GNU Linux-libre 5.4.200-gnu1
[releases.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 /* Serializes oom_score_adj and oom_score_adj_min updates */
67 DEFINE_MUTEX(oom_adj_mutex);
68
69 static inline bool is_memcg_oom(struct oom_control *oc)
70 {
71         return oc->memcg != NULL;
72 }
73
74 #ifdef CONFIG_NUMA
75 /**
76  * oom_cpuset_eligible() - check task eligiblity for kill
77  * @start: task struct of which task to consider
78  * @oc: pointer to struct oom_control
79  *
80  * Task eligibility is determined by whether or not a candidate task, @tsk,
81  * shares the same mempolicy nodes as current if it is bound by such a policy
82  * and whether or not it has the same set of allowed cpuset nodes.
83  *
84  * This function is assuming oom-killer context and 'current' has triggered
85  * the oom-killer.
86  */
87 static bool oom_cpuset_eligible(struct task_struct *start,
88                                 struct oom_control *oc)
89 {
90         struct task_struct *tsk;
91         bool ret = false;
92         const nodemask_t *mask = oc->nodemask;
93
94         if (is_memcg_oom(oc))
95                 return true;
96
97         rcu_read_lock();
98         for_each_thread(start, tsk) {
99                 if (mask) {
100                         /*
101                          * If this is a mempolicy constrained oom, tsk's
102                          * cpuset is irrelevant.  Only return true if its
103                          * mempolicy intersects current, otherwise it may be
104                          * needlessly killed.
105                          */
106                         ret = mempolicy_nodemask_intersects(tsk, mask);
107                 } else {
108                         /*
109                          * This is not a mempolicy constrained oom, so only
110                          * check the mems of tsk's cpuset.
111                          */
112                         ret = cpuset_mems_allowed_intersects(current, tsk);
113                 }
114                 if (ret)
115                         break;
116         }
117         rcu_read_unlock();
118
119         return ret;
120 }
121 #else
122 static bool oom_cpuset_eligible(struct task_struct *tsk, struct oom_control *oc)
123 {
124         return true;
125 }
126 #endif /* CONFIG_NUMA */
127
128 /*
129  * The process p may have detached its own ->mm while exiting or through
130  * use_mm(), but one or more of its subthreads may still have a valid
131  * pointer.  Return p, or any of its subthreads with a valid ->mm, with
132  * task_lock() held.
133  */
134 struct task_struct *find_lock_task_mm(struct task_struct *p)
135 {
136         struct task_struct *t;
137
138         rcu_read_lock();
139
140         for_each_thread(p, t) {
141                 task_lock(t);
142                 if (likely(t->mm))
143                         goto found;
144                 task_unlock(t);
145         }
146         t = NULL;
147 found:
148         rcu_read_unlock();
149
150         return t;
151 }
152
153 /*
154  * order == -1 means the oom kill is required by sysrq, otherwise only
155  * for display purposes.
156  */
157 static inline bool is_sysrq_oom(struct oom_control *oc)
158 {
159         return oc->order == -1;
160 }
161
162 /* return true if the task is not adequate as candidate victim task. */
163 static bool oom_unkillable_task(struct task_struct *p)
164 {
165         if (is_global_init(p))
166                 return true;
167         if (p->flags & PF_KTHREAD)
168                 return true;
169         return false;
170 }
171
172 /*
173  * Print out unreclaimble slabs info when unreclaimable slabs amount is greater
174  * than all user memory (LRU pages)
175  */
176 static bool is_dump_unreclaim_slabs(void)
177 {
178         unsigned long nr_lru;
179
180         nr_lru = global_node_page_state(NR_ACTIVE_ANON) +
181                  global_node_page_state(NR_INACTIVE_ANON) +
182                  global_node_page_state(NR_ACTIVE_FILE) +
183                  global_node_page_state(NR_INACTIVE_FILE) +
184                  global_node_page_state(NR_ISOLATED_ANON) +
185                  global_node_page_state(NR_ISOLATED_FILE) +
186                  global_node_page_state(NR_UNEVICTABLE);
187
188         return (global_node_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) > nr_lru);
189 }
190
191 /**
192  * oom_badness - heuristic function to determine which candidate task to kill
193  * @p: task struct of which task we should calculate
194  * @totalpages: total present RAM allowed for page allocation
195  *
196  * The heuristic for determining which task to kill is made to be as simple and
197  * predictable as possible.  The goal is to return the highest value for the
198  * task consuming the most memory to avoid subsequent oom failures.
