]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - mm/oom_kill.c
mm: memcontrol: use CSS_TASK_ITER_PROCS at mem_cgroup_scan_tasks()
[linux.git] / mm / oom_kill.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/mm/oom_kill.c
4  * 
5  *  Copyright (C)  1998,2000  Rik van Riel
6  *      Thanks go out to Claus Fischer for some serious inspiration and
7  *      for goading me into coding this file...
8  *  Copyright (C)  2010  Google, Inc.
9  *      Rewritten by David Rientjes
10  *
11  *  The routines in this file are used to kill a process when
12  *  we're seriously out of memory. This gets called from __alloc_pages()
13  *  in mm/page_alloc.c when we really run out of memory.
14  *
15  *  Since we won't call these routines often (on a well-configured
16  *  machine) this file will double as a 'coding guide' and a signpost
17  *  for newbie kernel hackers. It features several pointers to major
18  *  kernel subsystems and hints as to where to find out what things do.
19  */
20
21 #include <linux/oom.h>
22 #include <linux/mm.h>
23 #include <linux/err.h>
24 #include <linux/gfp.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/sched/mm.h>
27 #include <linux/sched/coredump.h>
28 #include <linux/sched/task.h>
29 #include <linux/swap.h>
30 #include <linux/timex.h>
31 #include <linux/jiffies.h>
32 #include <linux/cpuset.h>
33 #include <linux/export.h>
34 #include <linux/notifier.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/mempolicy.h>
37 #include <linux/security.h>
38 #include <linux/ptrace.h>
39 #include <linux/freezer.h>
40 #include <linux/ftrace.h>
41 #include <linux/ratelimit.h>
42 #include <linux/kthread.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/mmu_notifier.h>
45
46 #include <asm/tlb.h>
47 #include "internal.h"
48 #include "slab.h"
49
50 #define CREATE_TRACE_POINTS
51 #include <trace/events/oom.h>
52
53 int sysctl_panic_on_oom;
54 int sysctl_oom_kill_allocating_task;
55 int sysctl_oom_dump_tasks = 1;
56
57 /*
58  * Serializes oom killer invocations (out_of_memory()) from all contexts to
59  * prevent from over eager oom killing (e.g. when the oom killer is invoked
60  * from different domains).
61  *
62  * oom_killer_disable() relies on this lock to stabilize oom_killer_disabled
63  * and mark_oom_victim
64  */
65 DEFINE_MUTEX(oom_lock);
66
67 #ifdef CONFIG_NUMA
68 /**
69  * has_intersects_mems_allowed() - check task eligiblity for kill
70  * @start: task struct of which task to consider
71  * @mask: nodemask passed to page allocator for mempolicy ooms
72  *
73  * Task eligibility is determined by whether or not a candidate task, @tsk,
74  * shares the same mempolicy nodes as current if it is bound by such a policy
75  * and whether or not it has the same set of allowed cpuset nodes.
76  */
77 static bool has_intersects_mems_allowed(struct task_struct *start,
78                                         const nodemask_t *mask)
79 {
80         struct task_struct *tsk;
81         bool ret = false;
82
83         rcu_read_lock();
84         for_each_thread(start, tsk) {
85                 if (mask) {
86                         /*
87                          * If this is a mempolicy constrained oom, tsk's
88                          * cpuset is irrelevant.  Only return true if its
89                          * mempolicy intersects current, otherwise it may be
90                          * needlessly killed.
91                          */
92                         ret = mempolicy_nodemask_intersects(tsk, mask);
93                 } else {
94                         /*
95                          * This is not a mempolicy constrained oom, so only
96                          * check the mems of tsk's cpuset.
97                          */
98                         ret = cpuset_mems_allowed_intersects(current, tsk);
99                 }
100                 if (ret)
101                         break;
102         }
103         rcu_read_unlock();
104
105         return ret;
106 }
107 #else
108 static bool has_intersects_mems_allowed(struct task_struct *tsk,
109                                         const nodemask_t *mask)
110 {
111         return true;
112 }
113 #endif /* CONFIG_NUMA */
114
115 /*
116  * The process p may have detached its own ->mm while exiting or through
117  * use_mm(), but one or more of its subthreads may still have a valid
118  * pointer.  Return p, or any of its subthreads with a valid ->mm, with
119  * task_lock() held.
120  */
121 struct task_struct *find_lock_task_mm(struct task_struct *p)
122 {
123         struct task_struct *t;
124
125         rcu_read_lock();
126
127         for_each_thread(p, t) {
128                 task_lock(t);
129                 if (likely(t->mm))
130                         goto found;
131                 task_unlock(t);
132         }
133         t = NULL;
134 found:
135         rcu_read_unlock();
136
137         return t;
138 }
139
140 /*
141  * order == -1 means the oom kill is required by sysrq, otherwise only
142  * for display purposes.
