Android進程優先級基礎教程

線程與進程的最大區別就是是否共享父進程的地址空間，內核角度來看沒有線程與進程之分，都用task_struct結構體來表示，調度器操作的實體便是task_struct。

一、 進程優先級

進程可劃分為普通進程和實時進程，那麼優先級與nice值的關系圖：

優先級值越小表示進程優先級越高，3個進程優先級的概念：

• 靜態優先級： 不會時間而改變，內核也不會修改，只能通過系統調用改變nice值的方法區修改。優先級映射公式： static_prio = MAX_RT_PRIO + nice + 20，其中MAX_RT_PRIO = 100，那麼取值區間為[100, 139]；對應普通進程；

• 實時優先級：只對實時進程有意義，取值區間為[0, MAX_RT_PRIO -1]，其中MAX_RT_PRIO = 100，那麼取值區間為[0, 99]；對應實時進程；

• 動態優先級： 調度程序通過增加或減少進程靜態優先級的值，來達到獎勵IO消耗型或懲罰cpu消耗型的進程，調整後的進程稱為動態優先級。區間范圍[0, MX_PRIO-1]，其中MX_PRIO = 140，那麼取值區間為[0,139]；

nice值

nice∈[-20, 19]，可通過adb直接修改某個進程的nice值： renice prio pid

二、 Framework調度策略

代碼路徑： framework/base/core/android/os/Process.java

2.1 進程優先級

Android進程優先級，總分10級

優先級調度方法：

setThreadPriority(int tid, int priority)

進程優先級級別：

進程優先級 nice值 解釋 THREAD_PRIORITY_LOWEST 19 最低優先級 THREAD_PRIORITY_BACKGROUND 10 後台 THREAD_PRIORITY_LESS_FAVORABLE 1 比默認略低 THREAD_PRIORITY_DEFAULT 0 默認 THREAD_PRIORITY_MORE_FAVORABLE -1 比默認略高 THREAD_PRIORITY_FOREGROUND -2 前台 THREAD_PRIORITY_DISPLAY -4 顯示相關 THREAD_PRIORITY_URGENT_DISPLAY -8 顯示(更為重要)，input事件 THREAD_PRIORITY_AUDIO -16 音頻相關 THREAD_PRIORITY_URGENT_AUDIO -19 音頻(更為重要)

2.2 組優先級

進程/線程組優先級調度方法：

setProcessGroup(int pid, int group)
setThreadGroup(int tid, int group)

進程組優先級級別：

組優先級 取值 解釋 THREAD_GROUP_DEFAULT -1 僅用於setProcessGroup，將優先級<=10的進程提升到-2 THREAD_GROUP_BG_NONINTERACTIVE 0 CPU分時的時長縮短 THREAD_GROUP_FOREGROUND 1 CPU分時的時長正常 THREAD_GROUP_SYSTEM 2 系統線程組 THREAD_GROUP_AUDIO_APP 3 應用程序音頻 THREAD_GROUP_AUDIO_SYS 4 系統程序音頻

2.3 調度器選擇

調度器設置方法：

setThreadScheduler(int tid, int policy, int priority)

調度器類別

調度器 名稱 解釋 SCHED_OTHER 默認 標准round-robin分時共享策略 SCHED_BATCH 批處理調度 針對具有batch風格（批處理）進程的調度策略 SCHED_IDLE 空閒調度 針對優先級非常低的適合在後台運行的進程 SCHED_FIFO 先進先出 實時調度策略，android暫未實現 SCHED_RR 循環調度 實時調度策略，android暫未實現

三、 Kernel調度策略

設置優先級，Kernel不區別線程和進程，都對應同一個數據結構Task。Linux kernel用nicer值來描述進程的調度優先級，該值越大，表明該進程越友（nice），其被調度運行的幾率越低。

3.1 優先級

int setpriority(int which, int who, int prio);

參數說明：

• which和who參數聯合使用：
  • 當which為PRIO_PROGRESS時，who代表一個進程；
  • 當which為PRIO_PGROUP時，who代表一個進程組；
  • 當which為PRIO_USER時，who代表一個uid。
• prio參數用於設置應用進程的nicer值，可取范圍從-20到19。

3.2 調度器

int sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, conststruct sched_param *param);

參數說明：

• pid為進程id；
• policy為調度策略；
• param最重要的是該結構體中的sched_priority變量；
  • 針對Android中的三種非實時Scheduler策略，該值必須為NULL。

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選擇和設置合理的進程優先級和調度器是性能優化的一個方向，後續再以內核調度器的角度來分析調度策略的抉擇問題。