Android进程优先级概述
线程与进程的最大区别就是是否共享父进程的地址空间，内核角度来看没有线程与进程之分，都用task_struct结构体来表示，调度器操作的实体便是task_struct。
一、 进程优先级
进程可划分为普通进程和实时进程，那么优先级与nice值的关系图：
nice_prio
优先级值越小表示进程优先级越高，3个进程优先级的概念：
-
静态优先级： 不会时间而改变，内核也不会修改，只能通过系统调用改变nice值的方法区修改。优先级映射公式：
static_prio = MAX_RT_PRIO + nice + 20，其中MAX_RT_PRIO = 100，那么取值区间为[100, 139]；对应普通进程； -
实时优先级：只对实时进程有意义，取值区间为[0, MAX_RT_PRIO -1]，其中MAX_RT_PRIO = 100，那么取值区间为[0, 99]；对应实时进程；
-
动态优先级： 调度程序通过增加或减少进程静态优先级的值，来达到奖励IO消耗型或惩罚cpu消耗型的进程，调整后的进程称为动态优先级。区间范围[0, MX_PRIO-1]，其中MX_PRIO = 140，那么取值区间为[0,139]；
nice值
nice∈[-20, 19]，可通过adb直接修改某个进程的nice值： renice prio pid
二、 Framework调度策略
代码路径： framework/base/core/android/os/Process.java
2.1 进程优先级
Android进程优先级，总分10级
优先级调度方法：
setThreadPriority(int tid, int priority)
进程优先级级别：
| 进程优先级 | nice值 | 解释 |
|---|---|---|
| THREAD_PRIORITY_LOWEST | 19 | 最低优先级 |
| THREAD_PRIORITY_BACKGROUND | 10 | 后台 |
| THREAD_PRIORITY_LESS_FAVORABLE | 1 | 比默认略低 |
| THREAD_PRIORITY_DEFAULT | 0 | 默认 |
| THREAD_PRIORITY_MORE_FAVORABLE | -1 | 比默认略高 |
| THREAD_PRIORITY_FOREGROUND | -2 | 前台 |
| THREAD_PRIORITY_DISPLAY | -4 | 显示相关 |
| THREAD_PRIORITY_URGENT_DISPLAY | -8 | 显示(更为重要)，input事件 |
| THREAD_PRIORITY_AUDIO | -16 | 音频相关 |
| THREAD_PRIORITY_URGENT_AUDIO | -19 | 音频(更为重要) |
2.2 组优先级
进程/线程组优先级调度方法：
setProcessGroup(int pid, int group)
setThreadGroup(int tid, int group)
进程组优先级级别：
| 组优先级 | 取值 | 解释 |
|---|---|---|
| THREAD_GROUP_DEFAULT | -1 | 仅用于setProcessGroup，将优先级<=10的进程提升到-2 |
| THREAD_GROUP_BG_NONINTERACTIVE | 0 | CPU分时的时长缩短 |
| THREAD_GROUP_FOREGROUND | 1 | CPU分时的时长正常 |
| THREAD_GROUP_SYSTEM | 2 | 系统线程组 |
| THREAD_GROUP_AUDIO_APP | 3 | 应用程序音频 |
| THREAD_GROUP_AUDIO_SYS | 4 | 系统程序音频 |
2.3 调度器选择
调度器设置方法：
setThreadScheduler(int tid, int policy, int priority)
调度器类别
| 调度器 | 名称 | 解释 |
|---|---|---|
| SCHED_OTHER | 默认 | 标准round-robin分时共享策略 |
| SCHED_BATCH | 批处理调度 | 针对具有batch风格（批处理）进程的调度策略 |
| SCHED_IDLE | 空闲调度 | 针对优先级非常低的适合在后台运行的进程 |
| SCHED_FIFO | 先进先出 | 实时调度策略，android暂未实现 |
| SCHED_RR | 循环调度 | 实时调度策略，android暂未实现 |
三、 Kernel调度策略
设置优先级，Kernel不区别线程和进程，都对应同一个数据结构Task。Linux kernel用nicer值来描述进程的调度优先级，该值越大，表明该进程越友（nice），其被调度运行的几率越低。
3.1 优先级
int setpriority(int which, int who, int prio);
参数说明：
- which和who参数联合使用：
- 当which为PRIO_PROGRESS时，who代表一个进程；
- 当which为PRIO_PGROUP时，who代表一个进程组；
- 当which为PRIO_USER时，who代表一个uid。
- prio参数用于设置应用进程的nicer值，可取范围从-20到19。
3.2 调度器
int sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, conststruct sched_param *param);
参数说明：
- pid为进程id；
- policy为调度策略；
- param最重要的是该结构体中的sched_priority变量；
- 针对Android中的三种非实时Scheduler策略，该值必须为NULL。
选择和设置合理的进程优先级和调度器是性能优化的一个方向，后续再以内核调度器的角度来分析调度策略的抉择问题。
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