安卓系统内存优化方法及装置与流程

本发明涉及一种内存优化方法及装置，尤其是指一种安卓系统内存优化方法及装置。
背景技术：
：现有技术android-64位系统需要在1g的内存环境中运行，造成了硬件成本高，在当前激烈的市场竞争中不占优势。从硬件上降成本，是提高产品竞争力的必要手段。在512m内存中运行android-64位系统是硬件降成本的重要措施，但要使得android-64位系统在512m内存中运行流畅，需要对安卓系统内存进行优化。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：提供一种安卓系统内存优化方法及装置，旨在实现android-64位系统能够在512m内存中流畅运行的情况下，保证应用程序能够在512m内存中重度使用。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种安卓系统内存优化方法，所述安卓系统内存优化方法包括以下步骤，s10、设置安卓虚拟机的堆内存参数，所述堆内存参数包括堆分配的初始大小、受控情况下的极限堆大小、不受控情况下的极限堆大小、回收内存最大值及回收内存最小值；s20、将zram的大小设置在150-170m之间；s30、开启一个监控服务，对zram的使用率进行监控，当监控到zram的使用率大于预设值时，监控服务将后台进程杀掉，保留前台进程和系统进程，并记录下此刻的前台进程；s40、系统灭屏后，监控服务再将记录下的前台进程杀掉。进一步的，所述步骤s10具体包括，将堆分配的初始值设为8m，受控情况下的极限堆大小设为54m，不受控情况下的极限堆大小设为64m，回收内存最大值设为2m，回收内存最小值设为512k。进一步的，所述步骤s30中，当监控到zram的使用率大于90％时，监控服务将后台进程杀掉，保留前台进程和系统进程。进一步的，所述步骤s20中，将zram的大小设置在160m。为了解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案为：一种安卓系统内存优化装置，所述安卓系统内存优化装置包括，堆内存参数设置模块，用于设置安卓虚拟机的堆内存参数，所述堆内存参数包括堆分配的初始大小、受控情况下的极限堆大小、不受控情况下的极限堆大小、回收内存最大值及回收内存最小值；zram设置模块，用于将zram的大小设置在150-170m之间；后台进程管理模块，用于开启一个监控服务，对zram的使用率进行监控，当监控到zram的使用率大于预设值时，监控服务将后台进程杀掉，保留前台进程和系统进程，并记录下此刻的前台进程；前台进程管理模块，用于系统灭屏后，监控服务再将记录下的前台进程杀掉。进一步的，所述堆内存参数设置模块具体用于，将堆分配的初始值设为8m，受控情况下的极限堆大小设为54m，不受控情况下的极限堆大小设为64m，回收内存最大值设为2m，回收内存最小值设为512k。进一步的，所述后台进程管理模块，还用于当监控到zram的使用率大于90％时，监控服务将后台进程杀掉，保留前台进程和系统进程。进一步的，所述zram设置模块，还用于将zram的大小设置在160m。本发明的技术效果在于：设置安卓虚拟机的堆内存参数，使得应用的内存得到限制，保证安卓系统能够在512m的内存上流畅运行，将zram的大小设置在150-170m之间，使得应用程序能够流畅地运行；通过开启一个监控服务，对zram的大小进行监控，当监控到zram的使用率大于预设值时，监控服务将后台进程杀掉，保留前台进程和系统进程，并记录下此刻的前台进程，使得应用程序能够在512m内存的android设备上进行重度使用；在系统灭屏后，监控服务再将记录下的前台进程杀掉，使得系统耗电量更少；使用512m的内存，能够有效降低硬件成本。附图说明下面结合附图详述本发明的具体结构。图1为本发明一具体实施例的安卓系统内存优化方法流程图；图2为本发明一具体实施例的安卓系统内存优化装置模块框图。具体实施方式为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。如图1所示，本发明的一具体实施例为：一种安卓系统内存优化方法，所述安卓系统内存优化方法包括以下步骤，s10、设置安卓虚拟机的堆内存参数，所述堆内存参数包括堆分配的初始大小、受控情况下的极限堆大小、不受控情况下的极限堆大小、回收内存最大值及回收内存最小值；s20、将zram的大小设置在150-170m之间；s30、开启一个监控服务，对zram的使用率进行监控，当监控到zram的使用率大于预设值时，监控服务将后台进程杀掉，保留前台进程和系统进程，并记录下此刻的前台进程；s40、系统灭屏后，监控服务再将记录下的前台进程杀掉。优选地，所述步骤s10具体包括，将堆分配的初始值设为8m，受控情况下的极限堆大小设为54m，不受控情况下的极限堆大小设为64m，回收内存最大值设为2m，回收内存最小值设为512k。