Vì những độ trễ này ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm người dùng, nên chúng là một chỉ số thuận tiện để xác định mức độ nghiêm trọng của áp lực bộ nhớ. Hạt nhân thượng nguồn cũng bao gồm các màn hình PSI cho phép các quy trình không gian người dùng có đặc quyền (chẳng hạn như lmkd) chỉ định ngưỡng cho những độ trễ này và đăng ký nhận các sự kiện từ hạt nhân khi một ngưỡng bị vi phạm.

PSI theo dõi so với tín hiệu áp suất

Vì các tín hiệu vmpressure (do nhân tạo ra để phát hiện tình trạng thiếu bộ nhớ và được lmkd sử dụng) thường có nhiều kết quả dương tính giả, nên lmkd phải thực hiện lọc để xác định xem bộ nhớ có thực sự bị thiếu hay không. Điều này dẫn đến việc đánh thức lmkd không cần thiết và việc sử dụng thêm tài nguyên điện toán. Việc sử dụng các chỉ số PSI giúp phát hiện áp lực bộ nhớ chính xác hơn và giảm thiểu chi phí lọc.

Sử dụng các màn hình PSI

Để sử dụng các màn hình PSI thay vì sự kiện vmpressure, hãy định cấu hình thuộc tính ro.lmk.use_psi. Giá trị mặc định là true, giúp PSI trở thành cơ chế mặc định để phát hiện áp lực bộ nhớ cho lmkd. Vì các màn hình PSI yêu cầu hỗ trợ của nhân, nên nhân phải có các bản vá chuyển ngược PSI và được biên dịch khi bật tính năng hỗ trợ PSI (CONFIG_PSI=y).

Nhược điểm của trình điều khiển LMK trong nhân

Android không dùng trình điều khiển LMK do một số vấn đề, bao gồm:

• Các thiết bị có RAM thấp phải được điều chỉnh một cách mạnh mẽ, và ngay cả khi đó, chúng vẫn hoạt động kém hiệu quả trên các khối lượng công việc có pagecache đang hoạt động được sao lưu bằng tệp lớn. Hiệu suất kém dẫn đến việc không có mạng nào bị hạ gục.
• Trình điều khiển LMK kernel dựa vào giới hạn bộ nhớ trống, không có khả năng mở rộng dựa trên áp lực bộ nhớ.
• Do thiết kế cứng nhắc, các đối tác thường tuỳ chỉnh trình điều khiển để trình điều khiển hoạt động trên thiết bị của họ.
• Trình điều khiển LMK được kết nối với API giảm kích thước khối, không được thiết kế cho các thao tác nặng như tìm kiếm mục tiêu và loại bỏ mục tiêu. Điều này làm chậm quá trình vmscan.

lmkd không gian người dùng

lmkd của không gian người dùng triển khai chức năng tương tự như trình điều khiển trong nhân nhưng sử dụng các cơ chế hiện có của nhân để phát hiện và ước tính áp lực bộ nhớ. Các cơ chế như vậy bao gồm việc sử dụng các sự kiện vmpressure do nhân tạo hoặc các trình giám sát thông tin về tình trạng tắc nghẽn do áp lực (PSI) để nhận thông báo về các mức áp lực bộ nhớ và sử dụng các tính năng nhóm kiểm soát bộ nhớ để giới hạn tài nguyên bộ nhớ được phân bổ cho từng quy trình dựa trên mức độ quan trọng của quy trình.

Sử dụng lmkd không gian người dùng trong Android 10

Trong Android 9 trở lên, lmkd không gian người dùng sẽ kích hoạt nếu không phát hiện thấy trình điều khiển LMK trong nhân. Vì không gian người dùng lmkd yêu cầu kernel hỗ trợ các nhóm kiểm soát bộ nhớ, nên kernel phải được biên dịch bằng các chế độ cài đặt cấu hình sau:

CONFIG_ANDROID_LOW_MEMORY_KILLER=n
CONFIG_MEMCG=y
CONFIG_MEMCG_SWAP=y

Chiến lược chấm dứt

Userspace lmkd hỗ trợ các chiến lược tắt dựa trên các sự kiện vmpressure hoặc các màn hình PSI, mức độ nghiêm trọng và các gợi ý khác như mức sử dụng trao đổi. Chiến lược tắt ứng dụng khác nhau giữa các thiết bị có bộ nhớ thấp và thiết bị có hiệu suất cao:

• Trên các thiết bị có bộ nhớ thấp, hệ thống phải chịu được áp lực bộ nhớ cao hơn như một chế độ hoạt động bình thường.
• Trên các thiết bị có hiệu suất cao, áp lực bộ nhớ nên được xem là một tình huống bất thường và cần được khắc phục trước khi ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể.

Bạn có thể định cấu hình chiến lược kết thúc bằng cách sử dụng thuộc tính ro.config.low_ram.

lmkd của không gian người dùng cũng hỗ trợ một chế độ cũ, trong đó chế độ này đưa ra quyết định kết thúc bằng cách sử dụng các chiến lược tương tự như trình điều khiển LMK trong nhân (tức là ngưỡng bộ nhớ trống và bộ nhớ đệm tệp). Để bật chế độ cũ, hãy đặt thuộc tính ro.lmk.use_minfree_levels thành true.

Định cấu hình lmkd

Định cấu hình lmkd cho một thiết bị cụ thể bằng cách sử dụng các thuộc tính sau.

Ví dụ về cấu hình thiết bị:

PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \
    ro.lmk.low=1001 \
    ro.lmk.medium=800 \
    ro.lmk.critical=0 \
    ro.lmk.critical_upgrade=false \
    ro.lmk.upgrade_pressure=100 \
    ro.lmk.downgrade_pressure=100 \
    ro.lmk.kill_heaviest_task=true

lmkd không gian người dùng trong Android 11

Android 11 cải thiện lmkd bằng cách giới thiệu một chiến lược loại bỏ mới. Chiến lược loại bỏ sử dụng cơ chế PSI để phát hiện áp lực bộ nhớ được giới thiệu trong Android 10. lmkd trong Android 11 tính đến các mức sử dụng tài nguyên bộ nhớ và hiện tượng thrashing để ngăn tình trạng thiếu bộ nhớ và giảm hiệu suất. Chiến lược loại bỏ này thay thế các chiến lược trước đó và có thể được dùng trên cả thiết bị có hiệu suất cao và thiết bị có RAM thấp (Android Go).

Yêu cầu về kernel

Đối với các thiết bị Android 11, lmkd yêu cầu các tính năng sau của nhân:

• Bao gồm các bản vá PSI và bật PSI (các bản vá ngược có trong các nhân chung của Android 4.9, 4.14 và 4.19).
• Bao gồm các bản vá hỗ trợ PIDFD (các bản vá ngược có trong các nhân chung của Android 4.9, 4.14 và 4.19).
• Đối với các thiết bị có dung lượng RAM thấp, hãy thêm cgroup bộ nhớ.

Bạn phải biên dịch nhân bằng các chế độ cài đặt cấu hình sau:

CONFIG_PSI=y

Định cấu hình lmkd trong Android 11

Chiến lược loại bỏ bộ nhớ trong Android 11 hỗ trợ các nút điều chỉnh và chế độ mặc định được liệt kê bên dưới. Các tính năng này hoạt động trên cả thiết bị có hiệu suất cao và thiết bị có RAM thấp.

Các núm điều chỉnh cũ sau đây cũng hoạt động với chiến lược loại bỏ mới.