Low memory killer daemon

Proses daemon low memory killer Android (lmkd) memantau status memori sistem Android yang sedang berjalan dan bereaksi terhadap tekanan memori yang tinggi dengan menghentikan proses yang paling tidak penting agar sistem tetap berjalan pada tingkat yang dapat diterima.

Tentang tekanan memori

Sistem Android yang menjalankan beberapa proses secara paralel dapat mengalami situasi ketika memori sistem habis dan proses yang memerlukan lebih banyak memori mengalami penundaan yang terlihat jelas. Tekanan memori, yaitu kondisi saat sistem kekurangan memori, mengharuskan Android membebaskan memori (untuk mengurangi tekanan) dengan membatasi atau menghentikan proses yang tidak penting, meminta proses untuk membebaskan resource yang di-cache yang tidak penting, dan sebagainya.

Sebelumnya, Android memantau tekanan memori sistem menggunakan driver low memory killer (LMK) dalam kernel, mekanisme kaku yang bergantung pada nilai yang dikodekan secara permanen. Mulai kernel 4.12, driver LMK dihapus dari kernel upstream dan userspace lmkd melakukan tugas pemantauan memori dan penghentian proses.

Informasi penghentian karena tekanan

Android 10 dan yang lebih tinggi mendukung mode lmkd baru yang menggunakan monitor informasi penghentian tekanan (PSI) kernel untuk deteksi tekanan memori. Patchset PSI di kernel upstream (di-backport ke kernel 4.9 dan 4.14) mengukur durasi penundaan tugas akibat kekurangan memori. Karena penundaan ini secara langsung memengaruhi pengalaman pengguna, penundaan ini menjadi metrik yang mudah untuk menentukan tingkat keparahan tekanan memori. Kernel upstream juga menyertakan monitor PSI yang memungkinkan proses ruang pengguna dengan hak istimewa (seperti lmkd) menentukan nilai minimum untuk penundaan ini dan berlangganan ke peristiwa dari kernel saat nilai minimum dilampaui.

Pemantauan PSI versus sinyal vmpressure

Karena sinyal vmpressure (yang dihasilkan oleh kernel untuk deteksi tekanan memori dan digunakan oleh lmkd) sering kali mencakup banyak positif palsu, lmkd harus melakukan pemfilteran untuk menentukan apakah memori sedang mengalami tekanan yang sebenarnya. Hal ini menyebabkan aktivasi lmkd yang tidak perlu dan penggunaan resource komputasi tambahan. Penggunaan PSI memantau hasil dalam deteksi tekanan memori yang lebih akurat dan meminimalkan overhead pemfilteran.

Menggunakan monitor PSI

Untuk menggunakan monitor PSI, bukan peristiwa vmpressure, konfigurasikan properti ro.lmk.use_psi. Nilai defaultnya adalah true, sehingga PSI menjadi mekanisme default deteksi tekanan memori untuk lmkd. Karena monitor PSI memerlukan dukungan kernel, kernel harus menyertakan patch backport PSI dan dikompilasi dengan dukungan PSI yang diaktifkan (CONFIG_PSI=y).

Kekurangan driver LMK dalam kernel

Android menghentikan penggunaan driver LMK karena sejumlah masalah, termasuk:

• Perangkat dengan RAM rendah harus disetel secara agresif, dan bahkan saat itu pun akan berperforma buruk pada beban kerja dengan cache halaman aktif yang didukung file besar. Performa yang buruk menyebabkan thrashing dan tidak ada pembunuhan.
• Driver kernel LMK mengandalkan batas memori bebas, tanpa penskalaan berdasarkan tekanan memori.
• Karena desainnya yang kaku, partner sering menyesuaikan driver agar berfungsi di perangkat mereka.
• Driver LMK terhubung ke API pengecil slab, yang tidak dirancang untuk operasi berat seperti menelusuri target dan menghentikannya, yang memperlambat proses vmscan.

lmkd ruang pengguna

lmkd userspace menerapkan fungsi yang sama dengan driver dalam kernel, tetapi menggunakan mekanisme kernel yang ada untuk mendeteksi dan memperkirakan tekanan memori. Mekanisme tersebut mencakup penggunaan peristiwa vmpressure yang dihasilkan kernel atau monitor informasi penghentian karena tekanan (PSI) untuk mendapatkan notifikasi tentang tingkat tekanan memori, dan penggunaan fitur cgroup memori untuk membatasi sumber daya memori yang dialokasikan ke setiap proses berdasarkan kepentingan proses.

Menggunakan lmkd ruang pengguna di Android 10

Di Android 9 dan yang lebih tinggi, lmkd userspace diaktifkan jika driver LMK dalam kernel tidak terdeteksi. Karena lmkd userspace memerlukan dukungan kernel untuk cgroup memori, kernel harus dikompilasi dengan setelan konfigurasi berikut:

CONFIG_ANDROID_LOW_MEMORY_KILLER=n
CONFIG_MEMCG=y
CONFIG_MEMCG_SWAP=y

Strategi penghentian

Userspace lmkd mendukung strategi penghentian berdasarkan peristiwa vmpressure atau monitor PSI, tingkat keparahannya, dan petunjuk lainnya seperti pemanfaatan swap. Strategi penghentian berbeda antara perangkat dengan memori rendah dan perangkat berperforma tinggi:

• Pada perangkat dengan memori rendah, sistem harus mentoleransi tekanan memori yang lebih tinggi sebagai mode operasi normal.
• Pada perangkat berperforma tinggi, tekanan memori harus dianggap sebagai situasi yang tidak normal dan diperbaiki sebelum memengaruhi performa secara keseluruhan.

Anda dapat mengonfigurasi strategi penghentian menggunakan properti ro.config.low_ram.

Ruang pengguna lmkd juga mendukung mode lama yang membuat keputusan penghentian menggunakan strategi yang sama dengan driver LMK dalam kernel (yaitu, batas memori kosong dan cache file). Untuk mengaktifkan mode lama, tetapkan properti ro.lmk.use_minfree_levels ke true.

Mengonfigurasi lmkd

Konfigurasi lmkd untuk perangkat tertentu menggunakan properti berikut.

Contoh konfigurasi perangkat:

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 ruang pengguna di Android 11

Android 11 meningkatkan lmkd dengan memperkenalkan strategi penonaktifan baru. Strategi penghentian menggunakan mekanisme PSI untuk deteksi tekanan memori yang diperkenalkan di Android 10. lmkd di Android 11 memperhitungkan tingkat penggunaan resource memori dan thrashing untuk mencegah kekurangan memori dan penurunan performa. Strategi penghentian ini menggantikan strategi sebelumnya dan dapat digunakan di perangkat berperforma tinggi dan perangkat dengan RAM rendah (Android Go).

Persyaratan kernel

Untuk perangkat Android 11, lmkd memerlukan fitur kernel berikut:

• Sertakan patch PSI dan aktifkan PSI (backport tersedia di kernel umum Android 4.9, 4.14, dan 4.19).
• Menyertakan patch dukungan PIDFD (backport tersedia di kernel umum Android 4.9, 4.14, dan 4.19).
• Untuk perangkat dengan RAM rendah, sertakan cgroup memori.

Kernel harus dikompilasi dengan setelan konfigurasi berikut:

CONFIG_PSI=y

Mengonfigurasi lmkd di Android 11

Strategi penghentian aplikasi di Android 11 mendukung tombol penyesuaian dan nilai default yang tercantum di bawah. Fitur ini berfungsi di perangkat berperforma tinggi dan perangkat dengan RAM rendah.

Tombol tuning lama berikut juga berfungsi dengan strategi penghentian baru.