优选地，所述步骤s30中，当监控到zram的使用率大于90％时，监控服务将后台进程杀掉，保留前台进程和系统进程。优选地，所述步骤s20中，将zram的大小设置在160m。本实施例中，实现android-64位系统能够在512m内存中流畅运行；在以上基础上实现特定应用在512m内存中流畅运行；保证特定应用在重度使用的情况能够在512m内存中流畅运行。一、实现android-64位系统能够在512m内存中流畅运行让android-64位系统在512m内存中流畅运行的目标就是让android的系统核心服务和相关的java应用能够运行。由于与java相关，所以需要设置android系统的dalvik虚拟机的相关参数。1、android内存管理的相关原理：1)android系统通过下面几种方式来实现共享内存：android应用的进程都是从一个叫做zygote的进程fork出来的。zygote进程在系统启动，并载入通用的framework的代码与资源之后开始启动。为了启动一个新的程序进程，系统会forkzygote进程生成一个新的进程，然后在新的进程中加载并运行应用程序的代码。这就使得大多数的rampages被用来分配给framework的代码，同时促使ram资源能够在应用的所有进程之间进行共享。大多数static的数据被mmapped到一个进程中。这不仅仅让同样的数据能够在进程间进行共享，而且使得它能够在需要的时候被pagedout。常见的static数据包括dalvikcode、appresources、so文件等。大多数情况下，android通过显式的分配共享内存区域(例如：ashmem或gralloc)来实现动态ram区域能够在不同进程之间进行共享的机制。比如，windowsurface在app与screencompositor之间使用共享的内存，cursorbuffers在contentprovider与clients之间共享内存。2)分配与回收内存：每一个进程的dalvikheap都反映了使用内存的占用范围。这就是通常逻辑意义上提到的dalvikheapsize，它可以随着需要进行增长，但是增长行为会有一个系统为它设定上限。逻辑上讲的heapsize和实际物理意义上使用的内存大小是不对等的，proportionalsetsize(pss)记录了应用程序自身占用以及与其他进程进行共享的内存。android系统并不会对heap中空闲内存区域做碎片整理。系统仅仅会在新的内存分配之前判断heap的尾端剩余空间是否足够，如果空间不够会触发gc操作，从而腾出更多空闲的内存空间。在android的高级系统版本里面针对heap空间有一个generationalheapmemory的模型，最近分配的对象会存放在younggeneration区域。当这个对象在该区域停留的时间达到一定程度，它会被移动到oldgeneration，最后累积一定时间再移动到permanentgeneration区域。系统会根据内存中不同的内存数据类型分别执行不同的gc操作。3)限制应用的内存：为了整个系统的内存控制需要，android系统为每一个应用程序都设置一个硬性的dalvikheapsize最大限制阈值，这个阈值在不同的设备上会因为ram大小不同而各有差异。如果你的应用占用内存空间已经接近这个阈值，此时再尝试分配内存的话，很容易引发outofmemoryerror错误。activitymanager.getmemoryclass()可以用来查询当前应用的heapsize阈值，这个方法会返回一个整数，表明应用的heapsize阈值是多少mb(megabates)。4)应用切换操作：android系统并不会在用户切换应用的时候执行交换内存操作。android会把那些不包含foreground组件的应用进程放到lrucache中。例如，当用户开始启动一个应用时，系统会为它创建一个进程。但是当用户离开此应用，进程不会立即被销毁，而是被放到系统的cache当中。如果用户后来再切换回到这个应用，此进程就能够被马上完整地恢复，从而实现应用的快速切换。如果你的应用中有一个被缓存的进程，这个进程会占用一定的内存空间，它会对系统的整体性能有影响。因此，当系统开始进入lowmemory的状态时，它会由系统根据lru的规则与应用的优先级，内存占用情况以及其他因素的影响综合评估之后决定是否被杀掉。2、android应用运行时的内存模型：android原生开发以java为主，而java程序都是运行在java虚拟机(jvm)之上的且内存全权交给虚拟机去管理，那虚拟机的运行时内存模型包括堆和栈，但这只是对内存粗略的一种划分，其中“堆”对应内存模型的java堆；“栈”则是指虚拟机栈，但是实际上java运行时内存模型比这复杂多了，在sun制定的java虚拟机规范中，运行时内存模型，分为线程私有和共享数据区两大类，其中线程私有的数据区包含程序计数器、虚拟机栈、本地方法区，所有线程共享的数据区包含java堆、方法区(又称为静态存储区，方法区内还有一个常量池)，设置dalvik虚拟机heap(堆)的相关参数是限制android应用内存使用的核心。