Android 4.4以上 低內(nèi)存優(yōu)化說(shuō)明

1.1Android的官方文檔主要提供了四種優(yōu)化策略

1.Disable JIT，運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)編譯,JIT編譯出來(lái)的本地代碼體積通常比較大,按官網(wǎng)的說(shuō)法，運(yùn)行事的系統(tǒng)大概多花費(fèi)3-6m內(nèi)存，一個(gè)大型app一般多花費(fèi)1m，平均而言，一個(gè)app多占用100K and 200K bytes

2.lowmemorykiller，在達(dá)到某個(gè)內(nèi)存門限的情況下去選擇進(jìn)程刪除來(lái)釋放內(nèi)存，通過(guò)/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree配置相關(guān)參數(shù)來(lái)殺掉次要進(jìn)程，每個(gè)應(yīng)用都會(huì)有一個(gè)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)。通過(guò)殺次要進(jìn)程來(lái)釋放內(nèi)存。

3.KSM (Kernel samepage merging)，內(nèi)核同頁(yè)合并，這特性允許更有效的處理內(nèi)存，系統(tǒng)運(yùn)行的越久越會(huì)節(jié)省內(nèi)存，由于ksm是在后臺(tái)運(yùn)行的后臺(tái)線程，在使用ksm會(huì)造成cpu性能損耗和消耗更多的電池，根據(jù)網(wǎng)上的說(shuō)法是10%，目前沒有相關(guān)的測(cè)試手段還沒有測(cè)試。

4.Swap to zRAM，zRAM 因?yàn)樾枰_辟一小塊內(nèi)存作為 compressed block 使用，讓系統(tǒng)當(dāng)作虛擬內(nèi)存來(lái)使用。傳統(tǒng)的虛擬內(nèi)存是存放在磁盤上的，而zRAM存在內(nèi)存里，并會(huì)進(jìn)行壓縮，以達(dá)到“增加ram容量”的目的 。這樣的虛擬內(nèi)存訪問(wèn)速度可以提高很多，內(nèi)存利用率也會(huì)大幅提高。目前我配的內(nèi)存的壓縮比是50%，文檔介紹是在30%-50%，最優(yōu)值需要大量的測(cè)試，在性能和內(nèi)存之間找到一個(gè)平衡。

1.2系統(tǒng)gpu優(yōu)化

優(yōu)化GPU驅(qū)動(dòng)，復(fù)用ION內(nèi)存，解決游戲不能運(yùn)行 問(wèn)題，ION占用80M內(nèi)存是不能避免的，但可以修改GPU驅(qū)動(dòng)，讓游戲可以使用ION內(nèi)存，從而解決游戲因?yàn)閮?nèi)存不足閃退問(wèn)題。

mali400驅(qū)動(dòng)修改如下：

1，mali已分配頁(yè)數(shù)超過(guò)mali最大可分配頁(yè)數(shù)一定比例

2，當(dāng)前進(jìn)程的rss size超過(guò)一定比例

3，當(dāng)前進(jìn)程的adj=0

當(dāng)以上三者同時(shí)滿足的情況下，mali將優(yōu)先從ion獲取內(nèi)存，如果ion沒有足夠內(nèi)存，則轉(zhuǎn)向os memory繼續(xù)分配物理頁(yè)，如果此時(shí)os memory無(wú)足夠內(nèi)存可供分配，則認(rèn)為當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)存已飽和。

2在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)

2.1Disable JIT:

在系統(tǒng)的makefile文件中加入下面一行

PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += dalvik.vm.jit.codecachesize=0

設(shè)置為0之后會(huì)節(jié)省內(nèi)存，但是會(huì)導(dǎo)致虛擬機(jī)的性能下降，在跑antutu發(fā)現(xiàn)設(shè)置0導(dǎo)致跑分變低，設(shè)置為200k基本沒有影響。

