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