GNU Linux-libre 4.14.295-gnu1
[releases.git] / 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  *  Copyright (C)  2010  Google, Inc.
8  *      Rewritten by David Rientjes
9  *
10  *  The routines in this file are used to kill a process when
11  *  we're seriously out of memory. This gets called from __alloc_pages()
12  *  in mm/page_alloc.c when we really run out of memory.
13  *
14  *  Since we won't call these routines often (on a well-configured
15  *  machine) this file will double as a 'coding guide' and a signpost
16  *  for newbie kernel hackers. It features several pointers to major
17  *  kernel subsystems and hints as to where to find out what things do.
18  */
19
20 #include <linux/oom.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/err.h>
23 #include <linux/gfp.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/sched/mm.h>
26 #include <linux/sched/coredump.h>
27 #include <linux/sched/task.h>
28 #include <linux/swap.h>
29 #include <linux/timex.h>
30 #include <linux/jiffies.h>
31 #include <linux/cpuset.h>
32 #include <linux/export.h>
33 #include <linux/notifier.h>
34 #include <linux/memcontrol.h>
35 #include <linux/mempolicy.h>
36 #include <linux/security.h>
37 #include <linux/ptrace.h>
38 #include <linux/freezer.h>
39 #include <linux/ftrace.h>
40 #include <linux/ratelimit.h>
41 #include <linux/kthread.h>
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/mmu_notifier.h>
44
45 #include <asm/tlb.h>
46 #include "internal.h"
47
48 #define CREATE_TRACE_POINTS
49 #include <trace/events/oom.h>
50
51 int sysctl_panic_on_oom;
52 int sysctl_oom_kill_allocating_task;
53 int sysctl_oom_dump_tasks = 1;
54
55 DEFINE_MUTEX(oom_lock);
56 /* Serializes oom_score_adj and oom_score_adj_min updates */
57 DEFINE_MUTEX(oom_adj_mutex);
58
59 #ifdef CONFIG_NUMA
60 /**
61  * has_intersects_mems_allowed() - check task eligiblity for kill
62  * @start: task struct of which task to consider
63  * @mask: nodemask passed to page allocator for mempolicy ooms
64  *
65  * Task eligibility is determined by whether or not a candidate task, @tsk,
66  * shares the same mempolicy nodes as current if it is bound by such a policy
67  * and whether or not it has the same set of allowed cpuset nodes.
68  */
69 static bool has_intersects_mems_allowed(struct task_struct *start,
70                                         const nodemask_t *mask)
71 {
72         struct task_struct *tsk;
73         bool ret = false;
74
75         rcu_read_lock();
76         for_each_thread(start, tsk) {
77                 if (mask) {
78                         /*
79                          * If this is a mempolicy constrained oom, tsk's
80                          * cpuset is irrelevant.  Only return true if its
81                          * mempolicy intersects current, otherwise it may be
82                          * needlessly killed.
83                          */
84                         ret = mempolicy_nodemask_intersects(tsk, mask);
85                 } else {
86                         /*
87                          * This is not a mempolicy constrained oom, so only
88                          * check the mems of tsk's cpuset.
89                          */
90                         ret = cpuset_mems_allowed_intersects(current, tsk);
91                 }
92                 if (ret)
93                         break;
94         }
95         rcu_read_unlock();
96
97         return ret;
98 }
99 #else
100 static bool has_intersects_mems_allowed(struct task_struct *tsk,
101                                         const nodemask_t *mask)
102 {
103         return true;
104 }
105 #endif /* CONFIG_NUMA */
106
107 /*
108  * The process p may have detached its own ->mm while exiting or through
109  * use_mm(), but one or more of its subthreads may still have a valid
110  * pointer.  Return p, or any of its subthreads with a valid ->mm, with
111  * task_lock() held.
112  */
113 struct task_struct *find_lock_task_mm(struct task_struct *p)
114 {
115         struct task_struct *t;
116
117         rcu_read_lock();
118
119         for_each_thread(p, t) {
120                 task_lock(t);
121                 if (likely(t->mm))
122                         goto found;
123                 task_unlock(t);
124         }
125         t = NULL;
126 found:
127         rcu_read_unlock();
128
129         return t;
130 }
131
132 /*
133  * order == -1 means the oom kill is required by sysrq, otherwise only
134  * for display purposes.