199  */
200 long oom_badness(struct task_struct *p, unsigned long totalpages)
201 {
202         long points;
203         long adj;
204
205         if (oom_unkillable_task(p))
206                 return LONG_MIN;
207
208         p = find_lock_task_mm(p);
209         if (!p)
210                 return LONG_MIN;
211
212         /*
213          * Do not even consider tasks which are explicitly marked oom
214          * unkillable or have been already oom reaped or the are in
215          * the middle of vfork
216          */
217         adj = (long)p->signal->oom_score_adj;
218         if (adj == OOM_SCORE_ADJ_MIN ||
219                         test_bit(MMF_OOM_SKIP, &p->mm->flags) ||
220                         in_vfork(p)) {
221                 task_unlock(p);
222                 return LONG_MIN;
223         }
224
225         /*
226          * The baseline for the badness score is the proportion of RAM that each
227          * task's rss, pagetable and swap space use.
228          */
229         points = get_mm_rss(p->mm) + get_mm_counter(p->mm, MM_SWAPENTS) +
230                 mm_pgtables_bytes(p->mm) / PAGE_SIZE;
231         task_unlock(p);
232
233         /* Normalize to oom_score_adj units */
234         adj *= totalpages / 1000;
235         points += adj;
236
237         return points;
238 }
239
240 static const char * const oom_constraint_text[] = {
241         [CONSTRAINT_NONE] = "CONSTRAINT_NONE",
242         [CONSTRAINT_CPUSET] = "CONSTRAINT_CPUSET",
243         [CONSTRAINT_MEMORY_POLICY] = "CONSTRAINT_MEMORY_POLICY",
244         [CONSTRAINT_MEMCG] = "CONSTRAINT_MEMCG",
245 };
246
247 /*
248  * Determine the type of allocation constraint.
249  */
250 static enum oom_constraint constrained_alloc(struct oom_control *oc)
251 {
252         struct zone *zone;
253         struct zoneref *z;
254         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(oc->gfp_mask);
255         bool cpuset_limited = false;
256         int nid;
257
258         if (is_memcg_oom(oc)) {
259                 oc->totalpages = mem_cgroup_get_max(oc->memcg) ?: 1;
260                 return CONSTRAINT_MEMCG;
261         }
262
263         /* Default to all available memory */
264         oc->totalpages = totalram_pages() + total_swap_pages;
265
266         if (!IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
267                 return CONSTRAINT_NONE;
268
269         if (!oc->zonelist)
270                 return CONSTRAINT_NONE;
271         /*
272          * Reach here only when __GFP_NOFAIL is used. So, we should avoid
273          * to kill current.We have to random task kill in this case.
274          * Hopefully, CONSTRAINT_THISNODE...but no way to handle it, now.
275          */
276         if (oc->gfp_mask & __GFP_THISNODE)
277                 return CONSTRAINT_NONE;
278
279         /*
280          * This is not a __GFP_THISNODE allocation, so a truncated nodemask in
281          * the page allocator means a mempolicy is in effect.  Cpuset policy
282          * is enforced in get_page_from_freelist().
283          */
284         if (oc->nodemask &&
285             !nodes_subset(node_states[N_MEMORY], *oc->nodemask)) {
286                 oc->totalpages = total_swap_pages;
287                 for_each_node_mask(nid, *oc->nodemask)
288                         oc->totalpages += node_present_pages(nid);
289                 return CONSTRAINT_MEMORY_POLICY;
290         }
291
292         /* Check this allocation failure is caused by cpuset's wall function */
293         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, oc->zonelist,
294                         high_zoneidx, oc->nodemask)
295                 if (!cpuset_zone_allowed(zone, oc->gfp_mask))
296                         cpuset_limited = true;
297
298         if (cpuset_limited) {
299                 oc->totalpages = total_swap_pages;
300                 for_each_node_mask(nid, cpuset_current_mems_allowed)
301                         oc->totalpages += node_present_pages(nid);
302                 return CONSTRAINT_CPUSET;
303         }
304         return CONSTRAINT_NONE;
305 }
306
307 static int oom_evaluate_task(struct task_struct *task, void *arg)
308 {
309         struct oom_control *oc = arg;
310         long points;
311
312         if (oom_unkillable_task(task))
313                 goto next;
314
315         /* p may not have freeable memory in nodemask */
316         if (!is_memcg_oom(oc) && !oom_cpuset_eligible(task, oc))
317                 goto next;
318
319         /*
320          * This task already has access to memory reserves and is being killed.
321          * Don't allow any other task to have access to the reserves unless
322          * the task has MMF_OOM_SKIP because chances that it would release
323          * any memory is quite low.
324          */
325         if (!is_sysrq_oom(oc) && tsk_is_oom_victim(task)) {
326                 if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &task->signal->oom_mm->flags))
327                         goto next;
328                 goto abort;
329         }
330
331         /*
332          * If task is allocating a lot of memory and has been marked to be
333          * killed first if it triggers an oom, then select it.
