• Android下写一个永远不会被KILL掉的进程/服务


    Android 系统对于内存管理有自己的一套方法,为了保障系统有序稳定的运信,系统内部会自动分配,控制程序的内存使用。当系统觉得当前的资源非常有限的时候,为了保 证一些优先级高的程序能运行,就会杀掉一些他认为不重要的程序或者服务来释放内存。这样就能保证真正对用户有用的程序仍然再运行。如果你的 Service 碰上了这种情况,多半会先被杀掉。但如果你增加 Service 的优先级就能让他多留一会,我们可以用 setForeground(true) 来设置 Service 的优先级。

     
    为什么是 foreground ? 默认启动的 Service 是被标记为 background,当前运行的 Activity 一般被标记为 foreground,也就是说你给 Service 设置了 foreground 那么他就和正在运行的 Activity 类似优先级得到了一定的提高。当让这并不能保证你得 Service 永远不被杀掉,只是提高了他的优先级。
     
    有一个方法可以给你更清晰的演示,进入 $SDK/tools 运行命令
     
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    # adb shell dumpsys activity|grep oom_adj   
       
    Running Norm Proc # 6: oom_adj=  0 ProcessRecord{43635cf0 12689:com.roiding.netraffic/10028}   
    Running Norm Proc # 5: oom_adj=  7 ProcessRecord{436feda0 12729:com.android.browser/10006}   
    Running Norm Proc # 4: oom_adj=  8 ProcessRecord{4367e838 12761:android.process.acore/10016}   
    Running Norm Proc # 3: oom_adj=  8 ProcessRecord{43691cd8 12754:com.google.process.gapps/10000}   
    Running PERS Proc # 1: oom_adj=-12 ProcessRecord{43506750 5941:com.android.phone/1001}   
    Running PERS Proc # 0: oom_adj=-100 ProcessRecord{4348fde0 5908:system/1000}
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    返回的一大堆东西,观察 oom_adj 的值,如果是大于 8 一般就是属于 backgroud 随时可能被干掉,数值越小证明优先级越高,被干掉的时间越晚。你看phone的程序是 -12 说明电话就是电话,其他什么都干了了,也的能接电话对吧。另外还有一个 -100 的,更邪乎因为是 system 如果他也完蛋了,你得系统也就挂了。
     
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    从Android 1.5开始,一个已启动的service可以调用startForeground(int, Notification)将service置为foreground状态,调用stopForeground(boolean)将service置为 background状态。
     
    我们会在调用startForeground(int, Notification)传入参数notification,它会在状态栏里显示正在进行的foreground service。background service不会在状态栏里显示。 
     
    在Android 1.0中,将一个service置为foreground状态:
     
    setForeground(true); 
    mNM.notify(id, notification);
    将一个service置为background状态:
     
    mNM.cancel(id); 
    setForeground(false);
    对比看出,在1.0 API中调用setForeground(boolean)只是简单的改变service的状态,用户不会有任何觉察。新API中强制将 notification和改变service状态的动作绑定起来,foreground service会在状态栏显示,而background service不会。
     
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    通过在androidmanifest.xml中的application标签中加入android:persistent="true"属性 后的确就能够达到保证该应用程序所在进程不会被LMK杀死。但有个前提就是应用程序必须是系统应用,也就是说应用程序不能采用通常的安装方式。必须将应用 程序的apk包直接放到/system/app目录下。而且必须重启系统后才能生效。
     
    除了一般的几种优先级外,还存在着coreserver,system这样的永远不会被LMK回收的优先级。系统中的电话应用就是coreserver优先级的。
     
    通过查看源代码可以知道,只有应用程序的flag同时为FLAG_SYSTEM和FLAG_PERSISTENT时,才会被设置为coreserver优先级
     
    if ((info.flags&(ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM|ApplicationInfo.FLAG_PERSISTENT))
                    == (ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM|ApplicationInfo.FLAG_PERSISTENT)) {
                app.persistent = true;
                app.maxAdj = CORE_SERVER_ADJ;
            }
    FLAG_SYSTEM在应用程序apk放在/system/app下时会被设置。所以才会出现只设置android:persistent="true"仍然会被杀死的情况。
     