135  */
136 static inline bool is_sysrq_oom(struct oom_control *oc)
137 {
138         return oc->order == -1;
139 }
140
141 static inline bool is_memcg_oom(struct oom_control *oc)
142 {
143         return oc->memcg != NULL;
144 }
145
146 /* return true if the task is not adequate as candidate victim task. */
147 static bool oom_unkillable_task(struct task_struct *p,
148                 struct mem_cgroup *memcg, const nodemask_t *nodemask)
149 {
150         if (is_global_init(p))
151                 return true;
152         if (p->flags & PF_KTHREAD)
153                 return true;
154
155         /* When mem_cgroup_out_of_memory() and p is not member of the group */
156         if (memcg && !task_in_mem_cgroup(p, memcg))
157                 return true;
158
159         /* p may not have freeable memory in nodemask */
160         if (!has_intersects_mems_allowed(p, nodemask))
161                 return true;
162
163         return false;
164 }
165
166 /**
167  * oom_badness - heuristic function to determine which candidate task to kill
168  * @p: task struct of which task we should calculate
169  * @totalpages: total present RAM allowed for page allocation
170  *
171  * The heuristic for determining which task to kill is made to be as simple and
172  * predictable as possible.  The goal is to return the highest value for the
173  * task consuming the most memory to avoid subsequent oom failures.
174  */
175 unsigned long oom_badness(struct task_struct *p, struct mem_cgroup *memcg,
176                           const nodemask_t *nodemask, unsigned long totalpages)
177 {
178         long points;
179         long adj;
180
181         if (oom_unkillable_task(p, memcg, nodemask))
182                 return 0;
183
184         p = find_lock_task_mm(p);
185         if (!p)
186                 return 0;
187
188         /*
189          * Do not even consider tasks which are explicitly marked oom
190          * unkillable or have been already oom reaped or the are in
191          * the middle of vfork
192          */
193         adj = (long)p->signal->oom_score_adj;
194         if (adj == OOM_SCORE_ADJ_MIN ||
195                         test_bit(MMF_OOM_SKIP, &p->mm->flags) ||
196                         in_vfork(p)) {
197                 task_unlock(p);
198                 return 0;
199         }
200
201         /*
202          * The baseline for the badness score is the proportion of RAM that each
203          * task's rss, pagetable and swap space use.
204          */
205         points = get_mm_rss(p->mm) + get_mm_counter(p->mm, MM_SWAPENTS) +
206                 atomic_long_read(&p->mm->nr_ptes) + mm_nr_pmds(p->mm);
207         task_unlock(p);
208
209         /*
210          * Root processes get 3% bonus, just like the __vm_enough_memory()
211          * implementation used by LSMs.
212          */
213         if (has_capability_noaudit(p, CAP_SYS_ADMIN))
214                 points -= (points * 3) / 100;
215
216         /* Normalize to oom_score_adj units */
217         adj *= totalpages / 1000;
218         points += adj;
219
220         /*
221          * Never return 0 for an eligible task regardless of the root bonus and
222          * oom_score_adj (oom_score_adj can't be OOM_SCORE_ADJ_MIN here).
223          */
224         return points > 0 ? points : 1;
225 }
226
227 enum oom_constraint {
228         CONSTRAINT_NONE,
229         CONSTRAINT_CPUSET,
230         CONSTRAINT_MEMORY_POLICY,
231         CONSTRAINT_MEMCG,
232 };
233
234 /*
235  * Determine the type of allocation constraint.
236  */
237 static enum oom_constraint constrained_alloc(struct oom_control *oc)
238 {
239         struct zone *zone;
240         struct zoneref *z;
241         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(oc->gfp_mask);
242         bool cpuset_limited = false;
243         int nid;
244
245         if (is_memcg_oom(oc)) {
246                 oc->totalpages = mem_cgroup_get_limit(oc->memcg) ?: 1;
247                 return CONSTRAINT_MEMCG;
248         }
249
250         /* Default to all available memory */
251         oc->totalpages = totalram_pages + total_swap_pages;
252
253         if (!IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
254                 return CONSTRAINT_NONE;
255
256         if (!oc->zonelist)
257                 return CONSTRAINT_NONE;
258         /*
259          * Reach here only when __GFP_NOFAIL is used. So, we should avoid
260          * to kill current.We have to random task kill in this case.
261          * Hopefully, CONSTRAINT_THISNODE...but no way to handle it, now.
262          */
263         if (oc->gfp_mask & __GFP_THISNODE)
264                 return CONSTRAINT_NONE;
265
266         /*
267          * This is not a __GFP_THISNODE allocation, so a truncated nodemask in
268          * the page allocator means a mempolicy is in effect.  Cpuset policy
269          * is enforced in get_page_from_freelist().