2.2內(nèi)核進(jìn)程kswapd管理內(nèi)存

Unix系統(tǒng)能夠利用磁盤存放超過(guò)物理內(nèi)存容量的部分內(nèi)存內(nèi)容，稱作交換空間（swap space）。Kswapd就是用來(lái)處理頁(yè)面的交換，它可以在內(nèi)存不足時(shí)，將一些進(jìn)程的頁(yè)面交換到swap空間之中。在 kswapd 中，有2 個(gè)閥值, pages_hige和pages_low,當(dāng)空閑內(nèi)存頁(yè)的數(shù)量低于 pages_low 的時(shí)候, kswapd進(jìn)程就會(huì)掃描內(nèi)存并且每次釋放出32 個(gè)free pages,直到 free page 的數(shù)量到達(dá)pages_high.

kswapd和pages_low、pages_high這兩個(gè)參數(shù)的設(shè)置值很有關(guān)系：

l 增加pages_low的值，可以使得kswapd不要等到內(nèi)存消耗得太厲害再開始釋放頁(yè)面，這樣似乎可以增加內(nèi)存成功分配的幾率。

l 增加pages_high的值，可以使得kswapd每次多釋放一些內(nèi)存，這樣對(duì)于大型應(yīng)用軟件的使用，可以減少調(diào)用kswapd進(jìn)行內(nèi)存釋放的次數(shù)。不過(guò)這樣做帶來(lái)的缺陷是，如果系統(tǒng)始終釋放不出pages_high這樣多的內(nèi)存，那么是否會(huì)陷入一種死循環(huán)，或者過(guò)多地調(diào)用OOM函數(shù)？因此，如果pages_high設(shè)置得比較高，那么需要一種平衡機(jī)制。

pages_low、pages_high的值是在函數(shù)void setup_per_zone_wmarks(void)中進(jìn)行設(shè)置的，這個(gè)函數(shù)位于kernel/mm/page_alloc.c之中。

Pagas_low的值可以在framework config.xml設(shè)置

<integer name="config_extraFreeKbytesAbsolute>-1</integer>直接賦值

<integer name="config_extraFreeKbytesAdjust">0</integer>在默認(rèn)值（3個(gè)全屏大小）上加上這個(gè)值

2.3Low Memory Killer

Android中，進(jìn)程的生命周期都是由系統(tǒng)控制的，即使用戶關(guān)掉了程序，進(jìn)程依然是存在于內(nèi)存之中。這樣設(shè)計(jì)的目的是為了下次能快速啟動(dòng)。當(dāng)然，隨著系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，內(nèi)存會(huì)越來(lái)越少。

Android 采用特殊的內(nèi)存管理機(jī)制，Android Kernel會(huì)定時(shí)執(zhí)行一次檢查，殺死一些進(jìn)程，釋放掉內(nèi)存。Low Memory Killer是在標(biāo)準(zhǔn)linux kernel的OOM基礎(chǔ)上修改而來(lái)的一種內(nèi)存管理機(jī)制，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存不足時(shí)，殺死Bad進(jìn)程釋放其內(nèi)存。

Low Memory Killer的源代碼在drivers/staging/android/lowmemorykiller.c中，它是通過(guò)注冊(cè)Cache Shrinker來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Cache Shrinker是標(biāo)準(zhǔn)linux kernel回收內(nèi)存頁(yè)面的一種機(jī)制，它由內(nèi)核線程kswapd監(jiān)控，當(dāng)空閑內(nèi)存頁(yè)面不足時(shí)，kswapd會(huì)調(diào)用注冊(cè)的Shrinker回調(diào)函數(shù)，來(lái)回收內(nèi)存頁(yè)面。

（1）每個(gè)程序都會(huì)有一個(gè)oom_adj值，這個(gè)值越小，程序越重要，被殺的可能性越低。

（2）進(jìn)程的內(nèi)存，通過(guò)get_mm_rss獲取，在相同的oom_adj下，內(nèi)存大的，優(yōu)先被殺。

（3）Android提供了兩個(gè)數(shù)組，一個(gè)lowmem_adj，一個(gè)lowmem_minfree。前者存放著oom_adj的閥值，后者存放著minfree的警戒值，以page為單位（4K）。如下圖：