3、dalvik虚拟机heap(堆)的重要参数：1)dalvik.vm.heapstartsize，堆分配的初始大小，调整这个值会影响到应用的流畅性和整体内存消耗。这个值越小，系统内存消耗越慢，但是由于初始值较小，一些较大的应用需要扩张这个堆，从而引发垃圾回收(gc)和堆调整的策略，会让应用反应更慢。相反，这个值越大系统内存消耗越快，但是程序更流畅。2)dalvik.vm.heapgrowthlimit，受控情况下的极限堆(仅仅针对dalvik堆，不包括native堆)大小，dalvikheap是可增长的，但是正常情况下dalvikheap的大小是不会超过dalvik.vm.heapgrowthlimit的值。这个值控制那些受控应用的极限堆大小，如果受控的应用dalvikheapsize超过该值，则将引发oom(outofmemory)。3)dalvik.vm.heapsize，不受控情况下的极限堆大小，这个就是堆的最大值。不管它是不是受控的。这个值会影响非受控应用的dalvikheapsize。一旦dalvikheapsize超过这个值，直接引发oom(outofmemory)。4)dalvik.vm.heapmaxfree，对虚拟机垃圾回收的频率有影响。4、经过大量的试验，在512m内存的情况下，android-64位系统的虚拟机参数如下：[dalvik_512m]dalvik.vm.heapsize＝64m；dalvik.vm.heapstartsize＝8m；dalvik.vm.heaptargetutilization＝0.85；dalvik.vm.heapminfree＝512k；dalvik.vm.heapmaxfree＝2m；dalvik.vm.heapgrowthlimit＝54m；dalvik.vm.dex2oat-flags＝--no-watch-dog；dalvik.vm.jit.codecachesize＝0；二、实现特定应用在512m内存中流畅运行主要措施是：设置zram的大小1、相关原理：android系统是基于linux平台的操作系统，android应用本质是运行在linux用户空间的程序，在内存中大体上分为代码段、文件资源和数据段。对于linux来说，代码段和文件资源所在的内存页面称之为有文件背景的页面，数据段所在的内存页面称之为没有文件背景的页面，也称为匿名页。当内存紧张的时候，linux会将应用程序代码段的页面丢弃，文件资源的相关页面回写进存储设备并回收页面，数据段相关的匿名页进入交换分区(swappartition)并释放内存。交换分区在不同的设备有着不同的存在方式。在电脑中，交换分区就是硬盘上的一段区域；在android系统的手机和平板上，交换分区则是内存的一片区域，这个内存区域称之为zram。zram(也称为zram，先前称为compcache)是linux内核的一项功能，可提供虚拟内存压缩。zram通过在ram内的压缩块设备上分页，直到必须使用硬盘上的交换空间，以避免在磁盘上进行分页，从而提高性能。由于zram可以用内存替代硬盘为系统提供交换空间的功能，zram可以在需要交换/分页时让linux更好利用ram，在物理内存较少的旧电脑上尤其如此。zram仍有利于嵌入式设备、上网本和其它相似的低端硬件设备。这些设备通常使用固态存储，它们由于其固有性质而寿命有限，因而避免以其提供交换空间可防止其迅速磨损。此外，使用zram还可显著降低linux系统用于交换的i/o。2、配置zram：1)配置linux内核；需要在内核的config文件中配置：config_swapconfig_cgroup_mem_res_ctlrconfig_cgroup_mem_res_ctlr_swapconfig_zram2)在fstab.[project_name]文件中修改；/dev/block/zram0noneswapdefaultszramsize＝167772160；3)在init.[project_name].rc文件添加onearly-fsswapon_all/fstab.[project_name]3、测试验证：经过大量的试验，将zram的大小设置160m，特定应用能够流畅地运行起来。三、保证特定应用在重度使用的情况能够在512m内存中流畅运行(一)android系统lowmemorykiller机制如下表1，在android系统中用户空间的每一个进程都对应一个oom_adj，oom_adj划分为16级，从-17到16之间取值。adj值越大，优先级越低，adj<0的进程都是系统进程。