270          */
271         if (oc->nodemask &&
272             !nodes_subset(node_states[N_MEMORY], *oc->nodemask)) {
273                 oc->totalpages = total_swap_pages;
274                 for_each_node_mask(nid, *oc->nodemask)
275                         oc->totalpages += node_spanned_pages(nid);
276                 return CONSTRAINT_MEMORY_POLICY;
277         }
278
279         /* Check this allocation failure is caused by cpuset's wall function */
280         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, oc->zonelist,
281                         high_zoneidx, oc->nodemask)
282                 if (!cpuset_zone_allowed(zone, oc->gfp_mask))
283                         cpuset_limited = true;
284
285         if (cpuset_limited) {
286                 oc->totalpages = total_swap_pages;
287                 for_each_node_mask(nid, cpuset_current_mems_allowed)
288                         oc->totalpages += node_spanned_pages(nid);
289                 return CONSTRAINT_CPUSET;
290         }
291         return CONSTRAINT_NONE;
292 }
293
294 static int oom_evaluate_task(struct task_struct *task, void *arg)
295 {
296         struct oom_control *oc = arg;
297         unsigned long points;
298
299         if (oom_unkillable_task(task, NULL, oc->nodemask))
300                 goto next;
301
302         /*
303          * This task already has access to memory reserves and is being killed.
304          * Don't allow any other task to have access to the reserves unless
305          * the task has MMF_OOM_SKIP because chances that it would release
306          * any memory is quite low.
307          */
308         if (!is_sysrq_oom(oc) && tsk_is_oom_victim(task)) {
309                 if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &task->signal->oom_mm->flags))
310                         goto next;
311                 goto abort;
312         }
313
314         /*
315          * If task is allocating a lot of memory and has been marked to be
316          * killed first if it triggers an oom, then select it.
317          */
318         if (oom_task_origin(task)) {
319                 points = ULONG_MAX;
320                 goto select;
321         }
322
323         points = oom_badness(task, NULL, oc->nodemask, oc->totalpages);
324         if (!points || points < oc->chosen_points)
325                 goto next;
326
327         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
328         if (points == oc->chosen_points && thread_group_leader(oc->chosen))
329                 goto next;
330 select:
331         if (oc->chosen)
332                 put_task_struct(oc->chosen);
333         get_task_struct(task);
334         oc->chosen = task;
335         oc->chosen_points = points;
336 next:
337         return 0;
338 abort:
339         if (oc->chosen)
340                 put_task_struct(oc->chosen);
341         oc->chosen = (void *)-1UL;
342         return 1;
343 }
344
345 /*
346  * Simple selection loop. We choose the process with the highest number of
347  * 'points'. In case scan was aborted, oc->chosen is set to -1.
348  */
349 static void select_bad_process(struct oom_control *oc)
350 {
351         if (is_memcg_oom(oc))
352                 mem_cgroup_scan_tasks(oc->memcg, oom_evaluate_task, oc);
353         else {
354                 struct task_struct *p;
355
356                 rcu_read_lock();
357                 for_each_process(p)
358                         if (oom_evaluate_task(p, oc))
359                                 break;
360                 rcu_read_unlock();
361         }
362
363         oc->chosen_points = oc->chosen_points * 1000 / oc->totalpages;
364 }
365
366 /**
367  * dump_tasks - dump current memory state of all system tasks
368  * @memcg: current's memory controller, if constrained
369  * @nodemask: nodemask passed to page allocator for mempolicy ooms
370  *
371  * Dumps the current memory state of all eligible tasks.  Tasks not in the same
372  * memcg, not in the same cpuset, or bound to a disjoint set of mempolicy nodes
373  * are not shown.
374  * State information includes task's pid, uid, tgid, vm size, rss, nr_ptes,
375  * swapents, oom_score_adj value, and name.
376  */
377 static void dump_tasks(struct mem_cgroup *memcg, const nodemask_t *nodemask)
378 {
379         struct task_struct *p;
380         struct task_struct *task;
381
382         pr_info("[ pid ]   uid  tgid total_vm      rss nr_ptes nr_pmds swapents oom_score_adj name\n");
383         rcu_read_lock();
384         for_each_process(p) {
385                 if (oom_unkillable_task(p, memcg, nodemask))
386                         continue;
387
388                 task = find_lock_task_mm(p);
389                 if (!task) {
390                         /*
391                          * This is a kthread or all of p's threads have already
392                          * detached their mm's.  There's no need to report
393                          * them; they can't be oom killed anyway.
