mm: fix cache mode tracking in vm_insert_mixed()
[cascardo/linux.git] / mm / oom_kill.c
1 /*
2  *  linux/mm/oom_kill.c
3  * 
4  *  Copyright (C)  1998,2000  Rik van Riel
5  *      Thanks go out to Claus Fischer for some serious inspiration and
6  *      for goading me into coding this file...
7  *  Copyright (C)  2010  Google, Inc.
8  *      Rewritten by David Rientjes
9  *
10  *  The routines in this file are used to kill a process when
11  *  we're seriously out of memory. This gets called from __alloc_pages()
12  *  in mm/page_alloc.c when we really run out of memory.
13  *
14  *  Since we won't call these routines often (on a well-configured
15  *  machine) this file will double as a 'coding guide' and a signpost
16  *  for newbie kernel hackers. It features several pointers to major
17  *  kernel subsystems and hints as to where to find out what things do.
18  */
19
20 #include <linux/oom.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/err.h>
23 #include <linux/gfp.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/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         pr_warn("%s invoked oom-killer: gfp_mask=%#x(%pGg), order=%d, oom_score_adj=%hd\n",
407                 current->comm, oc->gfp_mask, &oc->gfp_mask, oc->order,
408                 current->signal->oom_score_adj);
409         if (!IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && oc->order)
410                 pr_warn("COMPACTION is disabled!!!\n");
411
412         cpuset_print_current_mems_allowed();
413         dump_stack();
414         if (oc->memcg)
415                 mem_cgroup_print_oom_info(oc->memcg, p);
416         else
417                 show_mem(SHOW_MEM_FILTER_NODES);
418         if (sysctl_oom_dump_tasks)
419                 dump_tasks(oc->memcg, oc->nodemask);
420 }
421
422 /*
423  * Number of OOM victims in flight
424  */
425 static atomic_t oom_victims = ATOMIC_INIT(0);
426 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_victims_wait);
427
428 static bool oom_killer_disabled __read_mostly;
429
430 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
431
432 /*
433  * task->mm can be NULL if the task is the exited group leader.  So to
434  * determine whether the task is using a particular mm, we examine all the
435  * task's threads: if one of those is using this mm then this task was also
436  * using it.
437  */
438 bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm)
439 {
440         struct task_struct *t;
441
442         for_each_thread(p, t) {
443                 struct mm_struct *t_mm = READ_ONCE(t->mm);
444                 if (t_mm)
445                         return t_mm == mm;
446         }
447         return false;
448 }
449
450
451 #ifdef CONFIG_MMU
452 /*
453  * OOM Reaper kernel thread which tries to reap the memory used by the OOM
454  * victim (if that is possible) to help the OOM killer to move on.
455  */
456 static struct task_struct *oom_reaper_th;
457 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_reaper_wait);
458 static struct task_struct *oom_reaper_list;
459 static DEFINE_SPINLOCK(oom_reaper_lock);
460
461 static bool __oom_reap_task_mm(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
462 {
463         struct mmu_gather tlb;
464         struct vm_area_struct *vma;
465         struct zap_details details = {.check_swap_entries = true,
466                                       .ignore_dirty = true};
467         bool ret = true;
468
469         /*
470          * We have to make sure to not race with the victim exit path
471          * and cause premature new oom victim selection:
472          * __oom_reap_task_mm           exit_mm
473          *   mmget_not_zero
474          *                                mmput
475          *                                  atomic_dec_and_test
476          *                                exit_oom_victim
477          *                              [...]
478          *                              out_of_memory
479          *                                select_bad_process
480          *                                  # no TIF_MEMDIE task selects new victim
481          *  unmap_page_range # frees some memory
482          */
483         mutex_lock(&oom_lock);
484
485         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
486                 ret = false;
487                 goto unlock_oom;
488         }
489
490         /*
491          * increase mm_users only after we know we will reap something so
492          * that the mmput_async is called only when we have reaped something
493          * and delayed __mmput doesn't matter that much
494          */
495         if (!mmget_not_zero(mm)) {
496                 up_read(&mm->mmap_sem);
497                 goto unlock_oom;
498         }
499
500         /*
501          * Tell all users of get_user/copy_from_user etc... that the content
502          * is no longer stable. No barriers really needed because unmapping
503          * should imply barriers already and the reader would hit a page fault
504          * if it stumbled over a reaped memory.
505          */
506         set_bit(MMF_UNSTABLE, &mm->flags);
507
508         tlb_gather_mmu(&tlb, mm, 0, -1);
509         for (vma = mm->mmap ; vma; vma = vma->vm_next) {
510                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
511                         continue;
512
513                 /*
514                  * mlocked VMAs require explicit munlocking before unmap.
515                  * Let's keep it simple here and skip such VMAs.
