1. 概述

Part A: 网络管理

A1. 架构分层

┌──────────────────────────────────────────────┐
│  App 层                                       │
│  ConnectivityManager / TrafficStats           │
│  requestNetwork() / registerNetworkCallback() │
├──────────────────────────────────────────────┤
│  AIDL Binder                                  │
│  IConnectivityManager.aidl                    │
├──────────────────────────────────────────────┤
│  system_server / Connectivity Module          │
│  ConnectivityService    (网络连接调度)          │
│  NetworkPolicyManagerService (流量策略)         │
│  NetworkStatsService    (流量统计)              │
├──────────────────────────────────────────────┤
│  网络提供者                                    │
│  WifiService → NetworkAgent                   │
│  TelephonyService → NetworkAgent              │
├──────────────────────────────────────────────┤
│  Kernel                                       │
│  netfilter / eBPF / iptables / routing table  │
└──────────────────────────────────────────────┘

A2. 核心类与职责

A3. 网络请求核心流程

sequenceDiagram
    participant App as App 进程
    participant CM as ConnectivityManager
    participant CS as ConnectivityService<br/>(system_server)
    participant WA as WiFi NetworkAgent
    participant CA as Cellular NetworkAgent
    participant NPMS as NetworkPolicyManager

    App->>CM: requestNetwork(NetworkRequest)
    CM->>CS: Binder: requestNetwork()
    CS->>CS: 评估当前所有 NetworkAgent<br/>选择最匹配的网络

    Note over WA,CA: NetworkAgent 注册时<br/>上报 NetworkCapabilities<br/>和 LinkProperties

    CS->>App: onAvailable(Network) 回调
    CS->>NPMS: 检查策略（是否限流/后台禁止）
    NPMS-->>CS: 策略结果

    App->>App: 使用 Network 进行通信

A4. 三个关键机制

机制一: NetworkRequest 匹配

App 通过 NetworkRequest 描述需要的网络能力（WiFi? 蜂窝? 不计费?），ConnectivityService 遍历所有 NetworkAgent，找到满足条件的最优网络。

关键 API（ConnectivityManager.java）：

• requestNetwork(NetworkRequest, NetworkCallback) — 行 4952: 主动请求满足条件的网络
• registerNetworkCallback(NetworkRequest, NetworkCallback) — 行 5313: 被动监听网络变化
• getActiveNetwork() — 行 1560: 获取当前活跃网络

机制二: NetworkCallback 监听

App 注册 NetworkCallback，网络状态变化时收到回调（onAvailable/onLost/onCapabilitiesChanged），是观察者模式。

机制三: 流量策略控制

NetworkPolicyManagerService 通过 UID 维度控制：

Part B: 内存管理

B1. 架构分层

┌──────────────────────────────────────────────┐
│  App 层                                       │
│  ActivityManager.getMemoryInfo()              │
│  onTrimMemory() / onLowMemory() 回调          │
├──────────────────────────────────────────────┤
│  system_server                                │
│  ActivityManagerService                       │
│    → OomAdjuster (计算每个进程的 oom_adj)       │
│    → ProcessList (与 lmkd 通信)                │
├──────────────────────────────────────────────┤
│  lmkd (Native 守护进程)                        │
│  接收 oom_adj → 监控内存水位 → 杀进程            │
├──────────────────────────────────────────────┤
│  Kernel                                       │
│  /proc/pid/oom_score_adj                      │
│  cgroup memory controller                     │
└──────────────────────────────────────────────┘