143  */
144 static inline bool is_sysrq_oom(struct oom_control *oc)
145 {
146         return oc->order == -1;
147 }
148
149 static inline bool is_memcg_oom(struct oom_control *oc)
150 {
151         return oc->memcg != NULL;
152 }
153
154 /* return true if the task is not adequate as candidate victim task. */
155 static bool oom_unkillable_task(struct task_struct *p,
156                 struct mem_cgroup *memcg, const nodemask_t *nodemask)
157 {
158         if (is_global_init(p))
159                 return true;
160         if (p->flags & PF_KTHREAD)
161                 return true;
162
163         /* When mem_cgroup_out_of_memory() and p is not member of the group */
164         if (memcg && !task_in_mem_cgroup(p, memcg))
165                 return true;
166
167         /* p may not have freeable memory in nodemask */
168         if (!has_intersects_mems_allowed(p, nodemask))
169                 return true;
170
171         return false;
172 }
173
174 /*
175  * Print out unreclaimble slabs info when unreclaimable slabs amount is greater
176  * than all user memory (LRU pages)
177  */
178 static bool is_dump_unreclaim_slabs(void)
179 {
180         unsigned long nr_lru;
181
182         nr_lru = global_node_page_state(NR_ACTIVE_ANON) +
183                  global_node_page_state(NR_INACTIVE_ANON) +
184                  global_node_page_state(NR_ACTIVE_FILE) +
185                  global_node_page_state(NR_INACTIVE_FILE) +
186                  global_node_page_state(NR_ISOLATED_ANON) +
187                  global_node_page_state(NR_ISOLATED_FILE) +
188                  global_node_page_state(NR_UNEVICTABLE);
189
190         return (global_node_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) > nr_lru);
191 }
192
193 /**
194  * oom_badness - heuristic function to determine which candidate task to kill
195  * @p: task struct of which task we should calculate
196  * @totalpages: total present RAM allowed for page allocation
197  * @memcg: task's memory controller, if constrained
198  * @nodemask: nodemask passed to page allocator for mempolicy ooms
199  *
200  * The heuristic for determining which task to kill is made to be as simple and
201  * predictable as possible.  The goal is to return the highest value for the
202  * task consuming the most memory to avoid subsequent oom failures.
203  */
204 unsigned long oom_badness(struct task_struct *p, struct mem_cgroup *memcg,
205                           const nodemask_t *nodemask, unsigned long totalpages)
206 {
207         long points;
208         long adj;
209
210         if (oom_unkillable_task(p, memcg, nodemask))
211                 return 0;
212
213         p = find_lock_task_mm(p);
214         if (!p)
215                 return 0;
216
217         /*
218          * Do not even consider tasks which are explicitly marked oom
219          * unkillable or have been already oom reaped or the are in
220          * the middle of vfork
221          */
222         adj = (long)p->signal->oom_score_adj;
223         if (adj == OOM_SCORE_ADJ_MIN ||
224                         test_bit(MMF_OOM_SKIP, &p->mm->flags) ||
225                         in_vfork(p)) {
226                 task_unlock(p);
227                 return 0;
228         }
229
230         /*
231          * The baseline for the badness score is the proportion of RAM that each
232          * task's rss, pagetable and swap space use.
233          */
234         points = get_mm_rss(p->mm) + get_mm_counter(p->mm, MM_SWAPENTS) +
235                 mm_pgtables_bytes(p->mm) / PAGE_SIZE;
236         task_unlock(p);
237
238         /* Normalize to oom_score_adj units */
239         adj *= totalpages / 1000;
240         points += adj;
241
242         /*
243          * Never return 0 for an eligible task regardless of the root bonus and
244          * oom_score_adj (oom_score_adj can't be OOM_SCORE_ADJ_MIN here).
245          */
246         return points > 0 ? points : 1;
247 }
248
249 static const char * const oom_constraint_text[] = {
250         [CONSTRAINT_NONE] = "CONSTRAINT_NONE",
251         [CONSTRAINT_CPUSET] = "CONSTRAINT_CPUSET",
252         [CONSTRAINT_MEMORY_POLICY] = "CONSTRAINT_MEMORY_POLICY",
253         [CONSTRAINT_MEMCG] = "CONSTRAINT_MEMCG",
254 };
255
256 /*
257  * Determine the type of allocation constraint.
258  */
259 static enum oom_constraint constrained_alloc(struct oom_control *oc)
260 {
261         struct zone *zone;
262         struct zoneref *z;
263         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(oc->gfp_mask);
264         bool cpuset_limited = false;
265         int nid;
266
267         if (is_memcg_oom(oc)) {
268                 oc->totalpages = mem_cgroup_get_max(oc->memcg) ?: 1;
269                 return CONSTRAINT_MEMCG;
270         }
271
272         /* Default to all available memory */
273         oc->totalpages = totalram_pages() + total_swap_pages;
274
275         if (!IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
276                 return CONSTRAINT_NONE;
277
278         if (!oc->zonelist)
279                 return CONSTRAINT_NONE;
280         /*
281          * Reach here only when __GFP_NOFAIL is used. So, we should avoid
282          * to kill current.We have to random task kill in this case.