表1：512m内存的android设备lowmemorykiller的参数如下：表2：oom_adjoom_score_adj剩余内存151000141m9529104m317668m211754m15843m008m如上表2所示，对于oom_adj与oom_score_adj通过方法lowmem_oom_adj_to_oom_score_adj()建立有一定的映射关系：当oom_adj＝15,则oom_score_adj＝1000；当oom_adj<15,则oom_score_adj＝oom_adj*1000/17；根据上表2，可以看出：当内存剩余141m时，系统会杀掉oom_adj>＝15的进程；当内存剩余104m时，系统会杀掉oom_adj>＝9的进程；当内存剩余68m时，系统会杀掉oom_adj>＝3的进程；当内存剩余54m时，系统会杀掉oom_adj>＝2的进程；当内存剩余43m时，系统会杀掉oom_adj>＝1的进程；当内存剩余8m时，系统会杀掉oom_adj>＝0的进程。由此可以看出：1.android系统管理大概3类进程：1)系统进程(oom_adj<0的进程)，系统进程不能杀，杀掉系统进程会导致整个系统重启；2)前台进程(oom_adj＝0的进程)，前台进程通常是用户正在使用的应用；3)后台进程(oom_adj>0的进程)，杀掉后台进程，用户是无法感知的2.oom_adj是动态变化的比如用户正在玩微信，那么此时微信的oom_adj就为0；用户不想玩微信了，跑去看头条新闻，那么头条新闻的oom_adj就为0，微信的oom_adj就大于0了。(二)对lowmemorykiller的补充在特定应用被重度使用时，android系统为了特定应用能够正常运行，会将暂时不使用的匿名页回收进zram，zram会慢慢地达到上限。此时特定应用继续重度使用的话，我们会发现zram已经耗尽，整个系统性能急剧下降。此时有一个很有趣的现象，剩余的内存在100m以上，没有达到触发android系统lowmemorykiller杀掉oom_adj>＝1进程的条件。所以需要一个新的机制来将内存从zram中释放出来。经过大量试验发现，当zram耗尽时，我们将占用zram的进程杀掉，将释放进程占用zram的空间。只要zram有足够的空间进行匿名页的回收，系统就能正常运行。于是我们根据实际情况，制定了如下策略：在系统进程(system_server)中开启一个新的服务，该服务实时监控zram的使用情况。1、当zram的使用率大于90％，实际上需要杀掉除系统进程以外前台和后台进程。但是此时的前台进程是不能杀掉的，因为用户正在使用。所以此时只能将后台进程杀掉，并记录下此刻的前台进程。2、当系统灭屏后，说明用户已经没有使用终端设备了。如果在1中记录下的前台进程已经到了后台，那么监控服务会直接杀掉该进程；如果在1中记录下的前台进程仍然在前台，监控服务会将特定的安卓桌面(launcher)切换到前台，再将1中记录下的前台进程(由于安卓桌面已经在前台，该进程此时已经不是前台进程)杀掉。(三)测试验证经过大量的自动化压力测试，特定应用能够512m内存的android设备上进行重度使用了。如图2所示，本发明的另一具体实施例为：一种安卓系统内存优化装置，所述安卓系统内存优化装置包括，堆内存参数设置模块，用于设置安卓虚拟机的堆内存参数，所述堆内存参数包括堆分配的初始大小、受控情况下的极限堆大小、不受控情况下的极限堆大小、回收内存最大值及回收内存最小值；zram设置模块，用于将zram的大小设置在150-170m之间；后台进程管理模块，用于开启一个监控服务，对zram的使用率进行监控，当监控到zram的使用率大于预设值时，监控服务将后台进程杀掉，保留前台进程和系统进程，并记录下此刻的前台进程；前台进程管理模块，用于系统灭屏后，监控服务再将记录下的前台进程杀掉。优选地，所述堆内存参数设置模块具体用于，将堆分配的初始值设为8m，受控情况下的极限堆大小设为54m，不受控情况下的极限堆大小设为64m，回收内存最大值设为2m，回收内存最小值设为512k。优选地，所述后台进程管理模块，还用于当监控到zram的使用率大于90％时，监控服务将后台进程杀掉，保留前台进程和系统进程。优选地，所述zram设置模块，还用于将zram的大小设置在160m。本发明的装置实施例包含方法实施例的全部内容，具有与方法实施例相同的技术效果，因此不再对此进行赘述。综上所述，本发明的技术效果在于：设置安卓虚拟机的堆内存参数，使得应用的内存得到限制，保证安卓系统能够在512m的内存上流畅运行，将zram的大小设置在150-170m之间，优选地，将zram的大小设置在160m，使得应用程序能够流畅地运行；通过开启一个监控服务，对zram的大小进行监控，当监控到zram的使用率大于预设值时，监控服务将后台进程杀掉，保留前台进程和系统进程，并记录下此刻的前台进程，使得应用程序能够在512m内存的android设备上进行重度使用；在系统灭屏后，监控服务再将记录下的前台进程杀掉，使得系统耗电量更少；使用512m的内存，能够有效降低硬件成本。此处第一、第二……只代表其名称的区分，不代表它们的重要程度和位置有什么不同。此处，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12