B2. 核心类与职责

B3. oom_adj 优先级体系（核心）

这是内存管理最关键的设计 — 每个进程被打上一个 -1000 到 999 的分数，分数越高越容易被杀：

B4. 内存回收完整调用链

B5. lmkd 通信协议

ProcessList.java:345-368 定义了与 lmkd 的通信命令：

// ProcessList.java
static final byte LMK_TARGET     = 0;   // 设置 6 级内存水位线
static final byte LMK_PROCPRIO   = 1;   // 设置单个进程优先级
static final byte LMK_PROCREMOVE = 2;   // 移除进程追踪
static final byte LMK_PROCPURGE  = 3;   // 清除所有旧进程
static final byte LMK_GETKILLCNT = 4;   // 获取杀进程统计
static final byte LMK_SUBSCRIBE  = 5;   // 订阅事件
static final byte LMK_PROCKILL   = 6;   // 进程被杀通知（lmkd → AMS）
static final byte LMK_PROCS_PRIO = 11;  // 批量设置（每包最多 3 个进程）

// 小米定制扩展
static final byte LMK_SPTM          = 16;  // 智能进程管理
static final byte LMK_GAME_MODE     = 17;  // 游戏模式
static final byte LMK_SS_MODE       = 18;  // 省电模式
static final byte LMK_CLEAN_CACHED  = 40;  // 清理所有缓存进程

setOomAdj 的实际实现（ProcessList.java:1713）：

public static void setOomAdj(int pid, int uid, int amt, boolean forLmkdOnly) {
    if (pid <= 0) return;
    if (amt == UNKNOWN_ADJ) return;

    long start = SystemClock.elapsedRealtime();
    ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(4 * 5);
    buf.putInt(LMK_PROCPRIO);
    buf.putInt(pid);
    buf.putInt(uid);
    buf.putInt(amt);       // oom_adj 值
    buf.putInt(forLmkdOnly ? 1 : 0);
    writeLmkd(buf, null);  // 发送给 lmkd

    long now = SystemClock.elapsedRealtime();
    if ((now - start) > 250) {
        Slog.w("ActivityManager", "SLOW OOM ADJ: " + (now-start) + "ms for pid " + pid);
    }
}

批量设置（ProcessList.java:1750）：

public static void batchSetOomAdj(ArrayList<ProcessRecordInternal> apps) {
    ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(MAX_OOM_ADJ_BATCH_LENGTH);
    buf.putInt(LMK_PROCS_PRIO);
    for (int i = 0; i < totalApps; i++) {
        // 每包最多 3 个进程，超出则发送当前包并重新开始
        buf.putInt(pid);
        buf.putInt(uid);
        buf.putInt(amt);
        buf.putInt(0);  // proc type
        buf.putInt(0);  // for_lmkd_only
    }
    writeLmkd(buf, null);
}

B6. 6 级内存水位线

ProcessList.java:396-411 定义了 lmkd 的 6 级杀进程策略：

当系统可用内存低于某级水位线时，lmkd 杀掉 oom_adj >= 该级别的进程。

源码（ProcessList.java:396-411）：

private final int[] mOomAdj = new int[] {
    FOREGROUND_APP_ADJ, VISIBLE_APP_ADJ, PERCEPTIBLE_APP_ADJ,
    PERCEPTIBLE_LOW_APP_ADJ, CACHED_APP_MIN_ADJ, CACHED_APP_LMK_FIRST_ADJ
};
private final int[] mOomMinFreeLow = new int[] {
    12288, 18432, 24576, 36864, 43008, 49152
};
private final int[] mOomMinFreeHigh = new int[] {
    73728, 92160, 110592, 129024, 147456, 184320
};

Part C: 时序图

内存回收流程

sequenceDiagram
    participant App as Activity 切换等事件
    participant AMS as AMS<br/>(system_server)
    participant OA as OomAdjuster
    participant PL as ProcessList
    participant LMKD as lmkd<br/>(native 守护进程)
    participant K as Kernel

    App->>AMS: 状态变化触发
    AMS->>OA: updateOomAdjLocked()
    OA->>OA: 遍历所有进程<br/>计算 oom_adj

    loop 每个进程
        OA->>OA: 根据 Activity/Service/Provider<br/>状态计算 adj 值
    end

    OA->>PL: setOomAdj(pid, uid, adj)
    PL->>LMKD: Socket: LMK_PROCPRIO 命令
    LMKD->>K: 写入 /proc/{pid}/oom_score_adj