283          * Hopefully, CONSTRAINT_THISNODE...but no way to handle it, now.
284          */
285         if (oc->gfp_mask & __GFP_THISNODE)
286                 return CONSTRAINT_NONE;
287
288         /*
289          * This is not a __GFP_THISNODE allocation, so a truncated nodemask in
290          * the page allocator means a mempolicy is in effect.  Cpuset policy
291          * is enforced in get_page_from_freelist().
292          */
293         if (oc->nodemask &&
294             !nodes_subset(node_states[N_MEMORY], *oc->nodemask)) {
295                 oc->totalpages = total_swap_pages;
296                 for_each_node_mask(nid, *oc->nodemask)
297                         oc->totalpages += node_spanned_pages(nid);
298                 return CONSTRAINT_MEMORY_POLICY;
299         }
300
301         /* Check this allocation failure is caused by cpuset's wall function */
302         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, oc->zonelist,
303                         high_zoneidx, oc->nodemask)
304                 if (!cpuset_zone_allowed(zone, oc->gfp_mask))
305                         cpuset_limited = true;
306
307         if (cpuset_limited) {
308                 oc->totalpages = total_swap_pages;
309                 for_each_node_mask(nid, cpuset_current_mems_allowed)
310                         oc->totalpages += node_spanned_pages(nid);
311                 return CONSTRAINT_CPUSET;
312         }
313         return CONSTRAINT_NONE;
314 }
315
316 static int oom_evaluate_task(struct task_struct *task, void *arg)
317 {
318         struct oom_control *oc = arg;
319         unsigned long points;
320
321         if (oom_unkillable_task(task, NULL, oc->nodemask))
322                 goto next;
323
324         /*
325          * This task already has access to memory reserves and is being killed.
326          * Don't allow any other task to have access to the reserves unless
327          * the task has MMF_OOM_SKIP because chances that it would release
328          * any memory is quite low.
329          */
330         if (!is_sysrq_oom(oc) && tsk_is_oom_victim(task)) {
331                 if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &task->signal->oom_mm->flags))
332                         goto next;
333                 goto abort;
334         }
335
336         /*
337          * If task is allocating a lot of memory and has been marked to be
338          * killed first if it triggers an oom, then select it.
339          */
340         if (oom_task_origin(task)) {
341                 points = ULONG_MAX;
342                 goto select;
343         }
344
345         points = oom_badness(task, NULL, oc->nodemask, oc->totalpages);
346         if (!points || points < oc->chosen_points)
347                 goto next;
348
349 select:
350         if (oc->chosen)
351                 put_task_struct(oc->chosen);
352         get_task_struct(task);
353         oc->chosen = task;
354         oc->chosen_points = points;
355 next:
356         return 0;
357 abort:
358         if (oc->chosen)
359                 put_task_struct(oc->chosen);
360         oc->chosen = (void *)-1UL;
361         return 1;
362 }
363
364 /*
365  * Simple selection loop. We choose the process with the highest number of
366  * 'points'. In case scan was aborted, oc->chosen is set to -1.
367  */
368 static void select_bad_process(struct oom_control *oc)
369 {
370         if (is_memcg_oom(oc))
371                 mem_cgroup_scan_tasks(oc->memcg, oom_evaluate_task, oc);
372         else {
373                 struct task_struct *p;
374
375                 rcu_read_lock();
376                 for_each_process(p)
377                         if (oom_evaluate_task(p, oc))
378                                 break;
379                 rcu_read_unlock();
380         }
381
382         oc->chosen_points = oc->chosen_points * 1000 / oc->totalpages;
383 }
384
385 /**
386  * dump_tasks - dump current memory state of all system tasks
387  * @memcg: current's memory controller, if constrained
388  * @nodemask: nodemask passed to page allocator for mempolicy ooms
389  *
390  * Dumps the current memory state of all eligible tasks.  Tasks not in the same
391  * memcg, not in the same cpuset, or bound to a disjoint set of mempolicy nodes
392  * are not shown.
393  * State information includes task's pid, uid, tgid, vm size, rss,
394  * pgtables_bytes, swapents, oom_score_adj value, and name.
395  */
396 static void dump_tasks(struct mem_cgroup *memcg, const nodemask_t *nodemask)
397 {
398         struct task_struct *p;
399         struct task_struct *task;
400
401         pr_info("Tasks state (memory values in pages):\n");
402         pr_info("[  pid  ]   uid  tgid total_vm      rss pgtables_bytes swapents oom_score_adj name\n");
403         rcu_read_lock();
404         for_each_process(p) {
405                 if (oom_unkillable_task(p, memcg, nodemask))
406                         continue;
407
408                 task = find_lock_task_mm(p);
409                 if (!task) {
410                         /*
411                          * This is a kthread or all of p's threads have already
412                          * detached their mm's.  There's no need to report
413                          * them; they can't be oom killed anyway.