    测试时发现,将应用程序放到/system/app后不重启系统,仍然会被识别为普通的进程。当系统重新启动时,会在一开始就启动该进程并把它优先级设置为coreserver。
     
    通过dumpsys activity命令能够很明显的看出其中差别。
     
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    Running processes (most recent first):
        App  # 3: adj=   2/1 ProcessRecord{30858c20 1877:com.android.email/10014} (started-services)
        PERS # 2: adj=-100/0 ProcessRecord{308fb390 1713:system/1000} (fixed)
        App  # 1: adj=   0/0 ProcessRecord{30908198 1794:android.process.acore/10005} (top-activity)
        PERS # 0: adj= -12/0 ProcessRecord{3090d488 1789:xiao.xiong.test/10026} (fixed)
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    而且adj=-12时,这个进程通过ddms手动stop后会立即启动
     
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    方法
    对于一个service,可以首先把它设为在前台运行:
     
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    public void MyService.onCreate() {
            super.onCreate();
            Notification notification = new Notification(android.R.drawable.my_service_icon,"my_service_name",System.currentTimeMillis());
            PendingIntent p_intent = PendingIntent.getActivity(this, 0,
                    new Intent(this, MyMainActivity.class), 0);
            notification.setLatestEventInfo(this, "MyServiceNotification, "MyServiceNotification is Running!",p_intent);
            Log.d(TAG, String.format("notification = %s", notification));
            startForeground(0x1982, notification);   // notification ID: 0x1982, you can name it as you will.
    }
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    相较于/data/app下的应用,放在/system/app下的应用享受更多的特权,比如若在其Manifest.xml文件中设置persistent属性为true,则可使其免受out-of-memory killer的影响。
     
    如应用程序'Phone'的AndroidManifest.xml文件:
     
    <application android:name="PhoneApp"
                     android:persistent="true"
                     android:label="@string/dialerIconLabel"
                     android:icon="@drawable/ic_launcher_phone">
             ...
        </application>
    设置后app提升为系统核心级别,任何情况下不会被kill掉, settings->applications里面也会屏蔽掉stop操作。
     
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    这样设置前的log:   
    Proc #19: adj=svc  /B 4067b028 255:com.xxx.xxx/10001 (started-services)
        # cat /proc/255/oom_adj
        4
    设置后的log:  
    PERS #19: adj=core /F 406291f0 155:com.xxx.xxx/10001 (fixed)
        # cat /proc/155/oom_adj
         -12                # 这是CORE_SERVER_ADJ
    注:init进程的oom_adj为-16(即SYSTEM_ADJ): cat  /proc/1/oom_adj
    复制代码
    Android相关部分分析
    在文件frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java中有以下的代码:
     
    复制代码
    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;             // 这个常数值为-12。
            }    
            if (app.thread == null && mPersistentStartingProcesses.indexOf(app) < 0) {
                mPersistentStartingProcesses.add(app);
                startProcessLocked(app, "added application", app.processName);
            }    
     
            return app;
        }
    复制代码
    可见要想成为core service (即app.maxAdj = CORE_SERVER_ADJ(-12)),应用程序需要FLAG_SYSTEM和FLAG_PERSISTENT两个标志,FLAG_SYSTEM指 的是应用位于/system/app下,FLAG_PERSISTENT就是指persistent属性。
     
    而对于frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java,则调用ActivityManagerService.setSystemProcess();
     
    把自己的 app.maxAdj 设置成SYSTEM_ADJ,即-16。
     
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    Android中的进程是托管的,当系统进程空间紧张的时候,会依照优先级自动进行进程的回收。由此带来三个问题:
     
