如何防止android app被kill

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2016-07-19
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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文件中設置persistent屬性爲true,則可使其免受out-of-memory
killer的影響。如應用程序'Phone'的AndroidManifest.xml文件:

<application
android:name="PhoneApp"
android:persistent="true"
android:label="@string/dialerIconLabel"
android:icon="@drawable/ic_launcher_phone">
...
</application>
設置後app提升爲系統核心級別,任何情況下不會被kill掉, settings->applications裏面也會屏蔽掉stop操作。

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

# cat /proc/255/oom_adj

4

設置後的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進程的oom_adj爲-16(即SYSTEM_ADJ): cat /proc/1/oom_adj

Android相關部分分析:
在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java中有以下的代碼:
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; //
這個常數值爲-12。
}
if
(app.thread == null && mPersistentStartingProcesses.indexOf(app)
< 0) {
mPersistentStartingProcesses.add(app);
startProcessLocked(app,
"added application", app.processName);
}

return
app;
}


見要想成爲core service (即app.maxAdj =
CORE_SERVER_ADJ(-12)),應用程序需要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,則調用
ActivityManagerService.setSystemProcess();
把自己的 app.maxAdj 設置成SYSTEM_ADJ,即-16。

原理:
Android中的進程是託管的,當系統進程空間緊張的時候,會依照優先級自動進行進程的回收。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)
數據恢復與保存: 被回收了怎麼辦?

Android將進程分爲6個等級,它們按優先級順序由高到低依次是:
1.前臺進程(
FOREGROUND_APP)
2.可視進程(VISIBLE_APP
)
3.
次要服務進程(SECONDARY_SERVER )
4.後臺進程
(HIDDEN_APP)
5.內容供應節點(CONTENT_PROVIDER)
6.空進程(EMPTY_APP)

特徵:
1.如果一個進程裏面同時包含service和可視的activity,那麼這個進程應該歸於可視進程,而不是service進程。
2.另外,如果其他進程依賴於它的話,一個進程的等級可以提高。例如,一個A進程裏的service被綁定到B進程裏的組件上,進程A將總被認爲至少和B進程一樣重要。
3.系統中的phone服務被劃分到前臺進程而不是次要服務進程.

在android中,進程的oom_adj值也就代表了它的優先級。oom_adj值越高代表該進程優先級越低。文件/init.rc中有以下屬性設置:
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爲1的進程(init進程)的oom_adj設置爲SYSTEM_ADJ(-16):
#
Set init its forked children's oom_adj.
write
/proc/1/oom_adj -16

查看本機設置:
cat /sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj
0,1,2,7,14,15

回收時機:
文件/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內存閾值,一旦低於該值,Android便開始按順序關閉相應等級的進程。
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。

查看現在的內存閾值設置:
cat /sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree

要想重新設置該值(對應不同的需求):
echo "1536,2048,4096,5120,15360,23040">/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree
這樣當可用內存低於90MB的時候便開始殺死"空進程",而當可用內存低於60MB的時候纔開始殺死"內容供應節點"類進程。

具體的回收實現在ActivityManagerService.java中的函數trimApplications():
1.首先移除package已被卸載的無用進程;
2.基於進程當前狀態,更新oom_adj值,然後進行以下操作:
1)
移除沒有activity在運行的進程;
2)
如果AP已經保存了所有的activity狀態,結束這個AP。
3.
最後,如果目前還是有很多activities 在運行,那麼移除那些activity狀態已經保存好的activity。

更新oom_adj的值:
在ActivityManagerService.java文件的ComputeOomAdjLocked() 中計算出進程的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low memory killer
Android的Low Memory Killer根據需要(當系統內存短缺時)殺死進程釋放其內存,源代碼在kernel/drivers/misc/lowmemorykiller.c中。簡單說,就是尋找一個最合適的進程殺死,從而釋放它佔用的內存。
最合適的進程是:
• oom_adj越大
• 佔用物理內存越多

一旦一個進程被選中,內核會發送SIGKILL信號將之殺死:
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);
}

查看LRU列表:adb shell dumpsys activity
當activitydemo在前臺時:
包含Service的進程的優先級比較高,在computeOomAdjLocked中將其分爲了兩小類:
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";
}

完全讓進程不被kill是不可能的,我們可以通過一些操作,使進程被kill的機率變小:
1)
提高進程的優先級:
*
後臺操作採用運行於前臺的Service形式,因爲一個運行着service的進程比一個運行着後臺activity的等級高;
*
按back鍵使得進程中的activity在後臺運行而不是destory,需重載back按鍵(沒有任何activity在運行的進程優先被殺).
*
依賴於其他優先級高的進程;

2)
強制修改進程屬性:
*
在進程中設置:setPersistent(true);

*
在Manifest文件中設置(如上)。
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