414                          */
415                         continue;
416                 }
417
418                 pr_info("[%7d] %5d %5d %8lu %8lu %8ld %8lu         %5hd %s\n",
419                         task->pid, from_kuid(&init_user_ns, task_uid(task)),
420                         task->tgid, task->mm->total_vm, get_mm_rss(task->mm),
421                         mm_pgtables_bytes(task->mm),
422                         get_mm_counter(task->mm, MM_SWAPENTS),
423                         task->signal->oom_score_adj, task->comm);
424                 task_unlock(task);
425         }
426         rcu_read_unlock();
427 }
428
429 static void dump_oom_summary(struct oom_control *oc, struct task_struct *victim)
430 {
431         /* one line summary of the oom killer context. */
432         pr_info("oom-kill:constraint=%s,nodemask=%*pbl",
433                         oom_constraint_text[oc->constraint],
434                         nodemask_pr_args(oc->nodemask));
435         cpuset_print_current_mems_allowed();
436         mem_cgroup_print_oom_context(oc->memcg, victim);
437         pr_cont(",task=%s,pid=%d,uid=%d\n", victim->comm, victim->pid,
438                 from_kuid(&init_user_ns, task_uid(victim)));
439 }
440
441 static void dump_header(struct oom_control *oc, struct task_struct *p)
442 {
443         pr_warn("%s invoked oom-killer: gfp_mask=%#x(%pGg), order=%d, oom_score_adj=%hd\n",
444                 current->comm, oc->gfp_mask, &oc->gfp_mask, oc->order,
445                         current->signal->oom_score_adj);
446         if (!IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && oc->order)
447                 pr_warn("COMPACTION is disabled!!!\n");
448
449         dump_stack();
450         if (is_memcg_oom(oc))
451                 mem_cgroup_print_oom_meminfo(oc->memcg);
452         else {
453                 show_mem(SHOW_MEM_FILTER_NODES, oc->nodemask);
454                 if (is_dump_unreclaim_slabs())
455                         dump_unreclaimable_slab();
456         }
457         if (sysctl_oom_dump_tasks)
458                 dump_tasks(oc->memcg, oc->nodemask);
459         if (p)
460                 dump_oom_summary(oc, p);
461 }
462
463 /*
464  * Number of OOM victims in flight
465  */
466 static atomic_t oom_victims = ATOMIC_INIT(0);
467 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_victims_wait);
468
469 static bool oom_killer_disabled __read_mostly;
470
471 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
472
473 /*
474  * task->mm can be NULL if the task is the exited group leader.  So to
475  * determine whether the task is using a particular mm, we examine all the
476  * task's threads: if one of those is using this mm then this task was also
477  * using it.
478  */
479 bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm)
480 {
481         struct task_struct *t;
482
483         for_each_thread(p, t) {
484                 struct mm_struct *t_mm = READ_ONCE(t->mm);
485                 if (t_mm)
486                         return t_mm == mm;
487         }
488         return false;
489 }
490
491 #ifdef CONFIG_MMU
492 /*
493  * OOM Reaper kernel thread which tries to reap the memory used by the OOM
494  * victim (if that is possible) to help the OOM killer to move on.
495  */
496 static struct task_struct *oom_reaper_th;
497 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_reaper_wait);
498 static struct task_struct *oom_reaper_list;
499 static DEFINE_SPINLOCK(oom_reaper_lock);
500
501 bool __oom_reap_task_mm(struct mm_struct *mm)
502 {
503         struct vm_area_struct *vma;
504         bool ret = true;
505
506         /*
507          * Tell all users of get_user/copy_from_user etc... that the content
508          * is no longer stable. No barriers really needed because unmapping
509          * should imply barriers already and the reader would hit a page fault
510          * if it stumbled over a reaped memory.
511          */
512         set_bit(MMF_UNSTABLE, &mm->flags);
513
514         for (vma = mm->mmap ; vma; vma = vma->vm_next) {
515                 if (!can_madv_dontneed_vma(vma))
516                         continue;
517
518                 /*
519                  * Only anonymous pages have a good chance to be dropped
520                  * without additional steps which we cannot afford as we
521                  * are OOM already.
522                  *
523                  * We do not even care about fs backed pages because all
524                  * which are reclaimable have already been reclaimed and
525                  * we do not want to block exit_mmap by keeping mm ref
526                  * count elevated without a good reason.
