在 Android 应用中配置 CPU 调度策略,可通过以下方法优化线程执行优先级和资源分配:
一、配置线程优先级(用户态)
1. 通过 android.os.Process 设置线程优先级
java
// 设置当前线程优先级(范围:-20 ~ 19,值越小优先级越高)
android.os.Process.setThreadPriority(android.os.Process.THREAD_PRIORITY_URGENT_AUDIO);
// 设置指定线程优先级(需在线程启动后调用)
android.os.Process.setThreadPriority(int tid, int priority);
预定义优先级常量:
- THREAD_PRIORITY_DEFAULT (0)
- THREAD_PRIORITY_LOWEST (19)
- THREAD_PRIORITY_BACKGROUND (10)
- THREAD_PRIORITY_URGENT_AUDIO (-19)
2. 使用 Linux nice 值
cpp
// Native 代码(需 NDK)
#include <sys/resource.h>
setpriority(PRIO_PROCESS, tid, -10); // 设置优先级(需 root 权限)
二、配置实时调度策略(需系统权限)
1. 设置 SCHED_FIFO/SCHED_RR 策略
cpp
#include <pthread.h>
struct sched_param param;
param.sched_priority = 50; // 优先级范围:1~99(值越大优先级越高)
pthread_setschedparam(pthread_self(), SCHED_FIFO, ¶m);
限制:
- 需要 CAP_SYS_NICE 能力(系统签名应用或 root 权限)
- Android 8.0+ 普通应用调用会失败(EPERM 错误)
2. 绕过限制的临时方案
bash
# 通过 ADB 临时提升进程优先级(需 root)
adb shell "echo -n <pid> > /dev/cpuctl/foreground/tasks"
三、利用 Android 平台特性
1. 前台服务优先级
从 Android 10(API 级别 29)开始,Google 引入了 foregroundServiceType 属性,用于声明前台服务的用途。
xml
<!-- AndroidManifest.xml 声明前台服务类型 -->
<service
android:name=".MyForegroundService"
android:foregroundServiceType="mediaPlayback" />
前台服务默认分配至 top-app cgroup
,CPU 资源优先级高于后台进程。
2. 绑定到高性能核心
java
// 设置线程 CPU 亲和性(需 root)
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) {
int[] cores = {4, 5, 6, 7}; // 大核编号(需适配设备)
android.os.Process.setThreadCpuSet(cores);
}
四、通过 cpuset 控制 CPU 资源分配
1. 查看当前 cgroup
bash
adb shell "cat /proc/pid/cpuset" # 输出如:/top-app
2. 修改进程 cgroup
bash
#将进程移至 foreground 组(需 root)
adb shell "echo pid > /dev/cpuctl/foreground/tasks"
常用 cgroup 路径:
- /dev/cpuctl/foreground:前台进程
- /dev/cpuctl/background:后台进程
- /dev/cpuctl/top-app:最高优先级进程
五、最佳实践与注意事项 避免滥用高优先级
过度使用 SCHED_FIFO 可能导致系统不稳定(如 ANR) 优先使用 THREAD_PRIORITY_URGENT_AUDIO 满足实时性需求 兼容性处理
java
// 检查是否支持实时调度
if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.N) {
// Android 7.0 以下更易成功
}
调试工具
查看线程调度策略:
bash
adb shell "ps -T -p <pid>" # 显示线程优先级(PRI列)
监控 CPU 频率:
bash
adb shell "cat /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_cur_freq"
通过上述方法,可在不同权限级别优化 Android 应用的 CPU 调度策略,但需权衡性能提升与系统稳定性。