394                          */
395                         continue;
396                 }
397
398                 pr_info("[%5d] %5d %5d %8lu %8lu %7ld %7ld %8lu         %5hd %s\n",
399                         task->pid, from_kuid(&init_user_ns, task_uid(task)),
400                         task->tgid, task->mm->total_vm, get_mm_rss(task->mm),
401                         atomic_long_read(&task->mm->nr_ptes),
402                         mm_nr_pmds(task->mm),
403                         get_mm_counter(task->mm, MM_SWAPENTS),
404                         task->signal->oom_score_adj, task->comm);
405                 task_unlock(task);
406         }
407         rcu_read_unlock();
408 }
409
410 static void dump_header(struct oom_control *oc, struct task_struct *p)
411 {
412         pr_warn("%s invoked oom-killer: gfp_mask=%#x(%pGg), nodemask=",
413                 current->comm, oc->gfp_mask, &oc->gfp_mask);
414         if (oc->nodemask)
415                 pr_cont("%*pbl", nodemask_pr_args(oc->nodemask));
416         else
417                 pr_cont("(null)");
418         pr_cont(",  order=%d, oom_score_adj=%hd\n",
419                 oc->order, current->signal->oom_score_adj);
420         if (!IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && oc->order)
421                 pr_warn("COMPACTION is disabled!!!\n");
422
423         cpuset_print_current_mems_allowed();
424         dump_stack();
425         if (oc->memcg)
426                 mem_cgroup_print_oom_info(oc->memcg, p);
427         else
428                 show_mem(SHOW_MEM_FILTER_NODES, oc->nodemask);
429         if (sysctl_oom_dump_tasks)
430                 dump_tasks(oc->memcg, oc->nodemask);
431 }
432
433 /*
434  * Number of OOM victims in flight
435  */
436 static atomic_t oom_victims = ATOMIC_INIT(0);
437 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_victims_wait);
438
439 static bool oom_killer_disabled __read_mostly;
440
441 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
442
443 /*
444  * task->mm can be NULL if the task is the exited group leader.  So to
445  * determine whether the task is using a particular mm, we examine all the
446  * task's threads: if one of those is using this mm then this task was also
447  * using it.
448  */
449 bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm)
450 {
451         struct task_struct *t;
452
453         for_each_thread(p, t) {
454                 struct mm_struct *t_mm = READ_ONCE(t->mm);
455                 if (t_mm)
456                         return t_mm == mm;
457         }
458         return false;
459 }
460
461 #ifdef CONFIG_MMU
462 /*
463  * OOM Reaper kernel thread which tries to reap the memory used by the OOM
464  * victim (if that is possible) to help the OOM killer to move on.
465  */
466 static struct task_struct *oom_reaper_th;
467 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_reaper_wait);
468 static struct task_struct *oom_reaper_list;
469 static DEFINE_SPINLOCK(oom_reaper_lock);
470
471 void __oom_reap_task_mm(struct mm_struct *mm)
472 {
473         struct vm_area_struct *vma;
474
475         /*
476          * Tell all users of get_user/copy_from_user etc... that the content
477          * is no longer stable. No barriers really needed because unmapping
478          * should imply barriers already and the reader would hit a page fault
479          * if it stumbled over a reaped memory.
480          */
481         set_bit(MMF_UNSTABLE, &mm->flags);
482
483         for (vma = mm->mmap ; vma; vma = vma->vm_next) {
484                 if (!can_madv_dontneed_vma(vma))
485                         continue;
486
487                 /*
488                  * Only anonymous pages have a good chance to be dropped
489                  * without additional steps which we cannot afford as we
490                  * are OOM already.
491                  *
492                  * We do not even care about fs backed pages because all
493                  * which are reclaimable have already been reclaimed and
494                  * we do not want to block exit_mmap by keeping mm ref
495                  * count elevated without a good reason.
496                  */
497                 if (vma_is_anonymous(vma) || !(vma->vm_flags & VM_SHARED)) {
498                         struct mmu_gather tlb;
499
500                         tlb_gather_mmu(&tlb, mm, vma->vm_start, vma->vm_end);
501                         unmap_page_range(&tlb, vma, vma->vm_start, vma->vm_end,
502                                          NULL);
503                         tlb_finish_mmu(&tlb, vma->vm_start, vma->vm_end);
504                 }
505         }
506 }
507
508 static bool oom_reap_task_mm(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
509 {
510         bool ret = true;
511
512         /*
513          * We have to make sure to not race with the victim exit path
514          * and cause premature new oom victim selection:
515          * oom_reap_task_mm             exit_mm
516          *   mmget_not_zero
517          *                                mmput
518          *                                  atomic_dec_and_test
519          *                                exit_oom_victim
520          *                              [...]
521          *                              out_of_memory
522          *                                select_bad_process
523          *                                  # no TIF_MEMDIE task selects new victim
524          *  unmap_page_range # frees some memory
525          */
526         mutex_lock(&oom_lock);
527
528         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
529                 ret = false;
530                 trace_skip_task_reaping(tsk->pid);
531                 goto unlock_oom;
532         }
533
534         /*
535          * If the mm has notifiers then we would need to invalidate them around
536          * unmap_page_range and that is risky because notifiers can sleep and
537          * what they do is basically undeterministic.  So let's have a short
538          * sleep to give the oom victim some more time.