527                  */
528                 if (vma_is_anonymous(vma) || !(vma->vm_flags & VM_SHARED)) {
529                         struct mmu_notifier_range range;
530                         struct mmu_gather tlb;
531
532                         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_UNMAP, 0,
533                                                 vma, mm, vma->vm_start,
534                                                 vma->vm_end);
535                         tlb_gather_mmu(&tlb, mm, range.start, range.end);
536                         if (mmu_notifier_invalidate_range_start_nonblock(&range)) {
537                                 tlb_finish_mmu(&tlb, range.start, range.end);
538                                 ret = false;
539                                 continue;
540                         }
541                         unmap_page_range(&tlb, vma, range.start, range.end, NULL);
542                         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
543                         tlb_finish_mmu(&tlb, range.start, range.end);
544                 }
545         }
546
547         return ret;
548 }
549
550 /*
551  * Reaps the address space of the give task.
552  *
553  * Returns true on success and false if none or part of the address space
554  * has been reclaimed and the caller should retry later.
555  */
556 static bool oom_reap_task_mm(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
557 {
558         bool ret = true;
559
560         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
561                 trace_skip_task_reaping(tsk->pid);
562                 return false;
563         }
564
565         /*
566          * MMF_OOM_SKIP is set by exit_mmap when the OOM reaper can't
567          * work on the mm anymore. The check for MMF_OOM_SKIP must run
568          * under mmap_sem for reading because it serializes against the
569          * down_write();up_write() cycle in exit_mmap().
570          */
571         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags)) {
572                 trace_skip_task_reaping(tsk->pid);
573                 goto out_unlock;
574         }
575
576         trace_start_task_reaping(tsk->pid);
577
578         /* failed to reap part of the address space. Try again later */
579         ret = __oom_reap_task_mm(mm);
580         if (!ret)
581                 goto out_finish;
582
583         pr_info("oom_reaper: reaped process %d (%s), now anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
584                         task_pid_nr(tsk), tsk->comm,
585                         K(get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES)),
586                         K(get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES)),
587                         K(get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES)));
588 out_finish:
589         trace_finish_task_reaping(tsk->pid);
590 out_unlock:
591         up_read(&mm->mmap_sem);
592
593         return ret;
594 }
595
596 #define MAX_OOM_REAP_RETRIES 10
597 static void oom_reap_task(struct task_struct *tsk)
598 {
599         int attempts = 0;
600         struct mm_struct *mm = tsk->signal->oom_mm;
601
602         /* Retry the down_read_trylock(mmap_sem) a few times */
603         while (attempts++ < MAX_OOM_REAP_RETRIES && !oom_reap_task_mm(tsk, mm))
604                 schedule_timeout_idle(HZ/10);
605
606         if (attempts <= MAX_OOM_REAP_RETRIES ||
607             test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags))
608                 goto done;
609
610         pr_info("oom_reaper: unable to reap pid:%d (%s)\n",
611                 task_pid_nr(tsk), tsk->comm);
612         debug_show_all_locks();
613
614 done:
615         tsk->oom_reaper_list = NULL;
616
617         /*
618          * Hide this mm from OOM killer because it has been either reaped or
619          * somebody can't call up_write(mmap_sem).
620          */
621         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
622
623         /* Drop a reference taken by wake_oom_reaper */
624         put_task_struct(tsk);
625 }
626
627 static int oom_reaper(void *unused)
628 {
629         while (true) {
630                 struct task_struct *tsk = NULL;
631
632                 wait_event_freezable(oom_reaper_wait, oom_reaper_list != NULL);
633                 spin_lock(&oom_reaper_lock);
634                 if (oom_reaper_list != NULL) {
635                         tsk = oom_reaper_list;
636                         oom_reaper_list = tsk->oom_reaper_list;
637                 }
638                 spin_unlock(&oom_reaper_lock);
639
640                 if (tsk)
641                         oom_reap_task(tsk);
642         }
643
644         return 0;
645 }
646
647 static void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
648 {
649         /* mm is already queued? */
650         if (test_and_set_bit(MMF_OOM_REAP_QUEUED, &tsk->signal->oom_mm->flags))
651                 return;
652
653         get_task_struct(tsk);
654
655         spin_lock(&oom_reaper_lock);
656         tsk->oom_reaper_list = oom_reaper_list;
657         oom_reaper_list = tsk;
658         spin_unlock(&oom_reaper_lock);
659         trace_wake_reaper(tsk->pid);
660         wake_up(&oom_reaper_wait);
661 }
662
663 static int __init oom_init(void)
664 {
665         oom_reaper_th = kthread_run(oom_reaper, NULL, "oom_reaper");
666         return 0;
667 }
668 subsys_initcall(oom_init)
669 #else
670 static inline void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
671 {
672 }
673 #endif /* CONFIG_MMU */
674
675 /**
676  * mark_oom_victim - mark the given task as OOM victim
677  * @tsk: task to mark
678  *
679  * Has to be called with oom_lock held and never after
680  * oom has been disabled already.