516                  */
517                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
518                         continue;
519
520                 /*
521                  * Only anonymous pages have a good chance to be dropped
522                  * without additional steps which we cannot afford as we
523                  * are OOM already.
524                  *
525                  * We do not even care about fs backed pages because all
526                  * which are reclaimable have already been reclaimed and
527                  * we do not want to block exit_mmap by keeping mm ref
528                  * count elevated without a good reason.
529                  */
530                 if (vma_is_anonymous(vma) || !(vma->vm_flags & VM_SHARED))
531                         unmap_page_range(&tlb, vma, vma->vm_start, vma->vm_end,
532                                          &details);
533         }
534         tlb_finish_mmu(&tlb, 0, -1);
535         pr_info("oom_reaper: reaped process %d (%s), now anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
536                         task_pid_nr(tsk), tsk->comm,
537                         K(get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES)),
538                         K(get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES)),
539                         K(get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES)));
540         up_read(&mm->mmap_sem);
541
542         /*
543          * Drop our reference but make sure the mmput slow path is called from a
544          * different context because we shouldn't risk we get stuck there and
545          * put the oom_reaper out of the way.
546          */
547         mmput_async(mm);
548 unlock_oom:
549         mutex_unlock(&oom_lock);
550         return ret;
551 }
552
553 #define MAX_OOM_REAP_RETRIES 10
554 static void oom_reap_task(struct task_struct *tsk)
555 {
556         int attempts = 0;
557         struct mm_struct *mm = tsk->signal->oom_mm;
558
559         /* Retry the down_read_trylock(mmap_sem) a few times */
560         while (attempts++ < MAX_OOM_REAP_RETRIES && !__oom_reap_task_mm(tsk, mm))
561                 schedule_timeout_idle(HZ/10);
562
563         if (attempts <= MAX_OOM_REAP_RETRIES)
564                 goto done;
565
566
567         pr_info("oom_reaper: unable to reap pid:%d (%s)\n",
568                 task_pid_nr(tsk), tsk->comm);
569         debug_show_all_locks();
570
571 done:
572         tsk->oom_reaper_list = NULL;
573
574         /*
575          * Hide this mm from OOM killer because it has been either reaped or
576          * somebody can't call up_write(mmap_sem).
577          */
578         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
579
580         /* Drop a reference taken by wake_oom_reaper */
581         put_task_struct(tsk);
582 }
583
584 static int oom_reaper(void *unused)
585 {
586         while (true) {
587                 struct task_struct *tsk = NULL;
588
589                 wait_event_freezable(oom_reaper_wait, oom_reaper_list != NULL);
590                 spin_lock(&oom_reaper_lock);
591                 if (oom_reaper_list != NULL) {
592                         tsk = oom_reaper_list;
593                         oom_reaper_list = tsk->oom_reaper_list;
594                 }
595                 spin_unlock(&oom_reaper_lock);
596
597                 if (tsk)
598                         oom_reap_task(tsk);
599         }
600
601         return 0;
602 }
603
604 static void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
605 {
606         if (!oom_reaper_th)
607                 return;
608
609         /* tsk is already queued? */
610         if (tsk == oom_reaper_list || tsk->oom_reaper_list)
611                 return;
612
613         get_task_struct(tsk);
614
615         spin_lock(&oom_reaper_lock);
616         tsk->oom_reaper_list = oom_reaper_list;
617         oom_reaper_list = tsk;
618         spin_unlock(&oom_reaper_lock);
619         wake_up(&oom_reaper_wait);
620 }
621
622 static int __init oom_init(void)
623 {
624         oom_reaper_th = kthread_run(oom_reaper, NULL, "oom_reaper");
625         if (IS_ERR(oom_reaper_th)) {
626                 pr_err("Unable to start OOM reaper %ld. Continuing regardless\n",
627                                 PTR_ERR(oom_reaper_th));
628                 oom_reaper_th = NULL;
629         }
630         return 0;
631 }
632 subsys_initcall(oom_init)
633 #else
634 static inline void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
635 {
636 }
637 #endif /* CONFIG_MMU */
638
639 /**
640  * mark_oom_victim - mark the given task as OOM victim
641  * @tsk: task to mark
642  *
643  * Has to be called with oom_lock held and never after
644  * oom has been disabled already.
645  *
646  * tsk->mm has to be non NULL and caller has to guarantee it is stable (either
647  * under task_lock or operate on the current).