539          * TODO: we really want to get rid of this ugly hack and make sure that
540          * notifiers cannot block for unbounded amount of time and add
541          * mmu_notifier_invalidate_range_{start,end} around unmap_page_range
542          */
543         if (mm_has_notifiers(mm)) {
544                 up_read(&mm->mmap_sem);
545                 schedule_timeout_idle(HZ);
546                 goto unlock_oom;
547         }
548
549         /*
550          * MMF_OOM_SKIP is set by exit_mmap when the OOM reaper can't
551          * work on the mm anymore. The check for MMF_OOM_SKIP must run
552          * under mmap_sem for reading because it serializes against the
553          * down_write();up_write() cycle in exit_mmap().
554          */
555         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags)) {
556                 up_read(&mm->mmap_sem);
557                 trace_skip_task_reaping(tsk->pid);
558                 goto unlock_oom;
559         }
560
561         trace_start_task_reaping(tsk->pid);
562
563         __oom_reap_task_mm(mm);
564
565         pr_info("oom_reaper: reaped process %d (%s), now anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
566                         task_pid_nr(tsk), tsk->comm,
567                         K(get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES)),
568                         K(get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES)),
569                         K(get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES)));
570         up_read(&mm->mmap_sem);
571
572         trace_finish_task_reaping(tsk->pid);
573 unlock_oom:
574         mutex_unlock(&oom_lock);
575         return ret;
576 }
577
578 #define MAX_OOM_REAP_RETRIES 10
579 static void oom_reap_task(struct task_struct *tsk)
580 {
581         int attempts = 0;
582         struct mm_struct *mm = tsk->signal->oom_mm;
583
584         /* Retry the down_read_trylock(mmap_sem) a few times */
585         while (attempts++ < MAX_OOM_REAP_RETRIES && !oom_reap_task_mm(tsk, mm))
586                 schedule_timeout_idle(HZ/10);
587
588         if (attempts <= MAX_OOM_REAP_RETRIES)
589                 goto done;
590
591         pr_info("oom_reaper: unable to reap pid:%d (%s)\n",
592                 task_pid_nr(tsk), tsk->comm);
593         debug_show_all_locks();
594
595 done:
596         tsk->oom_reaper_list = NULL;
597
598         /*
599          * Hide this mm from OOM killer because it has been either reaped or
600          * somebody can't call up_write(mmap_sem).
601          */
602         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
603
604         /* Drop a reference taken by wake_oom_reaper */
605         put_task_struct(tsk);
606 }
607
608 static int oom_reaper(void *unused)
609 {
610         while (true) {
611                 struct task_struct *tsk = NULL;
612
613                 wait_event_freezable(oom_reaper_wait, oom_reaper_list != NULL);
614                 spin_lock(&oom_reaper_lock);
615                 if (oom_reaper_list != NULL) {
616                         tsk = oom_reaper_list;
617                         oom_reaper_list = tsk->oom_reaper_list;
618                 }
619                 spin_unlock(&oom_reaper_lock);
620
621                 if (tsk)
622                         oom_reap_task(tsk);
623         }
624
625         return 0;
626 }
627
628 static void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
629 {
630         if (!oom_reaper_th)
631                 return;
632
633         /* mm is already queued? */
634         if (test_and_set_bit(MMF_OOM_REAP_QUEUED, &tsk->signal->oom_mm->flags))
635                 return;
636
637         get_task_struct(tsk);
638
639         spin_lock(&oom_reaper_lock);
640         tsk->oom_reaper_list = oom_reaper_list;
641         oom_reaper_list = tsk;
642         spin_unlock(&oom_reaper_lock);
643         trace_wake_reaper(tsk->pid);
644         wake_up(&oom_reaper_wait);
645 }
646
647 static int __init oom_init(void)
648 {
649         oom_reaper_th = kthread_run(oom_reaper, NULL, "oom_reaper");
650         if (IS_ERR(oom_reaper_th)) {
651                 pr_err("Unable to start OOM reaper %ld. Continuing regardless\n",
652                                 PTR_ERR(oom_reaper_th));
653                 oom_reaper_th = NULL;
654         }
655         return 0;
656 }
657 subsys_initcall(oom_init)
658 #else
659 static inline void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
660 {
661 }
662 #endif /* CONFIG_MMU */
663
664 /**
665  * mark_oom_victim - mark the given task as OOM victim
666  * @tsk: task to mark
667  *
668  * Has to be called with oom_lock held and never after
669  * oom has been disabled already.
670  *
671  * tsk->mm has to be non NULL and caller has to guarantee it is stable (either
672  * under task_lock or operate on the current).
673  */
674 static void mark_oom_victim(struct task_struct *tsk)
675 {
676         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
677
678         WARN_ON(oom_killer_disabled);
679         /* OOM killer might race with memcg OOM */
680         if (test_and_set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_MEMDIE))
681                 return;
682
683         /* oom_mm is bound to the signal struct life time. */
684         if (!cmpxchg(&tsk->signal->oom_mm, NULL, mm)) {
685                 mmgrab(tsk->signal->oom_mm);
686                 set_bit(MMF_OOM_VICTIM, &mm->flags);
687         }
688
689         /*
690          * Make sure that the task is woken up from uninterruptible sleep
691          * if it is frozen because OOM killer wouldn't be able to free
692          * any memory and livelock. freezing_slow_path will tell the freezer
693          * that TIF_MEMDIE tasks should be ignored.
