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/swapctl.h>
  22 #include <linux/timex.h>
  23
  24 /* #define DEBUG */
  25
  26 /**
  27  * int_sqrt - oom_kill.c internal function, rough approximation to sqrt
  28  * @x: integer of which to calculate the sqrt
  29  *
  30  * A very rough approximation to the sqrt() function.
  31  */
  32 static unsigned int int_sqrt(unsigned int x)
  33 {
  34         unsigned int out = x;
  35         while (x & ~(unsigned int)1) x >>=2, out >>=1;
  36         if (x) out -= out >> 2;
  37         return (out ? out : 1);
  38 }
  39
  40 /**
  41  * oom_badness - calculate a numeric value for how bad this task has been
  42  * @p: task struct of which task we should calculate
  43  *
  44  * The formula used is relatively simple and documented inline in the
  45  * function. The main rationale is that we want to select a good task
  46  * to kill when we run out of memory.
  47  *
  48  * Good in this context means that:
  49  * 1) we lose the minimum amount of work done
  50  * 2) we recover a large amount of memory
  51  * 3) we don't kill anything innocent of eating tons of memory
  52  * 4) we want to kill the minimum amount of processes (one)
  53  * 5) we try to kill the process the user expects us to kill, this
  54  *    algorithm has been meticulously tuned to meet the priniciple
  55  *    of least surprise ... (be careful when you change it)
  56  */
  57
  58 static int badness(struct task_struct *p)
  59 {
  60         int points, cpu_time, run_time;
  61
  62         if (!p->mm)
  63                 return 0;
  64         /*
  65          * The memory size of the process is the basis for the badness.
  66          */
  67         points = p->mm->total_vm;
  68
  69         /*
  70          * CPU time is in seconds and run time is in minutes. There is no
  71          * particular reason for this other than that it turned out to work
  72          * very well in practice. This is not safe against jiffie wraps
  73          * but we don't care _that_ much...
  74          */
  75         cpu_time = (p->times.tms_utime + p->times.tms_stime) >> (SHIFT_HZ + 3);
  76         run_time = (jiffies - p->start_time) >> (SHIFT_HZ + 10);
  77
  78         points /= int_sqrt(cpu_time);
  79         points /= int_sqrt(int_sqrt(run_time));
  80
  81         /*
  82          * Niced processes are most likely less important, so double
  83          * their badness points.
  84          */
  85         if (p->nice > 0)
  86                 points *= 2;
  87
  88         /*
  89          * Superuser processes are usually more important, so we make it
  90          * less likely that we kill those.
  91          */
  92         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_ADMIN) ||
  93                                 p->uid == 0 || p->euid == 0)
  94                 points /= 4;
  95
  96         /*
  97          * We don't want to kill a process with direct hardware access.
  98          * Not only could that mess up the hardware, but usually users
  99          * tend to only have this flag set on applications they think
 100          * of as important.
 101          */
 102         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_RAWIO))
 103                 points /= 4;
 104 #ifdef DEBUG
 105         printk(KERN_DEBUG "OOMkill: task %d (%s) got %d points\n",
 106         p->pid, p->comm, points);
 107 #endif
 108         return points;
 109 }
 110
 111 /*
 112  * Simple selection loop. We chose the process with the highest
 113  * number of 'points'. We expect the caller will lock the tasklist.
 114  *
 115  * (not docbooked, we don't want this one cluttering up the manual)
 116  */
 117 static struct task_struct * select_bad_process(void)
 118 {
 119         int maxpoints = 0;
 120         struct task_struct *p = NULL;
 121         struct task_struct *chosen = NULL;
 122
 123         for_each_task(p) {
 124                 if (p->pid) {
 125                         int points = badness(p);
 126                         if (points > maxpoints) {
 127                                 chosen = p;
 128                                 maxpoints = points;
 129                         }
 130                 }
 131         }
 132         return chosen;
 133 }
 134
 135 /**
 136  * We must be careful though to never send SIGKILL a process with
 137  * CAP_SYS_RAW_IO set, send SIGTERM instead (but it's unlikely that
 138  * we select a process with CAP_SYS_RAW_IO set).
 139  */
 140 void oom_kill_task(struct task_struct *p)
 141 {
 142         printk(KERN_ERR "Out of Memory: Killed process %d (%s).\n", p->pid, p->comm);
 143
 144         /*
 145          * We give our sacrificial lamb high priority and access to
 146          * all the memory it needs. That way it should be able to
 147          * exit() and clear out its resources quickly...
 148          */
 149         p->counter = 5 * HZ;
 150         p->flags |= PF_MEMALLOC | PF_MEMDIE;
 151
 152         /* This process has hardware access, be more careful. */
 153         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_RAWIO)) {
 154                 force_sig(SIGTERM, p);
 155         } else {
 156                 force_sig(SIGKILL, p);
 157         }
 158 }
 159
 160 /**
 161  * oom_kill - kill the "best" process when we run out of memory
 162  *
 163  * If we run out of memory, we have the choice between either
 164  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
 165  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
 166  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
 167  */
 168 static void oom_kill(void)
 169 {
 170         struct task_struct *p, *q;
 171
 172         read_lock(&tasklist_lock);
 173         p = select_bad_process();
 174
 175         /* Found nothing?!?! Either we hang forever, or we panic. */
 176         if (p == NULL)
 177                 panic("Out of memory and no killable processes...\n");
 178
 179         /* kill all processes that share the ->mm (i.e. all threads) */
 180         for_each_task(q) {
 181                 if (q->mm == p->mm)
 182                         oom_kill_task(q);
 183         }
 184         read_unlock(&tasklist_lock);
 185
 186         /*
 187          * Make kswapd go out of the way, so "p" has a good chance of
 188          * killing itself before someone else gets the chance to ask
 189          * for more memory.
 190          */
 191         yield();
 192         return;
 193 }
 194
 195 /**
 196  * out_of_memory - is the system out of memory?
 197  */
 198 void out_of_memory(void)
 199 {
 200         static unsigned long first, last, count, lastkill;
 201         unsigned long now, since;
 202
 203         /*
 204          * Enough swap space left?  Not OOM.
 205          */
 206         if (nr_swap_pages > 0)
 207                 return;
 208
 209         now = jiffies;
 210         since = now - last;
 211         last = now;
 212
 213         /*
 214          * If it's been a long time since last failure,
 215          * we're not oom.
 216          */
 217         last = now;
 218         if (since > 5*HZ)
 219                 goto reset;
 220
 221         /*
 222          * If we haven't tried for at least one second,
 223          * we're not really oom.
 224          */
 225         since = now - first;
 226         if (since < HZ)
 227                 return;
 228
 229         /*
 230          * If we have gotten only a few failures,
 231          * we're not really oom.
 232          */
 233         if (++count < 10)
 234                 return;
 235
 236         /*
 237          * If we just killed a process, wait a while
 238          * to give that task a chance to exit. This
 239          * avoids killing multiple processes needlessly.
 240          */
 241         since = now - lastkill;
 242         if (since < HZ*5)
 243                 return;
 244
 245         /*
 246          * Ok, really out of memory. Kill something.
 247          */
 248         lastkill = now;
 249         oom_kill();
 250
 251 reset:
 252         first = now;
 253         count = 0;
 254 }