Low memory killer daemon

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Android 低内存 killer 守护程序 (lmkd) 进程会监控正在运行的 Android 系统的内存状态，并通过终止最不重要的进程来应对高内存压力，以使系统保持在可接受的性能水平。

关于内存压力

并行运行多个进程的 Android 系统可能会遇到系统内存耗尽的情况，并且需要更多内存的进程会遇到明显的延迟。内存压力（系统内存不足的状态）要求 Android 通过节流或终止不重要的进程、请求进程释放非关键的缓存资源等方式来释放内存（以缓解压力）。

从历史上看，Android 使用内核低内存 killer (LMK) 驱动程序（一种依赖于硬编码值的刚性机制）来监控系统内存压力。从内核 4.12 开始，LMK 驱动程序已从上游内核中移除，用户空间 lmkd 执行内存监控和进程终止任务。

压力暂缓信息

Android 10 及更高版本支持一种新的 lmkd 模式，该模式使用内核压力暂缓信息 (PSI) 监控器来检测内存压力。上游内核中的 PSI 补丁程序集（反向移植到 4.9 和 4.14 内核）测量任务因内存短缺而延迟的时间量。由于这些延迟直接影响用户体验，因此它们是确定内存压力严重程度的便捷指标。上游内核还包含 PSI 监控器，这些监控器允许特权用户空间进程（例如 lmkd）为这些延迟指定阈值，并在内核违反阈值时订阅来自内核的事件。

PSI 监控器与 vmpressure 信号

由于 vmpressure 信号（由内核生成以用于内存压力检测并由 lmkd 使用）通常包含大量误报，因此 lmkd 必须执行过滤以确定内存是否处于真正的压力之下。这会导致不必要的 lmkd 唤醒，并占用额外的计算资源。使用 PSI 监控器可以更准确地检测内存压力，并将过滤开销降至最低。

使用 PSI 监控器

要使用 PSI 监控器而不是 vmpressure 事件，请配置 ro.lmk.use_psi 属性。默认值为 true，这使 PSI 监控器成为 lmkd 的默认内存压力检测机制。由于 PSI 监控器需要内核支持，因此内核必须包含 PSI 反向移植补丁程序，并且必须在启用 PSI 支持 (CONFIG_PSI=y) 的情况下进行编译。

内核 LMK 驱动程序的缺点

Android 弃用 LMK 驱动程序的原因有很多问题，包括：

• 低 RAM 设备必须进行积极的调整，即使这样，在具有大型文件支持的活跃页面缓存的工作负载下，性能仍然很差。性能差会导致抖动，并且无法终止进程。
• LMK 内核驱动程序依赖于可用内存限制，没有基于内存压力进行扩展。
• 由于设计的僵化性，合作伙伴经常自定义驱动程序，以便使其在其设备上工作。
• LMK 驱动程序挂钩到 slab 收缩器 API，该 API 不是为搜索目标和终止目标等繁重操作而设计的，这会减慢 vmscan 进程的速度。

用户空间 lmkd

用户空间 lmkd 实现与内核驱动程序相同的功能，但使用现有的内核机制来检测和估计内存压力。此类机制包括使用内核生成的 vmpressure 事件或压力暂缓信息 (PSI) 监控器来获取有关内存压力级别的通知，以及使用内存 cgroup 功能来限制基于进程重要性分配给每个进程的内存资源。

在 Android 10 中使用用户空间 lmkd

在 Android 9 及更高版本中，如果未检测到内核 LMK 驱动程序，则用户空间 lmkd 会激活。由于用户空间 lmkd 需要内核支持内存 cgroup，因此内核必须使用以下配置设置进行编译：

CONFIG_ANDROID_LOW_MEMORY_KILLER=n
CONFIG_MEMCG=y
CONFIG_MEMCG_SWAP=y

终止策略

Userspace lmkd 支持基于 vmpressure 事件或 PSI 监控器、它们的严重程度以及其他提示（如交换空间利用率）的终止策略。低内存设备和高性能设备之间的终止策略有所不同。

• 在低内存设备上，系统应容忍更高的内存压力，将其视为正常运行模式。
• 在高性能设备上，内存压力应被视为异常情况，并且应在影响整体性能之前进行修复。

您可以使用 ro.config.low_ram 属性配置终止策略。

Userspace lmkd 还支持一种旧版模式，在该模式下，它使用与内核内 LMK 驱动程序相同的策略（即，可用内存和文件缓存阈值）进行终止决策。要启用旧版模式，请将 ro.lmk.use_minfree_levels 属性设置为 true。

配置 lmkd

使用以下属性为特定设备配置 lmkd。

设备配置示例

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

Android 11 中的 Userspace lmkd

Android 11 通过引入新的终止策略改进了 lmkd。此终止策略使用 Android 10 中引入的 PSI 机制进行内存压力检测。Android 11 中的 lmkd 考虑了内存资源使用级别和抖动，以防止内存不足和性能下降。此终止策略取代了以前的策略，可用于高性能设备和低 RAM (Android Go) 设备。

内核要求

对于 Android 11 设备，lmkd 需要以下内核功能

• 包括 PSI 补丁并启用 PSI（Android 通用内核 4.9、4.14 和 4.19 中提供了向后移植）。
• 包括 PIDFD 支持补丁（Android 通用内核 4.9、4.14 和 4.19 中提供了向后移植）。
• 对于低 RAM 设备，包括内存 cgroup。

内核必须使用以下配置设置进行编译

CONFIG_PSI=y

在 Android 11 中配置 lmkd

Android 11 中的内存终止策略支持以下列出的调整旋钮和默认值。这些功能适用于高性能设备和低 RAM 设备。

以下旧的调整旋钮也适用于新的终止策略。