694          */
695         __thaw_task(tsk);
696         atomic_inc(&oom_victims);
697         trace_mark_victim(tsk->pid);
698 }
699
700 /**
701  * exit_oom_victim - note the exit of an OOM victim
702  */
703 void exit_oom_victim(void)
704 {
705         clear_thread_flag(TIF_MEMDIE);
706
707         if (!atomic_dec_return(&oom_victims))
708                 wake_up_all(&oom_victims_wait);
709 }
710
711 /**
712  * oom_killer_enable - enable OOM killer
713  */
714 void oom_killer_enable(void)
715 {
716         oom_killer_disabled = false;
717         pr_info("OOM killer enabled.\n");
718 }
719
720 /**
721  * oom_killer_disable - disable OOM killer
722  * @timeout: maximum timeout to wait for oom victims in jiffies
723  *
724  * Forces all page allocations to fail rather than trigger OOM killer.
725  * Will block and wait until all OOM victims are killed or the given
726  * timeout expires.
727  *
728  * The function cannot be called when there are runnable user tasks because
729  * the userspace would see unexpected allocation failures as a result. Any
730  * new usage of this function should be consulted with MM people.
731  *
732  * Returns true if successful and false if the OOM killer cannot be
733  * disabled.
734  */
735 bool oom_killer_disable(signed long timeout)
736 {
737         signed long ret;
738
739         /*
740          * Make sure to not race with an ongoing OOM killer. Check that the
741          * current is not killed (possibly due to sharing the victim's memory).
742          */
743         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
744                 return false;
745         oom_killer_disabled = true;
746         mutex_unlock(&oom_lock);
747
748         ret = wait_event_interruptible_timeout(oom_victims_wait,
749                         !atomic_read(&oom_victims), timeout);
750         if (ret <= 0) {
751                 oom_killer_enable();
752                 return false;
753         }
754         pr_info("OOM killer disabled.\n");
755
756         return true;
757 }
758
759 static inline bool __task_will_free_mem(struct task_struct *task)
760 {
761         struct signal_struct *sig = task->signal;
762
763         /*
764          * A coredumping process may sleep for an extended period in exit_mm(),
765          * so the oom killer cannot assume that the process will promptly exit
766          * and release memory.
767          */
768         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_COREDUMP)
769                 return false;
770
771         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_EXIT)
772                 return true;
773
774         if (thread_group_empty(task) && (task->flags & PF_EXITING))
775                 return true;
776
777         return false;
778 }
779
780 /*
781  * Checks whether the given task is dying or exiting and likely to
782  * release its address space. This means that all threads and processes
783  * sharing the same mm have to be killed or exiting.
784  * Caller has to make sure that task->mm is stable (hold task_lock or
785  * it operates on the current).
786  */
787 static bool task_will_free_mem(struct task_struct *task)
788 {
789         struct mm_struct *mm = task->mm;
790         struct task_struct *p;
791         bool ret = true;
792
793         /*
794          * Skip tasks without mm because it might have passed its exit_mm and
795          * exit_oom_victim. oom_reaper could have rescued that but do not rely
796          * on that for now. We can consider find_lock_task_mm in future.
797          */
798         if (!mm)
799                 return false;
800
801         if (!__task_will_free_mem(task))
802                 return false;
803
804         /*
805          * This task has already been drained by the oom reaper so there are
806          * only small chances it will free some more
807          */
808         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags))
809                 return false;
810
811         if (atomic_read(&mm->mm_users) <= 1)
812                 return true;
813
814         /*
815          * Make sure that all tasks which share the mm with the given tasks
816          * are dying as well to make sure that a) nobody pins its mm and
817          * b) the task is also reapable by the oom reaper.