以上就是兩個(gè)閥值。

<integer name="config_lowMemoryKillerMinFreeKbytesAbsolute">-1</integer>

<integer name="config_lowMemoryKillerMinFreeKbytesAdjust">0</integer>

以下是該閥值計(jì)算公式：

mOomMinFree[i] += (long)((float)minfree_adj * mOomMinFree[i] / mOomMinFree[mOomAdj.length - 1]);

2.4開啟KSM

開啟KSM,要打開驅(qū)動(dòng)KSM配置CONFIG_KSM，然后加入下面的幾行在你的init..rc文件中:

write /sys/kernel/mm/ksm/pages_to_scan 100

write /sys/kernel/mm/ksm/sleep_millisecs 500

write /sys/kernel/mm/ksm/run 1

驅(qū)動(dòng)配置Kernel Features --->[*] Enable KSM for page merging

查看是否有效在控制臺(tái)輸入ksminfo -a

2.5開啟ZRAM

ZRAM是linux的一種內(nèi)存優(yōu)化技術(shù)，基本工作原理是：通過(guò)劃定一片區(qū)域，將壓縮過(guò)后的硬盤數(shù)據(jù)放入該區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)高速讀取。

ZRAM的實(shí)現(xiàn)方式有兩種：

1、實(shí)現(xiàn)內(nèi)存壓縮，以達(dá)到“增加ram容量”的目的；

2、壓縮區(qū)域數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)“快速讀取”的目的。

在系統(tǒng)的fstab.xxboard下配置:

/dev/block/zram0 none swap defaults zramsize=,swapprio=<swap partition priority>

Zram size的值是強(qiáng)制配置的，表示要多少未壓縮的內(nèi)存預(yù)留給zram的，大概是30%-50%，這個(gè)需要觀察的

write /proc/sys/vm/page-cluster 0

如果想要一次寫入一頁(yè)到swap區(qū)，在init.rc加入該行，0表示1頁(yè)，1表示2頁(yè)，2表示4頁(yè)。

在`mount_all /fstab.X`后面加入該行:?swapon_all /fstab.xxboard

驅(qū)動(dòng)配置

General setup --->

[*] Control Group support --->

[*] Memory Resource Controller for Control Groups

[*] Memory Resource Controller Swap Extension

[*] Memory Resource Controller Swap Extension enabled by defaultDevice Drivers --->

[*] Staging drivers --->[*] Memory allocator for compressed pages

<*> Compressed RAM block device support

可以用一下的命令查看你配置是否生效：cat /sys/block/zram0/disksize

3Android低內(nèi)存接口

ActivityManager.isLowRamDevice()，用這個(gè)判斷是否是低內(nèi)存設(shè)備，在andriod自帶的系統(tǒng)應(yīng)用中，就找到settings的應(yīng)用有使用到這個(gè)接口，來(lái)決定系統(tǒng)的鎖屏界面是否可以加載widget，設(shè)置ro.config.low_ram=true后為低內(nèi)存設(shè)備，該功能可以使用，就是說(shuō)低內(nèi)存沒有鎖屏界面加載widget的功能。該設(shè)置是給應(yīng)用提供的接口，應(yīng)用程序確定他們是否應(yīng)該關(guān)閉特定的內(nèi)存消耗多的方法，以便能很好地工作在低內(nèi)存設(shè)備上。

4查看系統(tǒng)優(yōu)化后的運(yùn)行狀態(tài)

通過(guò)控制臺(tái)命令dumpsys meminfo:

Total RAM: 524288 kB

Free RAM: 192308 kB (33624 cached pss + 133752 cached + 24932 free)

Used RAM: 154814 kB (132538 used pss + 5808 buffers + 324 shmem + 16144 slab)

Lost RAM: 177166 kB

ZRAM: 4 kB physical used for 0 kB in swap (262140 kB total swap)

KSM: 224 kB saved from shared 32 kB

3588 kB unshared; 77056 kB volatile

Tuning:48(large256), oom 122880 kB, restore limit 40960 kB (low-ram)