681  *
682  * tsk->mm has to be non NULL and caller has to guarantee it is stable (either
683  * under task_lock or operate on the current).
684  */
685 static void mark_oom_victim(struct task_struct *tsk)
686 {
687         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
688
689         WARN_ON(oom_killer_disabled);
690         /* OOM killer might race with memcg OOM */
691         if (test_and_set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_MEMDIE))
692                 return;
693
694         /* oom_mm is bound to the signal struct life time. */
695         if (!cmpxchg(&tsk->signal->oom_mm, NULL, mm)) {
696                 mmgrab(tsk->signal->oom_mm);
697                 set_bit(MMF_OOM_VICTIM, &mm->flags);
698         }
699
700         /*
701          * Make sure that the task is woken up from uninterruptible sleep
702          * if it is frozen because OOM killer wouldn't be able to free
703          * any memory and livelock. freezing_slow_path will tell the freezer
704          * that TIF_MEMDIE tasks should be ignored.
705          */
706         __thaw_task(tsk);
707         atomic_inc(&oom_victims);
708         trace_mark_victim(tsk->pid);
709 }
710
711 /**
712  * exit_oom_victim - note the exit of an OOM victim
713  */
714 void exit_oom_victim(void)
715 {
716         clear_thread_flag(TIF_MEMDIE);
717
718         if (!atomic_dec_return(&oom_victims))
719                 wake_up_all(&oom_victims_wait);
720 }
721
722 /**
723  * oom_killer_enable - enable OOM killer
724  */
725 void oom_killer_enable(void)
726 {
727         oom_killer_disabled = false;
728         pr_info("OOM killer enabled.\n");
729 }
730
731 /**
732  * oom_killer_disable - disable OOM killer
733  * @timeout: maximum timeout to wait for oom victims in jiffies
734  *
735  * Forces all page allocations to fail rather than trigger OOM killer.
736  * Will block and wait until all OOM victims are killed or the given
737  * timeout expires.
738  *
739  * The function cannot be called when there are runnable user tasks because
740  * the userspace would see unexpected allocation failures as a result. Any
741  * new usage of this function should be consulted with MM people.
742  *
743  * Returns true if successful and false if the OOM killer cannot be
744  * disabled.
745  */
746 bool oom_killer_disable(signed long timeout)
747 {
748         signed long ret;
749
750         /*
751          * Make sure to not race with an ongoing OOM killer. Check that the
752          * current is not killed (possibly due to sharing the victim's memory).
753          */
754         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
755                 return false;
756         oom_killer_disabled = true;
757         mutex_unlock(&oom_lock);
758
759         ret = wait_event_interruptible_timeout(oom_victims_wait,
760                         !atomic_read(&oom_victims), timeout);
761         if (ret <= 0) {
762                 oom_killer_enable();
763                 return false;
764         }
765         pr_info("OOM killer disabled.\n");
766
767         return true;
768 }
769
770 static inline bool __task_will_free_mem(struct task_struct *task)
771 {
772         struct signal_struct *sig = task->signal;
773
774         /*
775          * A coredumping process may sleep for an extended period in exit_mm(),
776          * so the oom killer cannot assume that the process will promptly exit
777          * and release memory.
778          */
779         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_COREDUMP)
780                 return false;
781
782         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_EXIT)
783                 return true;
784
785         if (thread_group_empty(task) && (task->flags & PF_EXITING))
786                 return true;
787
788         return false;
789 }
790
791 /*
792  * Checks whether the given task is dying or exiting and likely to
793  * release its address space. This means that all threads and processes
794  * sharing the same mm have to be killed or exiting.
795  * Caller has to make sure that task->mm is stable (hold task_lock or
796  * it operates on the current).
797  */
798 static bool task_will_free_mem(struct task_struct *task)
799 {
800         struct mm_struct *mm = task->mm;
801         struct task_struct *p;
802         bool ret = true;
803
804         /*
805          * Skip tasks without mm because it might have passed its exit_mm and
806          * exit_oom_victim. oom_reaper could have rescued that but do not rely
807          * on that for now. We can consider find_lock_task_mm in future.
808          */
809         if (!mm)
810                 return false;
811
812         if (!__task_will_free_mem(task))
813                 return false;
814
815         /*
816          * This task has already been drained by the oom reaper so there are
817          * only small chances it will free some more
818          */
819         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags))
820                 return false;
821
822         if (atomic_read(&mm->mm_users) <= 1)
823                 return true;
824
825         /*
826          * Make sure that all tasks which share the mm with the given tasks
827          * are dying as well to make sure that a) nobody pins its mm and
828          * b) the task is also reapable by the oom reaper.
