iOS 相机内存三问三答

两个场景的变化账本 EXP

这 1GB 去了哪里：内核无主 wired ≈375MB（ISP DMA 环形缓冲、驱动固件——任何进程账都看不见）＋ mediaserverd iokit_mapped +612MB（IOSurface 管线缓冲，真正的主体）＋ Camera 壳进程仅 26MB（UI 壳只是管线的"遥控器"）。EXP

分配效率：慢在编排，不在分配 EXP

• wire 分配峰值 3592MB/s（场景一，单 205ms 窗口 +738MB）；压力下也有 1897MB/s——"wired 分配慢"是误解，分配原语是纯内存操作
• 管线整体就位 1GB / ~2s ≈ 500MB/s：瓶颈在管线编排（驱动会话协商、DART 映射），不在页分配
• 拆除同样快：kill 后 wired bulk 回落 3505MB/s，随后 ~8s 驱动 teardown 慢尾

回收效率：按成本阶梯，页级腾挪够用就绝不升级 EXP

系统没有为相机杀任何进程，五个 App 全部存活。free 探底 44MB 从未枯竭——供给速率始终跟得上分配速率。

1. 锁页路径是纯消费者——它从不自己回收 SRC

IOKit wire 路径（vm_object_iopl_request，vm_pageout.c:6036–6067）拿页只有三步：

• vm_page_grab_options() 从 free 池拿一页
• 拿不到 → VM_PAGE_WAIT() 睡觉（登记等待者＋唤醒回收 daemon）
• 被叫醒 → 重试同一 offset

展开后的 vm_page_wait（vm_resident.c:3813）没有一行代码去做扫描/逐出/压缩。防死锁配套：free 池底部的保留池只留给回收机器自己（TH_OPT_VMPRIV，vm_resident.c:3175）——保证生产者永远能拿页继续干活。

2. 真正干活的是三批生产者线程 SRC

3. 实证：供需同窗口开动 EXP

相机启动第一个 250ms 窗口：wire 爆发 1897MB/s 的同一窗口，供给（文件页逐出 1324 ＋ 压缩 682）= 2006MB/s 同步开动。free 探底 44MB 后，在 wire 仍在爬坡的最猛阶段不降反升，回到 126MB——供给侧追平并反超了消耗，锁页线程全程没有真正饿到。

4. 为什么供给能跟上：三层缓冲

• 提前量（最大的一层）：五个 App 启动花了 100 秒，这期间水位机器持续工作——相机开火前压缩机已背景吸收 1.5GB、freeze 又落盘 154MB。最慢的活早就干完了，相机窗口只剩边缘回收
• 最大一笔供给不走压缩：891MB 是文件 clean 页逐出——零 I/O 纯队列操作，由 scan 线程直接完成
• 爆发速率富余：压缩机实测爆发能力 ~1GB/s，2 线程架构天花板 1.5GB/s——窗口期只需 682MB/s，余量 2 倍以上

失败模式是"慢"不是"崩"（本轮均未发生）：锁页线程睡觉等页 → 代价是相机启动变慢（不是失败）→ 优先级 91 的生产者全速补货 → 仍不够才 jetsam 杀后台兜底（零触发）。

区别一（最重要）：回收在谁的线程里跑

区别二：页面选择策略——确定性瀑布 vs 比例模型

iOS（vps_choose_victim_page，vm_pageout.c:2331）SRC：按成本物理分队列，固定瀑布 cleaned（刚洗净）→ 投机型页（预读从未触碰，LRU 之外弹队列即回收）→ 文件页 → 匿名页，裁决全部偏向文件页：

• 匿名页连拿 2 个就必须回头优先找文件页（ANONS_GRABBED_LIMIT=2）——匿名页是配给制，文件页是自由制
• 文件缓存地板 ≈ 可用内存 14%，跌破才允许强制转向匿名页
• 最露骨的是源码注释自白（vm_pageout.c:2145）："压缩器在独立跑，咱先别等它……只要文件缓存还够多，就继续偷文件页"——贵的回收异步化，便宜回收不断流，两条线永不串行

Linux（get_scan_count，vmscan.c:2237+）SRC：swappiness × refault 成本反比加权的比例模型——追求全局回收代价最小（哪边 refault 少多压哪边）。告急时 iOS 行为完全可预测（文件页先扛），Linux 取决于当时的统计。

区别三：匿名页可回收性 + 算法层小差异

Linux 能达到同样效果吗？

• 吞吐上完全可达：lz4 单核速度 ≥ WKdm，Android（zram+lz4+PSI+lmkd）每天在 6GB 设备上做同样的事 GEN
• 机制上可以组装：zram ＋ 调大 watermark gap（让 kswapd 像 iOS 一样提前干活）＋ MGLRU ＋ PSI 主动回收 ＋ cpuset 绑核——Android 就是这么组装的
• 两个结构性残留差异：mainline 默认把重回收留给申请者上下文（停顿进 App 关键路径）；不配 swap 时匿名页不可回收。差异的本质是"默认就一体设计" vs "组装件哲学"
• 诚实边界：未在同一块 A14 上做 Linux A/B 实测，Linux 结论基于源码结构＋Android 生态公开经验 GEN

用例设计 EXP

在五 App 后台、文件缓存饱和的低压环境（真 free 37MB、投机池 285MB、文件页 1.78GB）下，用 1.5GB 冷文件构造三类文件页，再 mlock 匿名页梯度加压（64→8MB 共 100 步 / 1.89GB / 41s），vmwatch 以 50ms 粒度抓全计数器（2616 样本，与加压步的毫秒时间戳对齐）。

三个关键观测：① 真 free 全程只探底一次——t+3.6s 瞬时 1.5MB（最快 64MB 突发打穿 free 池），50ms 内同窗供给回填到 44MB，此后生产者始终跑赢消费者；② 廉价文件页耗尽即切换——t+13s 后文件逐出降至涓流，压缩机接管，文件缓存稳定 564MB = 脏页 256（不洗）+ 工作集 ~308MB，接近 filecache_min 地板预测 294MB GEN；③ 脏页的账后清——压力窗口零洗出，数据在进程退出路径才落盘（磁盘上 0xAB 模式完整），印证"贵的回收异步化"设计。