334          */
335         if (oom_task_origin(task)) {
336                 points = LONG_MAX;
337                 goto select;
338         }
339
340         points = oom_badness(task, oc->totalpages);
341         if (points == LONG_MIN || points < oc->chosen_points)
342                 goto next;
343
344 select:
345         if (oc->chosen)
346                 put_task_struct(oc->chosen);
347         get_task_struct(task);
348         oc->chosen = task;
349         oc->chosen_points = points;
350 next:
351         return 0;
352 abort:
353         if (oc->chosen)
354                 put_task_struct(oc->chosen);
355         oc->chosen = (void *)-1UL;
356         return 1;
357 }
358
359 /*
360  * Simple selection loop. We choose the process with the highest number of
361  * 'points'. In case scan was aborted, oc->chosen is set to -1.
362  */
363 static void select_bad_process(struct oom_control *oc)
364 {
365         oc->chosen_points = LONG_MIN;
366
367         if (is_memcg_oom(oc))
368                 mem_cgroup_scan_tasks(oc->memcg, oom_evaluate_task, oc);
369         else {
370                 struct task_struct *p;
371
372                 rcu_read_lock();
373                 for_each_process(p)
374                         if (oom_evaluate_task(p, oc))
375                                 break;
376                 rcu_read_unlock();
377         }
378 }
379
380 static int dump_task(struct task_struct *p, void *arg)
381 {
382         struct oom_control *oc = arg;
383         struct task_struct *task;
384
385         if (oom_unkillable_task(p))
386                 return 0;
387
388         /* p may not have freeable memory in nodemask */
389         if (!is_memcg_oom(oc) && !oom_cpuset_eligible(p, oc))
390                 return 0;
391
392         task = find_lock_task_mm(p);
393         if (!task) {
394                 /*
395                  * This is a kthread or all of p's threads have already
396                  * detached their mm's.  There's no need to report
397                  * them; they can't be oom killed anyway.
398                  */
399                 return 0;
400         }
401
402         pr_info("[%7d] %5d %5d %8lu %8lu %8ld %8lu         %5hd %s\n",
403                 task->pid, from_kuid(&init_user_ns, task_uid(task)),
404                 task->tgid, task->mm->total_vm, get_mm_rss(task->mm),
405                 mm_pgtables_bytes(task->mm),
406                 get_mm_counter(task->mm, MM_SWAPENTS),
407                 task->signal->oom_score_adj, task->comm);
408         task_unlock(task);
409
410         return 0;
411 }
412
413 /**
414  * dump_tasks - dump current memory state of all system tasks
415  * @oc: pointer to struct oom_control
416  *
417  * Dumps the current memory state of all eligible tasks.  Tasks not in the same
418  * memcg, not in the same cpuset, or bound to a disjoint set of mempolicy nodes
419  * are not shown.
420  * State information includes task's pid, uid, tgid, vm size, rss,
421  * pgtables_bytes, swapents, oom_score_adj value, and name.
422  */
423 static void dump_tasks(struct oom_control *oc)
424 {
425         pr_info("Tasks state (memory values in pages):\n");
426         pr_info("[  pid  ]   uid  tgid total_vm      rss pgtables_bytes swapents oom_score_adj name\n");
427
428         if (is_memcg_oom(oc))
429                 mem_cgroup_scan_tasks(oc->memcg, dump_task, oc);
430         else {
431                 struct task_struct *p;
432
433                 rcu_read_lock();
434                 for_each_process(p)
435                         dump_task(p, oc);
436                 rcu_read_unlock();
437         }
438 }
439
440 static void dump_oom_summary(struct oom_control *oc, struct task_struct *victim)
441 {
442         /* one line summary of the oom killer context. */
443         pr_info("oom-kill:constraint=%s,nodemask=%*pbl",
444                         oom_constraint_text[oc->constraint],
445                         nodemask_pr_args(oc->nodemask));
446         cpuset_print_current_mems_allowed();
447         mem_cgroup_print_oom_context(oc->memcg, victim);
448         pr_cont(",task=%s,pid=%d,uid=%d\n", victim->comm, victim->pid,
449                 from_kuid(&init_user_ns, task_uid(victim)));
450 }
451
452 static void dump_header(struct oom_control *oc, struct task_struct *p)
453 {
454         pr_warn("%s invoked oom-killer: gfp_mask=%#x(%pGg), order=%d, oom_score_adj=%hd\n",
455                 current->comm, oc->gfp_mask, &oc->gfp_mask, oc->order,
456                         current->signal->oom_score_adj);
457         if (!IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && oc->order)
458                 pr_warn("COMPACTION is disabled!!!\n");
459
460         dump_stack();
461         if (is_memcg_oom(oc))
462                 mem_cgroup_print_oom_meminfo(oc->memcg);
463         else {
464                 show_mem(SHOW_MEM_FILTER_NODES, oc->nodemask);
465                 if (is_dump_unreclaim_slabs())
466                         dump_unreclaimable_slab();
467         }
468         if (sysctl_oom_dump_tasks)
469                 dump_tasks(oc);
470         if (p)
471                 dump_oom_summary(oc, p);
472 }
473
474 /*
475  * Number of OOM victims in flight
476  */
477 static atomic_t oom_victims = ATOMIC_INIT(0);
478 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_victims_wait);
479
480 static bool oom_killer_disabled __read_mostly;
481
482 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
483
484 /*
485  * task->mm can be NULL if the task is the exited group leader.  So to
486  * determine whether the task is using a particular mm, we examine all the
487  * task's threads: if one of those is using this mm then this task was also
488  * using it.
