OpenHarmony全局资源调度管控子系统之内存管理部件

OpenHarmony之内存管理部件

内存管理部件
- 简介
- 目录
- 框架
  - 进程回收优先级列表
    - 补充
  - 回收策略/查杀策略
- 使用说明
- 参数配置说明
  - availbufferSize
  - ZswapdParam
  - killConfig
  - nandlife
- 相关仓

简介

内存管理部件位于全局资源调度管控子系统中，基于应用的生命周期状态，更新进程回收优先级列表，通过内存回收、查杀等手段管理系统内存，保障内存供给。

/foundation/resourceschedule/memmgr
├── common           						# 部件通用工具类
│   ├── include
│   │   ├── kernel_interface.h				# 封装了与Kernel交互的接口
│   │   ├── memmgr_log.h					# 封装了hilog，用于日志打印
│   │   └── single_instance.h				# 封装了单例模式的类模板
│   └── src
│       └── kernel_interface.cpp
│
|
├── sa_profile       						# 组件服务配置
|
├── services         						# 组件服务实现
|   └── memmgrservice    					# 对内接口目录
|       ├── include
|       |   ├── event						# 事件注册中心目录
|       |   ├── reclaim_priority_manager	# 进程回收优先级管理目录
|       |   ├── reclaim_strategy			# 回收策略目录
|       |   └── kill_strategy				# 查杀策略目录
|       └── src
|           ├── event
|           ├── reclaim_priority_manager
|           ├── reclaim_strategy
|           └── kill_strategry
|
└── test 									# 自测试用例目录

框架

内存管理部件主要基于事件触发回收优先级更新，并基于回收优先级管理内存回收和查杀，其框架如下所示（下图虚线右侧为本部件），主要分为如下几个模块：

1、事件管理模块：统筹管理本部件所要对外响应的事件。主要功能为调用其他子系统提供的接口注册事件监听，并将事件通知到回收优先级管理模块、回收策略模块和查杀策略模块。

2、回收优先级管理模块：基于事件管理模块的应用和用户的事件通知，给出进程的回收和查杀的先后顺序列表，并向回收策略和查杀策略提供查询此列表的接口。

3、回收策略模块：根据回收优先级列表，调整回收内存水线、文件页/匿名页回收比例、压缩/换出比例等回收参数，以及协调不同回收机制协同工作，保障内存中低负载下的供给性能。

4、查杀策略模块：作为回收的逻辑末端，根据回收优先级列表，保障内存重负载下的内存供给。

5、Kernel接口管控模块：负责将回收参数、查杀等管控命令下发到Kernel。

6、内存特性配置：读取回收策略模块、查杀策略模块等需要的配置文件。

7、磁盘寿命管控（规划中）：控制磁盘写入量，以保障磁盘寿命。

OpenHarmony全局资源调度管控子系统之内存管理部件

进程回收优先级列表

进程回收优先级列表，提供了进程间回收和查杀的先后顺序列表。本部件定义的进程回收优先级及其对应的描述如下表所示：

优先级	描述
-1000	系统进程，属于该优先级的进程不会被查杀策略查杀，支持白名单配置
-800	常驻进程，属于该优先级的进程可以被查杀，但优先级较低，且被杀后可以再被拉起，支持白名单配置
0	前台应用。
100	正在进行后台短时任务的应用; 或者有被进程关联的extension进程
200	后台可感知应用，如正在执行导航、播放音乐等长时任务的应用
260	连接着分布式设备的后台应用
400	普通后台应用及无被任何进程关联的extension进程

补充

extension进程的优先级根据其关联进程组进行更新，其值在关联进程组最小优先级基础上增加100

回收策略/查杀策略

查杀作为回收的逻辑末端，与回收策略一脉相承，因此两者使用相同的进程回收优先级列表，同时也要协同管控，协调两者触发时机，共同保障不同内存负载下的内存供给功能和性能。