818          */
819         rcu_read_lock();
820         for_each_process(p) {
821                 if (!process_shares_mm(p, mm))
822                         continue;
823                 if (same_thread_group(task, p))
824                         continue;
825                 ret = __task_will_free_mem(p);
826                 if (!ret)
827                         break;
828         }
829         rcu_read_unlock();
830
831         return ret;
832 }
833
834 static void oom_kill_process(struct oom_control *oc, const char *message)
835 {
836         struct task_struct *p = oc->chosen;
837         unsigned int points = oc->chosen_points;
838         struct task_struct *victim = p;
839         struct task_struct *child;
840         struct task_struct *t;
841         struct mm_struct *mm;
842         unsigned int victim_points = 0;
843         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
844                                               DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
845         bool can_oom_reap = true;
846
847         /*
848          * If the task is already exiting, don't alarm the sysadmin or kill
849          * its children or threads, just give it access to memory reserves
850          * so it can die quickly
851          */
852         task_lock(p);
853         if (task_will_free_mem(p)) {
854                 mark_oom_victim(p);
855                 wake_oom_reaper(p);
856                 task_unlock(p);
857                 put_task_struct(p);
858                 return;
859         }
860         task_unlock(p);
861
862         if (__ratelimit(&oom_rs))
863                 dump_header(oc, p);
864
865         pr_err("%s: Kill process %d (%s) score %u or sacrifice child\n",
866                 message, task_pid_nr(p), p->comm, points);
867
868         /*
869          * If any of p's children has a different mm and is eligible for kill,
870          * the one with the highest oom_badness() score is sacrificed for its
871          * parent.  This attempts to lose the minimal amount of work done while
872          * still freeing memory.
873          */
874         read_lock(&tasklist_lock);
875
876         /*
877          * The task 'p' might have already exited before reaching here. The
878          * put_task_struct() will free task_struct 'p' while the loop still try
879          * to access the field of 'p', so, get an extra reference.
880          */
881         get_task_struct(p);
882         for_each_thread(p, t) {
883                 list_for_each_entry(child, &t->children, sibling) {
884                         unsigned int child_points;
885
886                         if (process_shares_mm(child, p->mm))
887                                 continue;
888                         /*
889                          * oom_badness() returns 0 if the thread is unkillable
890                          */
891                         child_points = oom_badness(child,
892                                 oc->memcg, oc->nodemask, oc->totalpages);
893                         if (child_points > victim_points) {
894                                 put_task_struct(victim);
895                                 victim = child;
896                                 victim_points = child_points;
897                                 get_task_struct(victim);
898                         }
899                 }
900         }
901         put_task_struct(p);
902         read_unlock(&tasklist_lock);
903
904         p = find_lock_task_mm(victim);
905         if (!p) {
906                 put_task_struct(victim);
907                 return;
908         } else if (victim != p) {
909                 get_task_struct(p);
910                 put_task_struct(victim);
911                 victim = p;
912         }
913
914         /* Get a reference to safely compare mm after task_unlock(victim) */
915         mm = victim->mm;
916         mmgrab(mm);
917
918         /* Raise event before sending signal: task reaper must see this */
919         count_vm_event(OOM_KILL);
920         memcg_memory_event_mm(mm, MEMCG_OOM_KILL);
921
922         /*
923          * We should send SIGKILL before granting access to memory reserves
924          * in order to prevent the OOM victim from depleting the memory
925          * reserves from the user space under its control.
926          */
927         do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_FORCED, victim, true);
928         mark_oom_victim(victim);
929         pr_err("Killed process %d (%s) total-vm:%lukB, anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
930                 task_pid_nr(victim), victim->comm, K(victim->mm->total_vm),
931                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_ANONPAGES)),
932                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_FILEPAGES)),
933                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_SHMEMPAGES)));
934         task_unlock(victim);
935
936         /*
937          * Kill all user processes sharing victim->mm in other thread groups, if
938          * any.  They don't get access to memory reserves, though, to avoid
939          * depletion of all memory.  This prevents mm->mmap_sem livelock when an
940          * oom killed thread cannot exit because it requires the semaphore and
941          * its contended by another thread trying to allocate memory itself.
942          * That thread will now get access to memory reserves since it has a
943          * pending fatal signal.
944          */
945         rcu_read_lock();
946         for_each_process(p) {
947                 if (!process_shares_mm(p, mm))
948                         continue;
949                 if (same_thread_group(p, victim))
950                         continue;
951                 if (is_global_init(p)) {
952                         can_oom_reap = false;
953                         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
954                         pr_info("oom killer %d (%s) has mm pinned by %d (%s)\n",
955                                         task_pid_nr(victim), victim->comm,
956                                         task_pid_nr(p), p->comm);
957                         continue;
958                 }
959                 /*
960                  * No use_mm() user needs to read from the userspace so we are
961                  * ok to reap it.
962                  */
963                 if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD))
964                         continue;
965                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_FORCED, p, true);
966         }
967         rcu_read_unlock();
968
969         if (can_oom_reap)
970                 wake_oom_reaper(victim);
971
972         mmdrop(mm);
973         put_task_struct(victim);
974 }
975 #undef K
976
977 /*
978  * Determines whether the kernel must panic because of the panic_on_oom sysctl.
979  */
980 static void check_panic_on_oom(struct oom_control *oc,
981                                enum oom_constraint constraint)
982 {
983         if (likely(!sysctl_panic_on_oom))
984                 return;
985         if (sysctl_panic_on_oom != 2) {
986                 /*
987                  * panic_on_oom == 1 only affects CONSTRAINT_NONE, the kernel
988                  * does not panic for cpuset, mempolicy, or memcg allocation
989                  * failures.