489  */
490 bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm)
491 {
492         struct task_struct *t;
493
494         for_each_thread(p, t) {
495                 struct mm_struct *t_mm = READ_ONCE(t->mm);
496                 if (t_mm)
497                         return t_mm == mm;
498         }
499         return false;
500 }
501
502 #ifdef CONFIG_MMU
503 /*
504  * OOM Reaper kernel thread which tries to reap the memory used by the OOM
505  * victim (if that is possible) to help the OOM killer to move on.
506  */
507 static struct task_struct *oom_reaper_th;
508 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_reaper_wait);
509 static struct task_struct *oom_reaper_list;
510 static DEFINE_SPINLOCK(oom_reaper_lock);
511
512 bool __oom_reap_task_mm(struct mm_struct *mm)
513 {
514         struct vm_area_struct *vma;
515         bool ret = true;
516
517         /*
518          * Tell all users of get_user/copy_from_user etc... that the content
519          * is no longer stable. No barriers really needed because unmapping
520          * should imply barriers already and the reader would hit a page fault
521          * if it stumbled over a reaped memory.
522          */
523         set_bit(MMF_UNSTABLE, &mm->flags);
524
525         for (vma = mm->mmap ; vma; vma = vma->vm_next) {
526                 if (!can_madv_lru_vma(vma))
527                         continue;
528
529                 /*
530                  * Only anonymous pages have a good chance to be dropped
531                  * without additional steps which we cannot afford as we
532                  * are OOM already.
533                  *
534                  * We do not even care about fs backed pages because all
535                  * which are reclaimable have already been reclaimed and
536                  * we do not want to block exit_mmap by keeping mm ref
537                  * count elevated without a good reason.
538                  */
539                 if (vma_is_anonymous(vma) || !(vma->vm_flags & VM_SHARED)) {
540                         struct mmu_notifier_range range;
541                         struct mmu_gather tlb;
542
543                         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_UNMAP, 0,
544                                                 vma, mm, vma->vm_start,
545                                                 vma->vm_end);
546                         tlb_gather_mmu(&tlb, mm, range.start, range.end);
547                         if (mmu_notifier_invalidate_range_start_nonblock(&range)) {
548                                 tlb_finish_mmu(&tlb, range.start, range.end);
549                                 ret = false;
550                                 continue;
551                         }
552                         unmap_page_range(&tlb, vma, range.start, range.end, NULL);
553                         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
554                         tlb_finish_mmu(&tlb, range.start, range.end);
555                 }
556         }
557
558         return ret;
559 }
560
561 /*
562  * Reaps the address space of the give task.
563  *
564  * Returns true on success and false if none or part of the address space
565  * has been reclaimed and the caller should retry later.
566  */
567 static bool oom_reap_task_mm(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
568 {
569         bool ret = true;
570
571         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
572                 trace_skip_task_reaping(tsk->pid);
573                 return false;
574         }
575
576         /*
577          * MMF_OOM_SKIP is set by exit_mmap when the OOM reaper can't
578          * work on the mm anymore. The check for MMF_OOM_SKIP must run
579          * under mmap_sem for reading because it serializes against the
580          * down_write();up_write() cycle in exit_mmap().