829          */
830         rcu_read_lock();
831         for_each_process(p) {
832                 if (!process_shares_mm(p, mm))
833                         continue;
834                 if (same_thread_group(task, p))
835                         continue;
836                 ret = __task_will_free_mem(p);
837                 if (!ret)
838                         break;
839         }
840         rcu_read_unlock();
841
842         return ret;
843 }
844
845 static void __oom_kill_process(struct task_struct *victim, const char *message)
846 {
847         struct task_struct *p;
848         struct mm_struct *mm;
849         bool can_oom_reap = true;
850
851         p = find_lock_task_mm(victim);
852         if (!p) {
853                 put_task_struct(victim);
854                 return;
855         } else if (victim != p) {
856                 get_task_struct(p);
857                 put_task_struct(victim);
858                 victim = p;
859         }
860
861         /* Get a reference to safely compare mm after task_unlock(victim) */
862         mm = victim->mm;
863         mmgrab(mm);
864
865         /* Raise event before sending signal: task reaper must see this */
866         count_vm_event(OOM_KILL);
867         memcg_memory_event_mm(mm, MEMCG_OOM_KILL);
868
869         /*
870          * We should send SIGKILL before granting access to memory reserves
871          * in order to prevent the OOM victim from depleting the memory
872          * reserves from the user space under its control.
873          */
874         do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV, victim, PIDTYPE_TGID);
875         mark_oom_victim(victim);
876         pr_err("%s: Killed process %d (%s) total-vm:%lukB, anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
877                 message, task_pid_nr(victim), victim->comm,
878                 K(victim->mm->total_vm),
879                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_ANONPAGES)),
880                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_FILEPAGES)),
881                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_SHMEMPAGES)));
882         task_unlock(victim);
883
884         /*
885          * Kill all user processes sharing victim->mm in other thread groups, if
886          * any.  They don't get access to memory reserves, though, to avoid
887          * depletion of all memory.  This prevents mm->mmap_sem livelock when an
888          * oom killed thread cannot exit because it requires the semaphore and
889          * its contended by another thread trying to allocate memory itself.
890          * That thread will now get access to memory reserves since it has a
891          * pending fatal signal.
892          */
893         rcu_read_lock();
894         for_each_process(p) {
895                 if (!process_shares_mm(p, mm))
896                         continue;
897                 if (same_thread_group(p, victim))
898                         continue;
899                 if (is_global_init(p)) {
900                         can_oom_reap = false;
901                         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
902                         pr_info("oom killer %d (%s) has mm pinned by %d (%s)\n",
903                                         task_pid_nr(victim), victim->comm,
904                                         task_pid_nr(p), p->comm);
905                         continue;
906                 }
907                 /*
908                  * No use_mm() user needs to read from the userspace so we are
909                  * ok to reap it.
910                  */
911                 if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD))
912                         continue;
913                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV, p, PIDTYPE_TGID);
914         }
915         rcu_read_unlock();
916
917         if (can_oom_reap)
918                 wake_oom_reaper(victim);
919
920         mmdrop(mm);
921         put_task_struct(victim);
922 }
923 #undef K
924
925 /*
926  * Kill provided task unless it's secured by setting
927  * oom_score_adj to OOM_SCORE_ADJ_MIN.
928  */
929 static int oom_kill_memcg_member(struct task_struct *task, void *message)
930 {
931         if (task->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN &&
932             !is_global_init(task)) {
933                 get_task_struct(task);
934                 __oom_kill_process(task, message);
935         }
936         return 0;
937 }
938
939 static void oom_kill_process(struct oom_control *oc, const char *message)
940 {
941         struct task_struct *victim = oc->chosen;
942         struct mem_cgroup *oom_group;
943         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
944                                               DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
945
946         /*
947          * If the task is already exiting, don't alarm the sysadmin or kill
948          * its children or threads, just give it access to memory reserves
949          * so it can die quickly
950          */
951         task_lock(victim);
952         if (task_will_free_mem(victim)) {
953                 mark_oom_victim(victim);
954                 wake_oom_reaper(victim);
955                 task_unlock(victim);
956                 put_task_struct(victim);
957                 return;
958         }
959         task_unlock(victim);
960
961         if (__ratelimit(&oom_rs))
962                 dump_header(oc, victim);
963
964         /*
965          * Do we need to kill the entire memory cgroup?
966          * Or even one of the ancestor memory cgroups?
967          * Check this out before killing the victim task.
968          */
969         oom_group = mem_cgroup_get_oom_group(victim, oc->memcg);
970
971         __oom_kill_process(victim, message);
972
973         /*
974          * If necessary, kill all tasks in the selected memory cgroup.
975          */
976         if (oom_group) {
977                 mem_cgroup_print_oom_group(oom_group);
978                 mem_cgroup_scan_tasks(oom_group, oom_kill_memcg_member,
979                                       (void*)message);
980                 mem_cgroup_put(oom_group);
981         }
982 }
983
984 /*
985  * Determines whether the kernel must panic because of the panic_on_oom sysctl.
