mm/oom_kill.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/oom_kill.c
   3  *
   4  *  Copyright (C)  1998,2000  Rik van Riel
   5  *      Thanks go out to Claus Fischer for some serious inspiration and
   6  *      for goading me into coding this file...
   7  *
   8  *  The routines in this file are used to kill a process when
   9  *  we're seriously out of memory. This gets called from kswapd()
  10  *  in linux/mm/vmscan.c when we really run out of memory.
  11  *
  12  *  Since we won't call these routines often (on a well-configured
  13  *  machine) this file will double as a 'coding guide' and a signpost
  14  *  for newbie kernel hackers. It features several pointers to major
  15  *  kernel subsystems and hints as to where to find out what things do.
  16  */
  17
  18 #include <linux/config.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/swap.h>
  22 #include <linux/timex.h>
  23 #include <linux/jiffies.h>
  24
  25 /* #define DEBUG */
  26
  27 /**
  28  * oom_badness - calculate a numeric value for how bad this task has been
  29  * @p: task struct of which task we should calculate
  30  * @p: current uptime in seconds
  31  *
  32  * The formula used is relatively simple and documented inline in the
  33  * function. The main rationale is that we want to select a good task
  34  * to kill when we run out of memory.
  35  *
  36  * Good in this context means that:
  37  * 1) we lose the minimum amount of work done
  38  * 2) we recover a large amount of memory
  39  * 3) we don't kill anything innocent of eating tons of memory
  40  * 4) we want to kill the minimum amount of processes (one)
  41  * 5) we try to kill the process the user expects us to kill, this
  42  *    algorithm has been meticulously tuned to meet the principle
  43  *    of least surprise ... (be careful when you change it)
  44  */
  45
  46 unsigned long badness(struct task_struct *p, unsigned long uptime)
  47 {
  48         unsigned long points, cpu_time, run_time, s;
  49         struct list_head *tsk;
  50
  51         if (!p->mm)
  52                 return 0;
  53
  54         /*
  55          * The memory size of the process is the basis for the badness.
  56          */
  57         points = p->mm->total_vm;
  58         /* FIXME add vserver badness ;) */
  59
  60         /*
  61          * Processes which fork a lot of child processes are likely
  62          * a good choice. We add the vmsize of the childs if they
  63          * have an own mm. This prevents forking servers to flood the
  64          * machine with an endless amount of childs
  65          */
  66         list_for_each(tsk, &p->children) {
  67                 struct task_struct *chld;
  68                 chld = list_entry(tsk, struct task_struct, sibling);
  69                 if (chld->mm != p->mm && chld->mm)
  70                         points += chld->mm->total_vm;
  71         }
  72
  73         /*
  74          * CPU time is in tens of seconds and run time is in thousands
  75          * of seconds. There is no particular reason for this other than
  76          * that it turned out to work very well in practice.
  77          */
  78         cpu_time = (cputime_to_jiffies(p->utime) + cputime_to_jiffies(p->stime))
  79                 >> (SHIFT_HZ + 3);
  80
  81         if (uptime >= p->start_time.tv_sec)
  82                 run_time = (uptime - p->start_time.tv_sec) >> 10;
  83         else
  84                 run_time = 0;
  85
  86         s = int_sqrt(cpu_time);
  87         if (s)
  88                 points /= s;
  89         s = int_sqrt(int_sqrt(run_time));
  90         if (s)
  91                 points /= s;
  92
  93         /*
  94          * Niced processes are most likely less important, so double
  95          * their badness points.
  96          */
  97         if (task_nice(p) > 0)
  98                 points *= 2;
  99
 100         /*
 101          * Superuser processes are usually more important, so we make it
 102          * less likely that we kill those.
 103          */
 104         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_ADMIN) ||
 105                                 p->uid == 0 || p->euid == 0)
 106                 points /= 4;
 107
 108         /*
 109          * We don't want to kill a process with direct hardware access.
 110          * Not only could that mess up the hardware, but usually users
 111          * tend to only have this flag set on applications they think
 112          * of as important.
 113          */
 114         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_RAWIO))
 115                 points /= 4;
 116
 117         /*
 118          * Adjust the score by oomkilladj.
 119          */
 120         if (p->oomkilladj) {
 121                 if (p->oomkilladj > 0)
 122                         points <<= p->oomkilladj;
 123                 else
 124                         points >>= -(p->oomkilladj);
 125         }
 126
 127 #ifdef DEBUG
 128         printk(KERN_DEBUG "OOMkill: task %d (%s) got %d points\n",
 129         p->pid, p->comm, points);
 130 #endif
 131         return points;
 132 }
 133
 134 #if defined(CONFIG_OOM_PANIC) && defined(CONFIG_OOM_KILLER)
 135 #warning Only define OOM_PANIC or OOM_KILLER; not both
 136 #endif
 137
 138 #ifdef CONFIG_OOM_KILLER
 139 /*
 140  * Simple selection loop. We chose the process with the highest
 141  * number of 'points'. We expect the caller will lock the tasklist.
 142  *
 143  * (not docbooked, we don't want this one cluttering up the manual)
 144  */
 145 static struct task_struct * select_bad_process(void)
 146 {
 147         unsigned long maxpoints = 0;
 148         struct task_struct *g, *p;
 149         struct task_struct *chosen = NULL;
 150         struct timespec uptime;
 151
 152         do_posix_clock_monotonic_gettime(&uptime);
 153         do_each_thread(g, p)
 154                 /* skip the init task with pid == 1 */
 155                 if (p->pid > 1 && p->oomkilladj != OOM_DISABLE) {
 156                         unsigned long points;
 157
 158                         /*
 159                          * This is in the process of releasing memory so wait it
 160                          * to finish before killing some other task by mistake.