581          */
582         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags)) {
583                 trace_skip_task_reaping(tsk->pid);
584                 goto out_unlock;
585         }
586
587         trace_start_task_reaping(tsk->pid);
588
589         /* failed to reap part of the address space. Try again later */
590         ret = __oom_reap_task_mm(mm);
591         if (!ret)
592                 goto out_finish;
593
594         pr_info("oom_reaper: reaped process %d (%s), now anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
595                         task_pid_nr(tsk), tsk->comm,
596                         K(get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES)),
597                         K(get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES)),
598                         K(get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES)));
599 out_finish:
600         trace_finish_task_reaping(tsk->pid);
601 out_unlock:
602         up_read(&mm->mmap_sem);
603
604         return ret;
605 }
606
607 #define MAX_OOM_REAP_RETRIES 10
608 static void oom_reap_task(struct task_struct *tsk)
609 {
610         int attempts = 0;
611         struct mm_struct *mm = tsk->signal->oom_mm;
612
613         /* Retry the down_read_trylock(mmap_sem) a few times */
614         while (attempts++ < MAX_OOM_REAP_RETRIES && !oom_reap_task_mm(tsk, mm))
615                 schedule_timeout_idle(HZ/10);
616
617         if (attempts <= MAX_OOM_REAP_RETRIES ||
618             test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags))
619                 goto done;
620
621         pr_info("oom_reaper: unable to reap pid:%d (%s)\n",
622                 task_pid_nr(tsk), tsk->comm);
623         debug_show_all_locks();
624
625 done:
626         tsk->oom_reaper_list = NULL;
627
628         /*
629          * Hide this mm from OOM killer because it has been either reaped or
630          * somebody can't call up_write(mmap_sem).
631          */
632         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
633
634         /* Drop a reference taken by queue_oom_reaper */
635         put_task_struct(tsk);
636 }
637
638 static int oom_reaper(void *unused)
639 {
640         while (true) {
641                 struct task_struct *tsk = NULL;
642
643                 wait_event_freezable(oom_reaper_wait, oom_reaper_list != NULL);
644                 spin_lock_irq(&oom_reaper_lock);
645                 if (oom_reaper_list != NULL) {
646                         tsk = oom_reaper_list;
647                         oom_reaper_list = tsk->oom_reaper_list;
648                 }
649                 spin_unlock_irq(&oom_reaper_lock);
650
651                 if (tsk)
652                         oom_reap_task(tsk);
653         }
654
655         return 0;
656 }
657
658 static void wake_oom_reaper(struct timer_list *timer)
659 {
660         struct task_struct *tsk = container_of(timer, struct task_struct,
661                         oom_reaper_timer);
662         struct mm_struct *mm = tsk->signal->oom_mm;
663         unsigned long flags;
664
665         /* The victim managed to terminate on its own - see exit_mmap */
666         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags)) {
667                 put_task_struct(tsk);
668                 return;
669         }
670
671         spin_lock_irqsave(&oom_reaper_lock, flags);
672         tsk->oom_reaper_list = oom_reaper_list;
673         oom_reaper_list = tsk;
674         spin_unlock_irqrestore(&oom_reaper_lock, flags);
675         trace_wake_reaper(tsk->pid);
676         wake_up(&oom_reaper_wait);
677 }
678
679 /*
680  * Give the OOM victim time to exit naturally before invoking the oom_reaping.
681  * The timers timeout is arbitrary... the longer it is, the longer the worst
682  * case scenario for the OOM can take. If it is too small, the oom_reaper can
683  * get in the way and release resources needed by the process exit path.
684  * e.g. The futex robust list can sit in Anon|Private memory that gets reaped
685  * before the exit path is able to wake the futex waiters.
686  */
687 #define OOM_REAPER_DELAY (2*HZ)
688 static void queue_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
689 {
690         /* mm is already queued? */
691         if (test_and_set_bit(MMF_OOM_REAP_QUEUED, &tsk->signal->oom_mm->flags))
692                 return;
693
694         get_task_struct(tsk);
695         timer_setup(&tsk->oom_reaper_timer, wake_oom_reaper, 0);
696         tsk->oom_reaper_timer.expires = jiffies + OOM_REAPER_DELAY;
697         add_timer(&tsk->oom_reaper_timer);
698 }
699
700 static int __init oom_init(void)
701 {
702         oom_reaper_th = kthread_run(oom_reaper, NULL, "oom_reaper");
703         return 0;
704 }
705 subsys_initcall(oom_init)
706 #else
707 static inline void queue_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
708 {
709 }
710 #endif /* CONFIG_MMU */
711
712 /**
713  * mark_oom_victim - mark the given task as OOM victim
714  * @tsk: task to mark
715  *
716  * Has to be called with oom_lock held and never after
717  * oom has been disabled already.
718  *
719  * tsk->mm has to be non NULL and caller has to guarantee it is stable (either
720  * under task_lock or operate on the current).
721  */
722 static void mark_oom_victim(struct task_struct *tsk)
723 {
724         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
725
726         WARN_ON(oom_killer_disabled);
727         /* OOM killer might race with memcg OOM */
728         if (test_and_set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_MEMDIE))
729                 return;
730
731         /* oom_mm is bound to the signal struct life time. */
732         if (!cmpxchg(&tsk->signal->oom_mm, NULL, mm)) {
733                 mmgrab(tsk->signal->oom_mm);
734                 set_bit(MMF_OOM_VICTIM, &mm->flags);
735         }
736
737         /*
738          * Make sure that the task is woken up from uninterruptible sleep
739          * if it is frozen because OOM killer wouldn't be able to free
740          * any memory and livelock. freezing_slow_path will tell the freezer
741          * that TIF_MEMDIE tasks should be ignored.