986  */
987 static void check_panic_on_oom(struct oom_control *oc)
988 {
989         if (likely(!sysctl_panic_on_oom))
990                 return;
991         if (sysctl_panic_on_oom != 2) {
992                 /*
993                  * panic_on_oom == 1 only affects CONSTRAINT_NONE, the kernel
994                  * does not panic for cpuset, mempolicy, or memcg allocation
995                  * failures.
996                  */
997                 if (oc->constraint != CONSTRAINT_NONE)
998                         return;
999         }
1000         /* Do not panic for oom kills triggered by sysrq */
1001         if (is_sysrq_oom(oc))
1002                 return;
1003         dump_header(oc, NULL);
1004         panic("Out of memory: %s panic_on_oom is enabled\n",
1005                 sysctl_panic_on_oom == 2 ? "compulsory" : "system-wide");
1006 }
1007
1008 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(oom_notify_list);
1009
1010 int register_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
1011 {
1012         return blocking_notifier_chain_register(&oom_notify_list, nb);
1013 }
1014 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_oom_notifier);
1015
1016 int unregister_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
1017 {
1018         return blocking_notifier_chain_unregister(&oom_notify_list, nb);
1019 }
1020 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_oom_notifier);
1021
1022 /**
1023  * out_of_memory - kill the "best" process when we run out of memory
1024  * @oc: pointer to struct oom_control
1025  *
1026  * If we run out of memory, we have the choice between either
1027  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
1028  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
1029  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
1030  */
1031 bool out_of_memory(struct oom_control *oc)
1032 {
1033         unsigned long freed = 0;
1034
1035         if (oom_killer_disabled)
1036                 return false;
1037
1038         if (!is_memcg_oom(oc)) {
1039                 blocking_notifier_call_chain(&oom_notify_list, 0, &freed);
1040                 if (freed > 0)
1041                         /* Got some memory back in the last second. */
1042                         return true;
1043         }
1044
1045         /*
1046          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1047          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1048          * quickly exit and free its memory.
1049          */
1050         if (task_will_free_mem(current)) {
1051                 mark_oom_victim(current);
1052                 wake_oom_reaper(current);
1053                 return true;
1054         }
1055
1056         /*
1057          * The OOM killer does not compensate for IO-less reclaim.
1058          * pagefault_out_of_memory lost its gfp context so we have to
1059          * make sure exclude 0 mask - all other users should have at least
1060          * ___GFP_DIRECT_RECLAIM to get here.
1061          */
1062         if (oc->gfp_mask && !(oc->gfp_mask & __GFP_FS))
1063                 return true;
1064
1065         /*
1066          * Check if there were limitations on the allocation (only relevant for
1067          * NUMA and memcg) that may require different handling.
1068          */
1069         oc->constraint = constrained_alloc(oc);
1070         if (oc->constraint != CONSTRAINT_MEMORY_POLICY)
1071                 oc->nodemask = NULL;
1072         check_panic_on_oom(oc);
1073
1074         if (!is_memcg_oom(oc) && sysctl_oom_kill_allocating_task &&
1075             current->mm && !oom_unkillable_task(current, NULL, oc->nodemask) &&
1076             current->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN) {
1077                 get_task_struct(current);
1078                 oc->chosen = current;
1079                 oom_kill_process(oc, "Out of memory (oom_kill_allocating_task)");
1080                 return true;
1081         }
1082
1083         select_bad_process(oc);
1084         /* Found nothing?!?! */
1085         if (!oc->chosen) {
1086                 dump_header(oc, NULL);
1087                 pr_warn("Out of memory and no killable processes...\n");
1088                 /*
1089                  * If we got here due to an actual allocation at the
1090                  * system level, we cannot survive this and will enter
1091                  * an endless loop in the allocator. Bail out now.
1092                  */
1093                 if (!is_sysrq_oom(oc) && !is_memcg_oom(oc))
1094                         panic("System is deadlocked on memory\n");
1095         }
1096         if (oc->chosen && oc->chosen != (void *)-1UL)
1097                 oom_kill_process(oc, !is_memcg_oom(oc) ? "Out of memory" :
1098                                  "Memory cgroup out of memory");
1099         return !!oc->chosen;
1100 }
1101
1102 /*
1103  * The pagefault handler calls here because it is out of memory, so kill a
1104  * memory-hogging task. If oom_lock is held by somebody else, a parallel oom
1105  * killing is already in progress so do nothing.
1106  */
1107 void pagefault_out_of_memory(void)
1108 {
1109         struct oom_control oc = {
1110                 .zonelist = NULL,
1111                 .nodemask = NULL,
1112                 .memcg = NULL,
1113                 .gfp_mask = 0,
1114                 .order = 0,
1115         };
1116
1117         if (mem_cgroup_oom_synchronize(true))
1118                 return;
1119
1120         if (!mutex_trylock(&oom_lock))
1121                 return;
1122         out_of_memory(&oc);
1123         mutex_unlock(&oom_lock);
1124 }