kernel/linux/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/mm.h>
  19 #include <linux/sched.h>
  20 #include <linux/swap.h>
  21 #include <linux/timex.h>
  22 #include <linux/jiffies.h>
  23
  24 /* #define DEBUG */
  25
  26 /**
  27  * oom_badness - calculate a numeric value for how bad this task has been
  28  * @p: task struct of which task we should calculate
  29  *
  30  * The formula used is relatively simple and documented inline in the
  31  * function. The main rationale is that we want to select a good task
  32  * to kill when we run out of memory.
  33  *
  34  * Good in this context means that:
  35  * 1) we lose the minimum amount of work done
  36  * 2) we recover a large amount of memory
  37  * 3) we don't kill anything innocent of eating tons of memory
  38  * 4) we want to kill the minimum amount of processes (one)
  39  * 5) we try to kill the process the user expects us to kill, this
  40  *    algorithm has been meticulously tuned to meet the principle
  41  *    of least surprise ... (be careful when you change it)
  42  */
  43
  44 static int badness(struct task_struct *p)
  45 {
  46         int points, cpu_time, run_time, s;
  47
  48         if (!p->mm)
  49                 return 0;
  50
  51         if (p->flags & PF_MEMDIE)
  52                 return 0;
  53         /*
  54          * The memory size of the process is the basis for the badness.
  55          */
  56         points = p->mm->total_vm;
  57
  58         /*
  59          * CPU time is in seconds and run time is in minutes. There is no
  60          * particular reason for this other than that it turned out to work
  61          * very well in practice.
  62          */
  63         cpu_time = (p->utime + p->stime) >> (SHIFT_HZ + 3);
  64         run_time = (get_jiffies_64() - p->start_time) >> (SHIFT_HZ + 10);
  65
  66         s = int_sqrt(cpu_time);
  67         if (s)
  68                 points /= s;
  69         s = int_sqrt(int_sqrt(run_time));
  70         if (s)
  71                 points /= s;
  72
  73         /*
  74          * Niced processes are most likely less important, so double
  75          * their badness points.
  76          */
  77         if (task_nice(p) > 0)
  78                 points *= 2;
  79
  80         /*
  81          * Superuser processes are usually more important, so we make it
  82          * less likely that we kill those.
  83          */
  84         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_ADMIN) ||
  85                                 p->uid == 0 || p->euid == 0)
  86                 points /= 4;
  87
  88         /*
  89          * We don't want to kill a process with direct hardware access.
  90          * Not only could that mess up the hardware, but usually users
  91          * tend to only have this flag set on applications they think
  92          * of as important.
  93          */
  94         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_RAWIO))
  95                 points /= 4;
  96 #ifdef DEBUG
  97         printk(KERN_DEBUG "OOMkill: task %d (%s) got %d points\n",
  98         p->pid, p->comm, points);
  99 #endif
 100         return points;
 101 }
 102
 103 /*
 104  * Simple selection loop. We chose the process with the highest
 105  * number of 'points'. We expect the caller will lock the tasklist.
 106  *
 107  * (not docbooked, we don't want this one cluttering up the manual)
 108  */
 109 static struct task_struct * select_bad_process(void)
 110 {
 111         int maxpoints = 0;
 112         struct task_struct *g, *p;
 113         struct task_struct *chosen = NULL;
 114
 115         do_each_thread(g, p)
 116                 if (p->pid) {
 117                         int points = badness(p);
 118                         if (points > maxpoints) {
 119                                 chosen = p;
 120                                 maxpoints = points;
 121                         }
 122                         if (p->flags & PF_SWAPOFF)
 123                                 return p;
 124                 }
 125         while_each_thread(g, p);
 126         return chosen;
 127 }
 128
 129 /**
 130  * We must be careful though to never send SIGKILL a process with
 131  * CAP_SYS_RAW_IO set, send SIGTERM instead (but it's unlikely that
 132  * we select a process with CAP_SYS_RAW_IO set).
 133  */
 134 static void __oom_kill_task(task_t *p)
 135 {
 136         task_lock(p);
 137         if (!p->mm || p->mm == &init_mm) {
 138                 WARN_ON(1);
 139                 printk(KERN_WARNING "tried to kill an mm-less task!\n");
 140                 task_unlock(p);
 141                 return;
 142         }
 143         task_unlock(p);
 144         printk(KERN_ERR "Out of Memory: Killed process %d (%s).\n", p->pid, p->comm);
 145
 146         /*
 147          * We give our sacrificial lamb high priority and access to
 148          * all the memory it needs. That way it should be able to
 149          * exit() and clear out its resources quickly...