990                  */
991                 if (constraint != CONSTRAINT_NONE)
992                         return;
993         }
994         /* Do not panic for oom kills triggered by sysrq */
995         if (is_sysrq_oom(oc))
996                 return;
997         dump_header(oc, NULL);
998         panic("Out of memory: %s panic_on_oom is enabled\n",
999                 sysctl_panic_on_oom == 2 ? "compulsory" : "system-wide");
1000 }
1001
1002 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(oom_notify_list);
1003
1004 int register_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
1005 {
1006         return blocking_notifier_chain_register(&oom_notify_list, nb);
1007 }
1008 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_oom_notifier);
1009
1010 int unregister_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
1011 {
1012         return blocking_notifier_chain_unregister(&oom_notify_list, nb);
1013 }
1014 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_oom_notifier);
1015
1016 /**
1017  * out_of_memory - kill the "best" process when we run out of memory
1018  * @oc: pointer to struct oom_control
1019  *
1020  * If we run out of memory, we have the choice between either
1021  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
1022  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
1023  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
1024  */
1025 bool out_of_memory(struct oom_control *oc)
1026 {
1027         unsigned long freed = 0;
1028         enum oom_constraint constraint = CONSTRAINT_NONE;
1029
1030         if (oom_killer_disabled)
1031                 return false;
1032
1033         if (!is_memcg_oom(oc)) {
1034                 blocking_notifier_call_chain(&oom_notify_list, 0, &freed);
1035                 if (freed > 0)
1036                         /* Got some memory back in the last second. */
1037                         return true;
1038         }
1039
1040         /*
1041          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1042          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1043          * quickly exit and free its memory.
1044          */
1045         if (task_will_free_mem(current)) {
1046                 mark_oom_victim(current);
1047                 wake_oom_reaper(current);
1048                 return true;
1049         }
1050
1051         /*
1052          * The OOM killer does not compensate for IO-less reclaim.
1053          * pagefault_out_of_memory lost its gfp context so we have to
1054          * make sure exclude 0 mask - all other users should have at least
1055          * ___GFP_DIRECT_RECLAIM to get here. But mem_cgroup_oom() has to
1056          * invoke the OOM killer even if it is a GFP_NOFS allocation.
1057          */
1058         if (oc->gfp_mask && !(oc->gfp_mask & __GFP_FS) && !is_memcg_oom(oc))
1059                 return true;
1060
1061         /*
1062          * Check if there were limitations on the allocation (only relevant for
1063          * NUMA and memcg) that may require different handling.
1064          */
1065         constraint = constrained_alloc(oc);
1066         if (constraint != CONSTRAINT_MEMORY_POLICY)
1067                 oc->nodemask = NULL;
1068         check_panic_on_oom(oc, constraint);
1069
1070         if (!is_memcg_oom(oc) && sysctl_oom_kill_allocating_task &&
1071             current->mm && !oom_unkillable_task(current, NULL, oc->nodemask) &&
1072             current->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN) {
1073                 get_task_struct(current);
1074                 oc->chosen = current;
1075                 oom_kill_process(oc, "Out of memory (oom_kill_allocating_task)");
1076                 return true;
1077         }
1078
1079         select_bad_process(oc);
1080         /* Found nothing?!?! Either we hang forever, or we panic. */
1081         if (!oc->chosen && !is_sysrq_oom(oc) && !is_memcg_oom(oc)) {
1082                 dump_header(oc, NULL);
1083                 panic("Out of memory and no killable processes...\n");
1084         }
1085         if (oc->chosen && oc->chosen != (void *)-1UL) {
1086                 oom_kill_process(oc, !is_memcg_oom(oc) ? "Out of memory" :
1087                                  "Memory cgroup out of memory");
1088                 /*
1089                  * Give the killed process a good chance to exit before trying
1090                  * to allocate memory again.
1091                  */
1092                 schedule_timeout_killable(1);
1093         }
1094         return !!oc->chosen;
1095 }
1096
1097 /*
1098  * The pagefault handler calls here because some allocation has failed. We have
1099  * to take care of the memcg OOM here because this is the only safe context without
1100  * any locks held but let the oom killer triggered from the allocation context care
1101  * about the global OOM.
1102  */
1103 void pagefault_out_of_memory(void)
1104 {
1105         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(pfoom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1106                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1107
1108         if (mem_cgroup_oom_synchronize(true))
1109                 return;
1110
1111         if (fatal_signal_pending(current))
1112                 return;
1113
1114         if (__ratelimit(&pfoom_rs))
1115                 pr_warn("Huh VM_FAULT_OOM leaked out to the #PF handler. Retrying PF\n");
1116 }