6.6.1 Linux进程管理介绍[^①] 1. Linux进程调度优先级和调度策略 调度优先级和调度策略是操作系统中一个很重要的概念。简而言之，它是系统中CPU资源的管理和控制手段。如何理解？此处进行简单介绍。读者可自行阅读操作系统方面的书籍以加深理解。 - 相对于在OS上运行的应用进程个数来说，CPU的资源非常有限。 - 调度优先级是OS分配CPU资源给应用进程时（即调度应用进程运行）需要参考的一个指标。一般而言，优先级高的进程将更有机会得到CPU资源。 调度策略用于描述OS调度模块分配CPU给应用进程所遵循的规则，即当将CPU控制权交给调度模块时，系统如何选择下一个要运行的进程。此处不能仅考虑各进程的调度优先级，因为存在多个进程具有相同调度优先级的情况。在这种情况下，一个需要考虑的重要因素是，每个进程所分配的时间片及它们的使用情况. * * * * * **提示**：可简单认为，调度优先级及调度策略二者一起影响了系统分配CPU资源给应用进程。注意，此处的措词为“影响”，而非“控制”。因为对于用户空间可以调用的API来说，如果二者能控制CPU资源分配，那么该系统的安全性会大打折扣。 * * * * * Linux提供了两个API用于设置调度优先级及调度策略。先来看设置调度优先级的函数setpriority，其原型如下： int setpriority(int which, int who, int prio); 其中： - which和who参数联合使用。当which为PRIO_PROGRESS时，who代表一个进程；当which为PRIO_PGROUP时，who代表一个进程组；当which为PRIO_USER时，who代表一个uid。 - 第三个参数prio用于设置应用进程的nicer值，可取范围从-20到19。Linux kernel用nicer值来描述进程的调度优先级，该值越大，表明该进程越友（nice），其被调度运行的几率越低。 下面来看设置调度策略的函数sched_setscheduler，其原型如下： ~~~ int sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,conststruct sched_param *param); ~~~ 其中： - 第一个参数为进程id。 - 第二个参数为调度策略。目前Android支持三种调度策略：SCHED_OTHER，标准round-robin分时共享策略(也就是默认的策略)；SCHED_BATCH，针对具有batch风格（批处理）进程的调度策略；SCHED_IDLE，针对优先级非常低的适合在后台运行的进程。除此之外，Linux还支持实时（Real-time）调度策略，包括SCHED_FIFO，先入先出调度策略；SCHED_RR，：round-robin调度策略，也就是循环调度。 - param参数中最重要的是该结构体中的sched_priority变量。针对Android中的三种非实时调度策略，该值必须为NULL。 以上介绍了调度优先级和调度策略的概念。建议读者做个小实验来测试调动优先级及调动策略的作用，步骤如下： - 挂载SD卡到PC机并往向其中复制一些媒体文件，然后重新挂载SD卡到手机。该操作就能触发MediaScanner扫描新增的这些媒体文件。 - 利用top命令查看CPU使用率，会发现进程com.process.media（即MediaScanner所在的进程）占用CPU较高（可达70%以上），原因是该进程会扫描媒体文件，该工作将利用较多的CPU资源。 - 此时，如果启动另一个进程，然后做一些操作，会发现MediaScanner所在进程的CPU利用率会降下来（例如下降到30%~40%），这表明系统将CPU资源更多地分给了用户正在操作的这个进程。 出现这种现象的原因是，MediaScannerSerivce的扫描线程将调度优先级设置为11，而默认的调度优先级为0。 相比而言，MediaScannerService优先级真的很高。 2. 关于Linux进程oom_adj的介绍 从Linux kernel 2.6.11开始，内核提供了进程的OOM控制机制，目的是当系统出现内存不足（out of memory，简称OOM）的情况时，Kernel可根据进程的oom_adj来选择并杀死一些进程，以回收内存。简而言之，oom_adj可标示Linux进程内存资源的优先级，其可取范围从-16到15，另外有一个特殊值-17用于禁止系统在OOM情况下杀死该进程。和nicer值一样，oom_adj的值越高，那么在OOM情况下，该进程越有可能被杀掉。每个进程的oom_adj初值为0。 Linux没有提供单独的API用于设置进程的oom_adj。目前的做法就是向/proc/进程id/oom_adj文件中写入对应的oom_adj值，通过这种方式就能调节进程的oom_adj了。 另外，有必要简单介绍一下Android为Linux Kernel新增的lowmemorykiller（以后简称LMK）模块的工作方式：LMK的职责是根据当前内存大小去杀死对应oom_adj及以上的进程以回收内存。这里有两个关键参数：为LMK设置不同的内存阈值及oom_adj，它们分别由/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree和/sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj控制。 * * * * * **注意**：这两个参数的典型设置为： minfree，2048,3072,4096,6144,7168,8192 用于描述不同级别的内存阈值，单位为KB。 adj，0,1,2,4,7,15 用于描述对应内存阈值的oom_adj值。 表示当剩余内存为2048KB时，LMK将杀死oom_adj大于等于0的进程。 * * * * * 网络上有一些关于Android手机内存优化的方法，其中一种就利用了LMK的工作原理。 >[info] **提示**：lowmemorykiller的代码在kernel/drivers/staging/android/lowmemorykiller.c中，感兴趣的读者可尝试自行阅读。 [^①]:更为详细的知识请阅读 http://blog.csdn.net/innost/article/details/6940136。