742          */
743         __thaw_task(tsk);
744         atomic_inc(&oom_victims);
745         trace_mark_victim(tsk->pid);
746 }
747
748 /**
749  * exit_oom_victim - note the exit of an OOM victim
750  */
751 void exit_oom_victim(void)
752 {
753         clear_thread_flag(TIF_MEMDIE);
754
755         if (!atomic_dec_return(&oom_victims))
756                 wake_up_all(&oom_victims_wait);
757 }
758
759 /**
760  * oom_killer_enable - enable OOM killer
761  */
762 void oom_killer_enable(void)
763 {
764         oom_killer_disabled = false;
765         pr_info("OOM killer enabled.\n");
766 }
767
768 /**
769  * oom_killer_disable - disable OOM killer
770  * @timeout: maximum timeout to wait for oom victims in jiffies
771  *
772  * Forces all page allocations to fail rather than trigger OOM killer.
773  * Will block and wait until all OOM victims are killed or the given
774  * timeout expires.
775  *
776  * The function cannot be called when there are runnable user tasks because
777  * the userspace would see unexpected allocation failures as a result. Any
778  * new usage of this function should be consulted with MM people.
779  *
780  * Returns true if successful and false if the OOM killer cannot be
781  * disabled.
782  */
783 bool oom_killer_disable(signed long timeout)
784 {
785         signed long ret;
786
787         /*
788          * Make sure to not race with an ongoing OOM killer. Check that the
789          * current is not killed (possibly due to sharing the victim's memory).
790          */
791         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
792                 return false;
793         oom_killer_disabled = true;
794         mutex_unlock(&oom_lock);
795
796         ret = wait_event_interruptible_timeout(oom_victims_wait,
797                         !atomic_read(&oom_victims), timeout);
798         if (ret <= 0) {
799                 oom_killer_enable();
800                 return false;
801         }
802         pr_info("OOM killer disabled.\n");
803
804         return true;
805 }
806
807 static inline bool __task_will_free_mem(struct task_struct *task)
808 {
809         struct signal_struct *sig = task->signal;
810
811         /*
812          * A coredumping process may sleep for an extended period in exit_mm(),
813          * so the oom killer cannot assume that the process will promptly exit
814          * and release memory.
815          */
816         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_COREDUMP)
817                 return false;
818
819         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_EXIT)
820                 return true;
821
822         if (thread_group_empty(task) && (task->flags & PF_EXITING))
823                 return true;
824
825         return false;
826 }
827
828 /*
829  * Checks whether the given task is dying or exiting and likely to
830  * release its address space. This means that all threads and processes
831  * sharing the same mm have to be killed or exiting.
832  * Caller has to make sure that task->mm is stable (hold task_lock or
833  * it operates on the current).
834  */
835 static bool task_will_free_mem(struct task_struct *task)
836 {
837         struct mm_struct *mm = task->mm;
838         struct task_struct *p;
839         bool ret = true;
840
841         /*
842          * Skip tasks without mm because it might have passed its exit_mm and
843          * exit_oom_victim. oom_reaper could have rescued that but do not rely
844          * on that for now. We can consider find_lock_task_mm in future.
845          */
846         if (!mm)
847                 return false;
848
849         if (!__task_will_free_mem(task))
850                 return false;
851
852         /*
853          * This task has already been drained by the oom reaper so there are
854          * only small chances it will free some more
855          */
856         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags))
857                 return false;
858
859         if (atomic_read(&mm->mm_users) <= 1)
860                 return true;
861
862         /*
863          * Make sure that all tasks which share the mm with the given tasks
864          * are dying as well to make sure that a) nobody pins its mm and
865          * b) the task is also reapable by the oom reaper.
866          */
867         rcu_read_lock();
868         for_each_process(p) {
869                 if (!process_shares_mm(p, mm))
870                         continue;
871                 if (same_thread_group(task, p))
872                         continue;
873                 ret = __task_will_free_mem(p);
874                 if (!ret)
875                         break;
876         }
877         rcu_read_unlock();
878
879         return ret;
880 }
881
882 static void __oom_kill_process(struct task_struct *victim, const char *message)
883 {
884         struct task_struct *p;
885         struct mm_struct *mm;
886         bool can_oom_reap = true;
887
888         p = find_lock_task_mm(victim);
889         if (!p) {
890                 put_task_struct(victim);
891                 return;
892         } else if (victim != p) {
893                 get_task_struct(p);
894                 put_task_struct(victim);
895                 victim = p;
896         }
897
898         /* Get a reference to safely compare mm after task_unlock(victim) */
899         mm = victim->mm;
900         mmgrab(mm);
901
902         /* Raise event before sending signal: task reaper must see this */
903         count_vm_event(OOM_KILL);
904         memcg_memory_event_mm(mm, MEMCG_OOM_KILL);
905
906         /*
907          * We should send SIGKILL before granting access to memory reserves
908          * in order to prevent the OOM victim from depleting the memory
909          * reserves from the user space under its control.