    Note over LMKD,K: 当内存低于水位线时
    LMKD->>K: kill(pid, SIGKILL)
    LMKD->>PL: LMK_PROCKILL 通知
    PL->>AMS: 进程死亡回调

网络请求流程

sequenceDiagram
    participant App as App 进程
    participant CM as ConnectivityManager
    participant CS as ConnectivityService<br/>(system_server)
    participant WA as WiFi NetworkAgent
    participant CA as Cellular NetworkAgent
    participant NPMS as NetworkPolicyManager

    Note over WA: WiFi 连接成功
    WA->>CS: register(NetworkAgent)<br/>上报 NetworkCapabilities

    Note over CA: 蜂窝数据可用
    CA->>CS: register(NetworkAgent)<br/>上报 NetworkCapabilities

    App->>CM: requestNetwork(NetworkRequest)
    CM->>CS: Binder: requestNetwork()
    CS->>CS: 遍历所有 NetworkAgent<br/>匹配 NetworkRequest 条件

    CS->>NPMS: 检查 UID 策略
    NPMS-->>CS: 允许/拒绝

    CS->>App: NetworkCallback.onAvailable(Network)

    Note over App: 网络状态变化
    CS->>App: NetworkCallback.onCapabilitiesChanged()

    Note over WA: WiFi 断开
    WA->>CS: unregister()
    CS->>CS: 重新评估，切换到蜂窝
    CS->>App: NetworkCallback.onLost(WiFi)<br/>onAvailable(Cellular)

Part D: 两大子系统对比

Part E: 要点总结

网络管理的设计意图

• 抽象统一: 无论 WiFi/蜂窝/以太网，统一通过 NetworkAgent 注册、ConnectivityService 调度
• 按需连接: requestNetwork() 声明式 API，系统自动选择最优网络
• 策略分层: 连接管理（ConnectivityService）与流量策略（NetworkPolicyManagerService）分离
• 模块化: Android 12+ 将 Connectivity 拆分为独立 Mainline 模块（packages/modules/Connectivity/），可独立升级

内存管理的设计意图

• 分级杀进程: oom_adj 从 -1000 到 999，越重要越不容易被杀
• 动态调整: 每次状态变化（Activity 切换/Service 绑定）都重新计算所有进程的 oom_adj
• 用户空间+内核协同: AMS 在用户空间计算优先级，lmkd 在内核侧执行杀进程，避免内核 OOM Killer 的粗暴行为
• 6 级水位线: 根据设备 RAM 和屏幕大小动态插值，适配不同档位设备
• 批量优化: batchSetOomAdj() 每包 3 个进程，减少 socket 通信次数
• 小米定制: 增加了 LMK_SPTM(智能进程管理)、LMK_GAME_MODE(游戏模式)、LMK_CLEAN_CACHED(清理缓存进程) 等扩展命令

Part F: 推荐阅读

• gityuan.com: Android 进程管理 — oom_adj 与 lmkd 系列
• 源码关键位置:
  • psc/Constants.java:28-127 — 完整的 oom_adj 常量表（必读）
  • ProcessList.java:396-411 — 6 级内存水位线定义
  • ProcessList.java:1709-1734 — setOomAdj 与 lmkd 通信的实现
  • ProcessList.java:1750-1780 — batchSetOomAdj 批量优化
  • ProcessList.java:345-368 — lmkd 通信协议定义（含小米扩展）
  • AMS.java:17577 — updateOomAdjLocked 入口
  • ConnectivityService.java:488 — 网络管理核心服务
  • ConnectivityManager.java:4952,5313 — requestNetwork/registerNetworkCallback
  • NetworkPolicyManagerService.java:348 — 流量策略控制