紅色表示ZRAM和KSM使用的情況，48是dalvik.vm.heapgrowthlimit=48m（每個(gè)應(yīng)用最大可分配的內(nèi)存），256是dalvik.vm.heapsize=256m（單個(gè)虛擬機(jī)可分配的最大內(nèi)存256m）。

Oom122880設(shè)置/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree最后一個(gè)值，（見2.3）表示剩余內(nèi)存超過(guò)這個(gè)值將開始?xì)⑺肋M(jìn)程回收內(nèi)存。

5優(yōu)化前后對(duì)比

5.1開機(jī)后剩余內(nèi)存：

以下優(yōu)化后的meminfo是在開機(jī)時(shí)根據(jù)dumpsys meminfo命令打印出來(lái)的，上面是優(yōu)化后的，一般剩下160m左右，機(jī)器上看剩下只有120m左右，以下可以很明顯的看到有用了zram交換4k，ksm合并相同的內(nèi)存也224kb，說(shuō)明是優(yōu)化有效果的，優(yōu)化會(huì)比沒有優(yōu)化省幾m的內(nèi)存空間。

Total RAM: 524288 kB

Free RAM: 192308 kB (33624 cached pss + 133752 cached + 24932 free)

Used RAM: 154814 kB (132538 used pss + 5808 buffers + 324 shmem + 16144 slab)

Lost RAM: 177166 kB

ZRAM: 4 kB physical used for 0 kB in swap (262140 kB total swap)

KSM: 224 kB saved from shared 32 kB

3588 kB unshared; 77056 kB volatile

Tuning: 64 (large 384), oom 122880 kB, restore limit 40960 kB (low-ram)

===========================================================================Total RAM: 524288 kB

Free RAM: 172751 kB (32023 cached pss + 112916 cached + 27812 free)

Used RAM: 163733 kB (141609 used pss + 7528 buffers + 336 shmem + 14260 slab)

Lost RAM: 187804 kB

Tuning: 64 (large 384), oom 122880 kB, restore limit 40960 kB (high-end-gfx)

開機(jī)后剩余內(nèi)存對(duì)比，這些數(shù)值隨著使用時(shí)間加長(zhǎng)得到優(yōu)化更多

? ? ? ?

5.2經(jīng)常使用的游戲內(nèi)存使用分析

以下是兩臺(tái)機(jī)器跑捕魚拷機(jī)1個(gè)晚上后捕魚占用的內(nèi)存，這個(gè)應(yīng)用會(huì)節(jié)省4m左右。對(duì)比發(fā)現(xiàn)private clean，private dirty差別比較大

Private clean，包括該進(jìn)程私有的干凈的內(nèi)存。包括該進(jìn)程獨(dú)自使用的so和進(jìn)程的二進(jìn)制代碼段。

Private dirty，表示該進(jìn)程私有的不跟disk數(shù)據(jù)一致的內(nèi)存段堆（heap)，棧（stack），bss段。

說(shuō)明優(yōu)化后在該應(yīng)用的私有的內(nèi)存占用有所減低，從而減低內(nèi)存的消耗

-------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- ------------------------------

start ? end ? virtual ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?shared ? ? shared ? ?private ? ?private

addr ?addr ? size ? RSS ? ?PSS ? ? clean ? ? ? ?dirty ? ? ? clean ? ? ? dirty ? ? object

-------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- ------------------------------

? ? ? ? ? ? ? ?854420 49648 ?31572 ?11108 ? ? ? 9212 ? ? ?4276 ? ? ?25052 ? ? ?TOTAL

-------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- ------------------------------

start? end? virtual? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? shared? ? shared? ? private? ? private

addr? addr? size ? ?RSS? ? PSS ? ? clean? ? ? ? dirty? ? ? clean ? ? ? dirty ? ? object

-------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- ------------------------------

? ? ? ? ? ? ? ? 849380 48084 28717 12504 ? ?9148 ? ? ? ?5420 ? ?21012 ? ? ?TOTAL

? ? ?

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