910          */
911         do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV, victim, PIDTYPE_TGID);
912         mark_oom_victim(victim);
913         pr_err("%s: Killed process %d (%s) total-vm:%lukB, anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB, UID:%u pgtables:%lukB oom_score_adj:%hd\n",
914                 message, task_pid_nr(victim), victim->comm, K(mm->total_vm),
915                 K(get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES)),
916                 K(get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES)),
917                 K(get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES)),
918                 from_kuid(&init_user_ns, task_uid(victim)),
919                 mm_pgtables_bytes(mm) >> 10, victim->signal->oom_score_adj);
920         task_unlock(victim);
921
922         /*
923          * Kill all user processes sharing victim->mm in other thread groups, if
924          * any.  They don't get access to memory reserves, though, to avoid
925          * depletion of all memory.  This prevents mm->mmap_sem livelock when an
926          * oom killed thread cannot exit because it requires the semaphore and
927          * its contended by another thread trying to allocate memory itself.
928          * That thread will now get access to memory reserves since it has a
929          * pending fatal signal.
930          */
931         rcu_read_lock();
932         for_each_process(p) {
933                 if (!process_shares_mm(p, mm))
934                         continue;
935                 if (same_thread_group(p, victim))
936                         continue;
937                 if (is_global_init(p)) {
938                         can_oom_reap = false;
939                         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
940                         pr_info("oom killer %d (%s) has mm pinned by %d (%s)\n",
941                                         task_pid_nr(victim), victim->comm,
942                                         task_pid_nr(p), p->comm);
943                         continue;
944                 }
945                 /*
946                  * No use_mm() user needs to read from the userspace so we are
947                  * ok to reap it.
948                  */
949                 if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD))
950                         continue;
951                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV, p, PIDTYPE_TGID);
952         }
953         rcu_read_unlock();
954
955         if (can_oom_reap)
956                 queue_oom_reaper(victim);
957
958         mmdrop(mm);
959         put_task_struct(victim);
960 }
961 #undef K
962
963 /*
964  * Kill provided task unless it's secured by setting
965  * oom_score_adj to OOM_SCORE_ADJ_MIN.
966  */
967 static int oom_kill_memcg_member(struct task_struct *task, void *message)
968 {
969         if (task->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN &&
970             !is_global_init(task)) {
971                 get_task_struct(task);
972                 __oom_kill_process(task, message);
973         }
974         return 0;
975 }
976
977 static void oom_kill_process(struct oom_control *oc, const char *message)
978 {
979         struct task_struct *victim = oc->chosen;
980         struct mem_cgroup *oom_group;
981         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
982                                               DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
983
984         /*
985          * If the task is already exiting, don't alarm the sysadmin or kill
986          * its children or threads, just give it access to memory reserves
987          * so it can die quickly
988          */
989         task_lock(victim);
990         if (task_will_free_mem(victim)) {
991                 mark_oom_victim(victim);
992                 queue_oom_reaper(victim);
993                 task_unlock(victim);
994                 put_task_struct(victim);
995                 return;
996         }
997         task_unlock(victim);
998
999         if (__ratelimit(&oom_rs))
1000                 dump_header(oc, victim);
1001
1002         /*
1003          * Do we need to kill the entire memory cgroup?
1004          * Or even one of the ancestor memory cgroups?
1005          * Check this out before killing the victim task.
1006          */
1007         oom_group = mem_cgroup_get_oom_group(victim, oc->memcg);
1008
1009         __oom_kill_process(victim, message);
1010
1011         /*
1012          * If necessary, kill all tasks in the selected memory cgroup.
1013          */
1014         if (oom_group) {
1015                 mem_cgroup_print_oom_group(oom_group);
1016                 mem_cgroup_scan_tasks(oom_group, oom_kill_memcg_member,
1017                                       (void*)message);
1018                 mem_cgroup_put(oom_group);
1019         }
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Determines whether the kernel must panic because of the panic_on_oom sysctl.
1024  */
1025 static void check_panic_on_oom(struct oom_control *oc)
1026 {
1027         if (likely(!sysctl_panic_on_oom))
1028                 return;
1029         if (sysctl_panic_on_oom != 2) {
1030                 /*
1031                  * panic_on_oom == 1 only affects CONSTRAINT_NONE, the kernel
1032                  * does not panic for cpuset, mempolicy, or memcg allocation
1033                  * failures.