回收策略：回收策略是垂直内存管理的重中之重。回收策略管控了多种不同的内存回收机制，需要协调好不同机制，例如Purgeable/Speculative内存（规划中）的回收要先于其他内存，再例如回收触发时机要先于低内存查杀。

在内存低负载时，可以将热点文件cache在内存中以提升性能（规划中）。

内存中负载时，配置kswapd/zswapd等回收进程的内存水线（阈值）以及相应的回收参数，指导kswapd/zswapd工作。

对于如下单点关键事件，例如大内存需求的相机场景，可以通过“场景处理”模块单点配置，根据业务需求预回收（规划中）；再例如查杀场景，要停止kswapd/zswapd的基本动作，避免无效回收。
查杀策略：查杀主要负责内存重负载场景。由内存压力事件（ Pressure Stall Information ）触发，根据查杀内存水线，从进程回收优先级列表中选择低优先级进程进行清理。

默认的查杀内存水线与可杀进程回收优先级对应关系如下表所示。未来，系统开发者和产品开发者可以根据内存RAM（Random Access Memory）规格、屏幕尺寸等需求通过修改xml配置修改该对应关系（xml配置暂不支持，规划中）。

查杀内存水线进程回收优先级
500 MB 400
400 MB 300
300 MB 200
200 MB 100
100 MB 0

查杀内存水线	进程回收优先级
500 MB	400
400 MB	300
300 MB	200
200 MB	100
100 MB	0

使用说明

系统开发者可以通过配置productdefine/common/products下的产品定义json文件，增加或移除本部件，来启用或停用本部件。

"resourceschedule:memmgr":{}

参数配置说明

产品可通过memmgr_config.xml来配置本模块相关参数，路径为/etc/memmgr/memmgr_config.xml

xml样例:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Memmgr><reclaimConfig><availbufferSize><availBuffer>800</availBuffer><minAvailBuffer>750</minAvailBuffer><highAvailBuffer>850</highAvailBuffer><swapReserve>200</swapReserve></availbufferiSize><ZswapdParam id="1"><minScore>0</minScore><maxScore>500</maxScore><mem2zramRatio>60</mem2zramRatio><zran2ufsRation>10</zran2ufsRation><refaultThreshold>50</refaultThreshold></ZswapdParam><ZswapdParam id="2"><minScore>501</minScore><maxScore>1000</maxScore><mem2zramRatio>70</mem2zramRatio><zran2ufsRation>20</zran2ufsRation><refaultThreshold>60</refaultThreshold></ZswapdParam></reclaimConfig><killConfig><killLevel id="1"><memoryMB>500</memoryMB><minPriority>400</minPriority></killLevel><killLevel id="2"><memoryMB>400</memoryMB><minPriority>300</minPriority></killLevel></killConfig><nandlife><dailySwapOutQuotaMB>50</dailySwapOutQuotaMB><totalSwapOutQuotaMB>199</totalSwapOutQuotaMB></nandlife>
</Memmgr>

功能参考: 详见Enhanced SWAP特性介绍

availbufferSize

节点名	功能说明	默认值
availBuffer	期望的内存正常状态buffer值	800
minAvailBuffer	检测到当前的buffer低于min_avail_buffers时则会唤醒zswapd进行匿名页回收	750
highAvailBuffer	期望的回收量为high_avail_buffers与当前系统buffer值的差值	850
swapReserve	交换分区空闲容量的阈值	200

限制:

0 <= minAvailBuffer <= availBuffer <= highAvailBuffer <= memTotal
0 <=swapReserve <=memTotal

ZswapdParam

节点名	功能说明	默认值
minScore	期望的内存正常状态buffer值	0
maxScore	检测到当前的buffer低于min_avail_buffers时则会唤醒zswapd进行匿名页回收	1000
mem2zramRatio	内存压缩到ZRAM的比率	60
zran2ufsRation	ZRAM换出到ESwap的比率	10
refaultThreshold	refault的阈值	50