 150          */
 151         p->time_slice = HZ;
 152         p->flags |= PF_MEMALLOC | PF_MEMDIE;
 153
 154         /* This process has hardware access, be more careful. */
 155         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_RAWIO)) {
 156                 force_sig(SIGTERM, p);
 157         } else {
 158                 force_sig(SIGKILL, p);
 159         }
 160 }
 161
 162 static struct mm_struct *oom_kill_task(task_t *p)
 163 {
 164         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
 165         if (!mm || mm == &init_mm)
 166                 return NULL;
 167         __oom_kill_task(p);
 168         return mm;
 169 }
 170
 171
 172 /**
 173  * oom_kill - kill the "best" process when we run out of memory
 174  *
 175  * If we run out of memory, we have the choice between either
 176  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
 177  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
 178  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
 179  */
 180 static void oom_kill(void)
 181 {
 182         struct mm_struct *mm;
 183         struct task_struct *g, *p, *q;
 184
 185         read_lock(&tasklist_lock);
 186 retry:
 187         p = select_bad_process();
 188
 189         /* Found nothing?!?! Either we hang forever, or we panic. */
 190         if (!p) {
 191                 show_free_areas();
 192                 panic("Out of memory and no killable processes...\n");
 193         }
 194
 195         mm = oom_kill_task(p);
 196         if (!mm)
 197                 goto retry;
 198         /*
 199          * kill all processes that share the ->mm (i.e. all threads),
 200          * but are in a different thread group
 201          */
 202         do_each_thread(g, q)
 203                 if (q->mm == mm && q->tgid != p->tgid)
 204                         __oom_kill_task(q);
 205         while_each_thread(g, q);
 206         if (!p->mm)
 207                 printk(KERN_INFO "Fixed up OOM kill of mm-less task\n");
 208         read_unlock(&tasklist_lock);
 209         mmput(mm);
 210
 211         /*
 212          * Make kswapd go out of the way, so "p" has a good chance of
 213          * killing itself before someone else gets the chance to ask
 214          * for more memory.
 215          */
 216         yield();
 217         return;
 218 }
 219
 220 /**
 221  * out_of_memory - is the system out of memory?
 222  */
 223 void out_of_memory(int gfp_mask)
 224 {
 225         /*
 226          * oom_lock protects out_of_memory()'s static variables.
 227          * It's a global lock; this is not performance-critical.
 228          */
 229         static spinlock_t oom_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 230         static unsigned long first, last, count, lastkill;
 231         unsigned long now, since;
 232
 233         spin_lock(&oom_lock);
 234         now = jiffies;
 235         since = now - last;
 236         last = now;
 237
 238         /*
 239          * If it's been a long time since last failure,
 240          * we're not oom.
 241          */
 242         if (since > 5*HZ)
 243                 goto reset;
 244
 245         /*
 246          * If we haven't tried for at least one second,
 247          * we're not really oom.
 248          */
 249         since = now - first;
 250         if (since < HZ)
 251                 goto out_unlock;
 252
 253         /*
 254          * If we have gotten only a few failures,
 255          * we're not really oom.
 256          */
 257         if (++count < 10)
 258                 goto out_unlock;
 259
 260         /*
 261          * If we just killed a process, wait a while
 262          * to give that task a chance to exit. This
 263          * avoids killing multiple processes needlessly.
 264          */
 265         since = now - lastkill;
 266         if (since < HZ*5)
 267                 goto out_unlock;
 268
 269 #if defined(CONFIG_MIPS_BRCM)
 270     /* Killing processes on an embedded system won't help */
 271     /* Print a warning message instead */
 272     printk("Warning: Low memory condition - consider removing some software components\n");
 273 #else
 274         /*
 275          * Ok, really out of memory. Kill something.
 276          */
 277         lastkill = now;
 278
 279         printk("oom-killer: gfp_mask=0x%x\n", gfp_mask);
 280         show_free_areas();
 281
 282         /* oom_kill() sleeps */
 283         spin_unlock(&oom_lock);
 284         oom_kill();
 285         spin_lock(&oom_lock);
 286 #endif
 287
 288 reset:
 289         /*
 290          * We dropped the lock above, so check to be sure the variable
 291          * first only ever increases to prevent false OOM's.
 292          */
 293         if (time_after(now, first))
 294                 first = now;
 295         count = 0;
 296
 297 out_unlock:
 298         spin_unlock(&oom_lock);
 299 }