1034                  */
1035                 if (oc->constraint != CONSTRAINT_NONE)
1036                         return;
1037         }
1038         /* Do not panic for oom kills triggered by sysrq */
1039         if (is_sysrq_oom(oc))
1040                 return;
1041         dump_header(oc, NULL);
1042         panic("Out of memory: %s panic_on_oom is enabled\n",
1043                 sysctl_panic_on_oom == 2 ? "compulsory" : "system-wide");
1044 }
1045
1046 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(oom_notify_list);
1047
1048 int register_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
1049 {
1050         return blocking_notifier_chain_register(&oom_notify_list, nb);
1051 }
1052 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_oom_notifier);
1053
1054 int unregister_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
1055 {
1056         return blocking_notifier_chain_unregister(&oom_notify_list, nb);
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_oom_notifier);
1059
1060 /**
1061  * out_of_memory - kill the "best" process when we run out of memory
1062  * @oc: pointer to struct oom_control
1063  *
1064  * If we run out of memory, we have the choice between either
1065  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
1066  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
1067  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
1068  */
1069 bool out_of_memory(struct oom_control *oc)
1070 {
1071         unsigned long freed = 0;
1072
1073         if (oom_killer_disabled)
1074                 return false;
1075
1076         if (!is_memcg_oom(oc)) {
1077                 blocking_notifier_call_chain(&oom_notify_list, 0, &freed);
1078                 if (freed > 0)
1079                         /* Got some memory back in the last second. */
1080                         return true;
1081         }
1082
1083         /*
1084          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1085          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1086          * quickly exit and free its memory.
1087          */
1088         if (task_will_free_mem(current)) {
1089                 mark_oom_victim(current);
1090                 queue_oom_reaper(current);
1091                 return true;
1092         }
1093
1094         /*
1095          * The OOM killer does not compensate for IO-less reclaim.
1096          * pagefault_out_of_memory lost its gfp context so we have to
1097          * make sure exclude 0 mask - all other users should have at least
1098          * ___GFP_DIRECT_RECLAIM to get here. But mem_cgroup_oom() has to
1099          * invoke the OOM killer even if it is a GFP_NOFS allocation.
1100          */
1101         if (oc->gfp_mask && !(oc->gfp_mask & __GFP_FS) && !is_memcg_oom(oc))
1102                 return true;
1103
1104         /*
1105          * Check if there were limitations on the allocation (only relevant for
1106          * NUMA and memcg) that may require different handling.
1107          */
1108         oc->constraint = constrained_alloc(oc);
1109         if (oc->constraint != CONSTRAINT_MEMORY_POLICY)
1110                 oc->nodemask = NULL;
1111         check_panic_on_oom(oc);
1112
1113         if (!is_memcg_oom(oc) && sysctl_oom_kill_allocating_task &&
1114             current->mm && !oom_unkillable_task(current) &&
1115             oom_cpuset_eligible(current, oc) &&
1116             current->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN) {
1117                 get_task_struct(current);
1118                 oc->chosen = current;
1119                 oom_kill_process(oc, "Out of memory (oom_kill_allocating_task)");
1120                 return true;
1121         }
1122
1123         select_bad_process(oc);
1124         /* Found nothing?!?! */
1125         if (!oc->chosen) {
1126                 dump_header(oc, NULL);
1127                 pr_warn("Out of memory and no killable processes...\n");
1128                 /*
1129                  * If we got here due to an actual allocation at the
1130                  * system level, we cannot survive this and will enter
1131                  * an endless loop in the allocator. Bail out now.
1132                  */
1133                 if (!is_sysrq_oom(oc) && !is_memcg_oom(oc))
1134                         panic("System is deadlocked on memory\n");
1135         }
1136         if (oc->chosen && oc->chosen != (void *)-1UL)
1137                 oom_kill_process(oc, !is_memcg_oom(oc) ? "Out of memory" :
1138                                  "Memory cgroup out of memory");
1139         return !!oc->chosen;
1140 }
1141
1142 /*
1143  * The pagefault handler calls here because some allocation has failed. We have
1144  * to take care of the memcg OOM here because this is the only safe context without
1145  * any locks held but let the oom killer triggered from the allocation context care
1146  * about the global OOM.
1147  */
1148 void pagefault_out_of_memory(void)
1149 {
1150         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(pfoom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1151                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1152
1153         if (mem_cgroup_oom_synchronize(true))
1154                 return;
1155
1156         if (fatal_signal_pending(current))
1157                 return;
1158
1159         if (__ratelimit(&pfoom_rs))
1160                 pr_warn("Huh VM_FAULT_OOM leaked out to the #PF handler. Retrying PF\n");
1161 }