Daemon killer memori rendah

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

Tentang tekanan memori

Sistem Android yang menjalankan beberapa proses secara paralel dapat mengalami situasi saat memori sistem habis dan proses yang memerlukan lebih banyak penundaan memori yang signifikan. Tekanan memori, status saat sistem kehabisan memori, mengharuskan Android mengosongkan memori (untuk mengurangi tekanan) dengan membatasi atau menghentikan proses yang tidak penting, meminta proses untuk mengosongkan resource yang di-cache dan tidak penting, dan sebagainya.

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

Informasi kios tekanan

Android 10 dan yang lebih tinggi mendukung mode lmkd baru yang menggunakan monitor informasi jeda tekanan kernel (PSI) untuk mendeteksi tekanan memori. Patchset PSI di kernel upstream (di-backport ke kernel 4.9 dan 4.14) mengukur jumlah waktu yang diperlukan untuk menunda tugas sebagai akibat dari kekurangan memori. Karena langsung memengaruhi pengalaman pengguna, keterlambatan tersebut mewakili metrik yang mudah untuk menentukan tingkat keparahan tekanan memori. Kernel upstream juga menyertakan monitor PSI yang memungkinkan proses ruang pengguna berhak istimewa (seperti lmkd) untuk menentukan nilai minimum penundaan ini dan berlangganan peristiwa dari kernel saat nilai minimum dilanggar.

Pemantau PSI versus sinyal vmpressure

Karena sinyal vmpressure (dibuat oleh kernel untuk deteksi tekanan memori dan digunakan oleh lmkd) sering kali menyertakan banyak positif palsu, lmkd harus melakukan pemfilteran untuk menentukan apakah memori berada di bawah tekanan yang sebenarnya. Hal ini menyebabkan bangun lmkd yang tidak perlu dan penggunaan resource komputasi tambahan. Penggunaan monitor PSI menghasilkan 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. Defaultnya adalah true, sehingga PSI memantau mekanisme default deteksi tekanan memori untuk lmkd. Karena monitor PSI memerlukan dukungan kernel, kernel harus menyertakan patch backport PSI dan dikompilasi dengan dukungan PSI diaktifkan (CONFIG_PSI=y).

Kekurangan driver LMK dalam kernel

Android tidak lagi menggunakan driver LMK karena sejumlah masalah, termasuk:

• Perangkat dengan RAM rendah harus disetel secara agresif, dan meskipun demikian, performanya akan buruk pada beban kerja dengan pagecache aktif yang didukung file besar. Performa yang buruk menyebabkan thrashing dan tidak ada kill.
• Driver kernel LMK mengandalkan batas memori bebas, tanpa penskalaan berdasarkan tekanan memori.
• Karena desainnya yang kaku, partner sering kali menyesuaikan driver agar dapat berfungsi di perangkat mereka.
• Driver LMK terhubung ke API slab shrinker, yang tidak dirancang untuk operasi berat seperti menelusuri target dan menghentikannya, yang memperlambat proses vmscan.

Lmkd ruang pengguna

lmkd userspace menerapkan fungsi yang sama seperti 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 kios tekanan (PSI) untuk mendapatkan notifikasi tentang tingkat tekanan memori, dan menggunakan fitur cgroup memori untuk membatasi resource memori yang dialokasikan ke setiap proses berdasarkan tingkat kepentingan proses.

Menggunakan lmkd ruang pengguna di Android 10

Di Android 9 dan yang lebih baru, ruang pengguna lmkd akan aktif jika driver LMK dalam kernel tidak terdeteksi. Karena ruang pengguna lmkd memerlukan dukungan kernel untuk cgroups memori, kernel harus dikompilasi dengan setelan konfigurasi berikut:

CONFIG_ANDROID_LOW_MEMORY_KILLER=n
CONFIG_MEMCG=y
CONFIG_MEMCG_SWAP=y

Strategi penghentian

lmkd Userspace mendukung strategi penghentian berdasarkan peristiwa vmpressure atau pemantauan PSI, tingkat keparahannya, dan petunjuk lain seperti penggunaan swap. Strategi penghentian berbeda antara perangkat bermemoi rendah dan berperforma tinggi:

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

Anda dapat mengonfigurasi strategi penghentian menggunakan properti ro.config.low_ram. Untuk mengetahui detailnya, lihat Konfigurasi ram rendah.

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

Konfigurasi lmkd

Konfigurasikan 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 penghentian 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 kehabisan memori dan degradasi 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:

• Menyertakan patch PSI dan mengaktifkan 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 cgroups memori.

Kernel harus dikompilasi dengan setelan konfigurasi berikut:

CONFIG_PSI=y

Mengonfigurasi lmkd di Android 11

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

Tombol penyesuaian lama berikut juga berfungsi dengan strategi penghentian baru.