    回收规则:  什么时候回收与回收哪一个?
    避免误杀:  如何阻止被回收?
    数据恢复与保存:  被回收了怎么办?
    Android将进程分为6个等级,它们按优先级顺序由高到低依次是:
     
    前台进程( FOREGROUND_APP)
    可视进程(VISIBLE_APP )
    次要服务进程(SECONDARY_SERVER )
    后台进程 (HIDDEN_APP)
    内容供应节点(CONTENT_PROVIDER)
    空进程(EMPTY_APP)
    特征:
     
    如果一个进程里面同时包含service和可视的activity,那么这个进程应该归于可视进程,而不是service进程。
    另外,如果其他进程依赖于它的话,一个进程的等级可以提高。例如,一个A进程里的service被绑定到B进程里的组件上,进程A将总被认为至少和B进程一样重要。
    系统中的phone服务被划分到前台进程而不是次要服务进程.
    在android中,进程的oom_adj值也就代表了它的优先级。oom_adj值越高代表该进程优先级越低。文件/init.rc中有以下属性设置:
     
    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,将PID为1的进程(init进程)的oom_adj设置为SYSTEM_ADJ(-16):
     
    # Set init its forked children's oom_adj.
        write /proc/1/oom_adj –16
    查看本机设置:
     
    cat /sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj
    0,1,2,7,14,15
    回收时,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
    这些数字也就是对应的内存阈值,一旦低于该值,Android便开始按顺序关闭相应等级的进程。
    注意这些数字的单位是page: 1 page = 4 kB。所以上面的六个数字对应的就是(MB): 6,8,16,20,22,24。
     
    查看现在的内存阈值设置:
     
    cat /sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree
    要想重新设置该值(对应不同的需求):
     
    echo   "1536,2048,4096,5120,15360,23040">/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree
    这样当可用内存低于90MB的时候便开始杀死"空进程",而当可用内存低于60MB的时候才开始杀死"内容供应节点"类进程。
     
    具体的回收实现在ActivityManagerService.java中的函数trimApplications():
     
    首先移除package已被卸载的无用进程;
    基于进程当前状态,更新oom_adj值,然后进行以下操作:
    1) 移除没有activity在运行的进程;
    2) 如果AP已经保存了所有的activity状态,结束这个AP。
    最后,如果目前还是有很多activities 在运行,那么移除那些activity状态已经保存好的activity。
    更新oom_adj的值:
     
    在ActivityManagerService.java文件的ComputeOomAdjLocked() 中计算出进程的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";
            }
    我是天王盖地虎的分割线                                 
     
    Android kernel中的low memory killer
     
    Android的Low Memory Killer根据需要(当系统内存短缺时)杀死进程释放其内存,源代码在kernel/drivers/misc/lowmemorykiller.c中。简单说,就是寻找一个最合适的进程杀死,从而释放它占用的内存。
     
    最合适的进程是:
     
    oom_adj越大
    占用物理内存越多
    一旦一个进程被选中,内核会发送SIGKILL信号将之杀死:
     
    复制代码
    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);
       }
    复制代码
    查看LRU列表:adb shell dumpsys activity
     
    当activitydemo在前台时:
     
    包含Service的进程的优先级比较高,在computeOomAdjLocked中将其分为了两小类:
     
    复制代码
    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";
          }
    复制代码
    完全让进程不被kill是不可能的,我们可以通过一些操作,使进程被kill的几率变小:
     
    提高进程的优先级:
    * 后台操作采用运行于前台的Service形式,因为一个运行着service的进程比一个运行着后台activity的等级高;
    * 按back键使得进程中的activity在后台运行而不是destory,需重载back按键(没有任何activity在运行的进程优先被杀).
    * 依赖于其他优先级高的进程;
    强制修改进程属性:
    * 在进程中设置:setPersistent(true);
    * 在Manifest文件中设置(如上)。
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