 161                          */
 162                         if ((unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_MEMDIE)) || (p->flags & PF_EXITING)) &&
 163                             !(p->flags & PF_DEAD))
 164                                 return ERR_PTR(-1UL);
 165                         if (p->flags & PF_SWAPOFF)
 166                                 return p;
 167
 168                         points = badness(p, uptime.tv_sec);
 169                         if (points > maxpoints || !chosen) {
 170                                 chosen = p;
 171                                 maxpoints = points;
 172                         }
 173                 }
 174         while_each_thread(g, p);
 175         return chosen;
 176 }
 177
 178 /**
 179  * We must be careful though to never send SIGKILL a process with
 180  * CAP_SYS_RAW_IO set, send SIGTERM instead (but it's unlikely that
 181  * we select a process with CAP_SYS_RAW_IO set).
 182  */
 183 static void __oom_kill_task(task_t *p)
 184 {
 185         if (p->pid == 1) {
 186                 WARN_ON(1);
 187                 printk(KERN_WARNING "tried to kill init!\n");
 188                 return;
 189         }
 190
 191         task_lock(p);
 192         if (!p->mm || p->mm == &init_mm) {
 193                 WARN_ON(1);
 194                 printk(KERN_WARNING "tried to kill an mm-less task!\n");
 195                 task_unlock(p);
 196                 return;
 197         }
 198         task_unlock(p);
 199         printk(KERN_ERR "Out of Memory: Killed process %d (%s).\n", p->pid, p->comm);
 200
 201         /*
 202          * We give our sacrificial lamb high priority and access to
 203          * all the memory it needs. That way it should be able to
 204          * exit() and clear out its resources quickly...
 205          */
 206         p->time_slice = HZ;
 207         set_tsk_thread_flag(p, TIF_MEMDIE);
 208
 209         force_sig(SIGKILL, p);
 210 }
 211
 212 static struct mm_struct *oom_kill_task(task_t *p)
 213 {
 214         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
 215         task_t * g, * q;
 216
 217         if (!mm)
 218                 return NULL;
 219         if (mm == &init_mm) {
 220                 mmput(mm);
 221                 return NULL;
 222         }
 223
 224         __oom_kill_task(p);
 225         /*
 226          * kill all processes that share the ->mm (i.e. all threads),
 227          * but are in a different thread group
 228          */
 229         do_each_thread(g, q)
 230                 if (q->mm == mm && q->tgid != p->tgid)
 231                         __oom_kill_task(q);
 232         while_each_thread(g, q);
 233
 234         return mm;
 235 }
 236
 237 static struct mm_struct *oom_kill_process(struct task_struct *p)
 238 {
 239         struct mm_struct *mm;
 240         struct task_struct *c;
 241         struct list_head *tsk;
 242
 243         /* Try to kill a child first */
 244         list_for_each(tsk, &p->children) {
 245                 c = list_entry(tsk, struct task_struct, sibling);
 246                 if (c->mm == p->mm)
 247                         continue;
 248                 mm = oom_kill_task(c);
 249                 if (mm)
 250                         return mm;
 251         }
 252         return oom_kill_task(p);
 253 }
 254
 255 /**
 256  * oom_kill - kill the "best" process when we run out of memory
 257  *
 258  * If we run out of memory, we have the choice between either
 259  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
 260  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
 261  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
 262  */
 263 void out_of_memory(unsigned int __nocast gfp_mask)
 264 {
 265
 266         struct mm_struct *mm = NULL;
 267         task_t * p;
 268
 269         read_lock(&tasklist_lock);
 270 retry:
 271         p = select_bad_process();
 272
 273         if (PTR_ERR(p) == -1UL)
 274                 goto out;
 275
 276         /* Found nothing?!?! Either we hang forever, or we panic. */
 277         if (!p) {
 278                 read_unlock(&tasklist_lock);
 279                 show_mem();
 280                 panic("Out of memory and no killable processes...\n");
 281         }
 282
 283         printk("oom-killer: gfp_mask=0x%x\n", gfp_mask);
 284         show_mem();
 285         mm = oom_kill_process(p);
 286         if (!mm)
 287                 goto retry;
 288
 289  out:
 290         read_unlock(&tasklist_lock);
 291         if (mm)
 292                 mmput(mm);
 293
 294         /*
 295          * Give "p" a good chance of killing itself before we
 296          * retry to allocate memory.
 297          */
 298         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 299         schedule_timeout(1);
 300 }
 301 #endif /* CONFIG_OOM_KILLER */
 302
 303 #ifdef CONFIG_OOM_PANIC
 304 /**
 305  * out_of_memory - panic if the system out of memory?
 306  */
 307 void out_of_memory(unsigned int __nocast gfp_mask)
 308 {
 309         /*
 310          * oom_lock protects out_of_memory()'s static variables.
 311          * It's a global lock; this is not performance-critical.
 312          */
 313         static spinlock_t oom_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 314         static unsigned long count;
 315
 316         spin_lock(&oom_lock);
 317
 318         /*
 319          * If we have gotten only a few failures,
 320          * we're not really oom.
 321          */
 322         if (++count >= 10) {
 323                 /*
 324                  * Ok, really out of memory. Panic.
 325                  */
 326
 327                 printk("oom-killer: gfp_mask=0x%x\n", gfp_mask);
 328                 show_free_areas();
 329
 330                 panic("Out Of Memory");
 331         }
 332         spin_unlock(&oom_lock);
 333 }
 334 #endif /*  CONFIG_OOM_PANIC */