648  */
649 static void mark_oom_victim(struct task_struct *tsk)
650 {
651         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
652
653         WARN_ON(oom_killer_disabled);
654         /* OOM killer might race with memcg OOM */
655         if (test_and_set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_MEMDIE))
656                 return;
657
658         /* oom_mm is bound to the signal struct life time. */
659         if (!cmpxchg(&tsk->signal->oom_mm, NULL, mm))
660                 atomic_inc(&tsk->signal->oom_mm->mm_count);
661
662         /*
663          * Make sure that the task is woken up from uninterruptible sleep
664          * if it is frozen because OOM killer wouldn't be able to free
665          * any memory and livelock. freezing_slow_path will tell the freezer
666          * that TIF_MEMDIE tasks should be ignored.
667          */
668         __thaw_task(tsk);
669         atomic_inc(&oom_victims);
670 }
671
672 /**
673  * exit_oom_victim - note the exit of an OOM victim
674  */
675 void exit_oom_victim(void)
676 {
677         clear_thread_flag(TIF_MEMDIE);
678
679         if (!atomic_dec_return(&oom_victims))
680                 wake_up_all(&oom_victims_wait);
681 }
682
683 /**
684  * oom_killer_enable - enable OOM killer
685  */
686 void oom_killer_enable(void)
687 {
688         oom_killer_disabled = false;
689 }
690
691 /**
692  * oom_killer_disable - disable OOM killer
693  * @timeout: maximum timeout to wait for oom victims in jiffies
694  *
695  * Forces all page allocations to fail rather than trigger OOM killer.
696  * Will block and wait until all OOM victims are killed or the given
697  * timeout expires.
698  *
699  * The function cannot be called when there are runnable user tasks because
700  * the userspace would see unexpected allocation failures as a result. Any
701  * new usage of this function should be consulted with MM people.
702  *
703  * Returns true if successful and false if the OOM killer cannot be
704  * disabled.
705  */
706 bool oom_killer_disable(signed long timeout)
707 {
708         signed long ret;
709
710         /*
711          * Make sure to not race with an ongoing OOM killer. Check that the
712          * current is not killed (possibly due to sharing the victim's memory).
713          */
714         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
715                 return false;
716         oom_killer_disabled = true;
717         mutex_unlock(&oom_lock);
718
719         ret = wait_event_interruptible_timeout(oom_victims_wait,
720                         !atomic_read(&oom_victims), timeout);
721         if (ret <= 0) {
722                 oom_killer_enable();
723                 return false;
724         }
725
726         return true;
727 }
728
729 static inline bool __task_will_free_mem(struct task_struct *task)
730 {
731         struct signal_struct *sig = task->signal;
732
733         /*
734          * A coredumping process may sleep for an extended period in exit_mm(),
735          * so the oom killer cannot assume that the process will promptly exit
736          * and release memory.
737          */
738         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_COREDUMP)
739                 return false;
740
741         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_EXIT)
742                 return true;
743
744         if (thread_group_empty(task) && (task->flags & PF_EXITING))
745                 return true;
746
747         return false;
748 }
749
750 /*
751  * Checks whether the given task is dying or exiting and likely to
752  * release its address space. This means that all threads and processes
753  * sharing the same mm have to be killed or exiting.
754  * Caller has to make sure that task->mm is stable (hold task_lock or
755  * it operates on the current).
756  */
757 static bool task_will_free_mem(struct task_struct *task)
758 {
759         struct mm_struct *mm = task->mm;
760         struct task_struct *p;
761         bool ret = true;
762
763         /*
764          * Skip tasks without mm because it might have passed its exit_mm and
765          * exit_oom_victim. oom_reaper could have rescued that but do not rely
766          * on that for now. We can consider find_lock_task_mm in future.
767          */
768         if (!mm)
769                 return false;
770
771         if (!__task_will_free_mem(task))
772                 return false;
773
774         /*
775          * This task has already been drained by the oom reaper so there are
776          * only small chances it will free some more
777          */
778         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags))
779                 return false;
780
781         if (atomic_read(&mm->mm_users) <= 1)
782                 return true;
783
784         /*
785          * Make sure that all tasks which share the mm with the given tasks
786          * are dying as well to make sure that a) nobody pins its mm and
787          * b) the task is also reapable by the oom reaper.
788          */
789         rcu_read_lock();
790         for_each_process(p) {
791                 if (!process_shares_mm(p, mm))
792                         continue;
793                 if (same_thread_group(task, p))
794                         continue;
795                 ret = __task_will_free_mem(p);
796                 if (!ret)
797                         break;
798         }
799         rcu_read_unlock();
800
801         return ret;
802 }
803
804 static void oom_kill_process(struct oom_control *oc, const char *message)
805 {
806         struct task_struct *p = oc->chosen;
807         unsigned int points = oc->chosen_points;
808         struct task_struct *victim = p;
809         struct task_struct *child;
810         struct task_struct *t;
811         struct mm_struct *mm;
812         unsigned int victim_points = 0;
813         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
814                                               DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
815         bool can_oom_reap = true;
816
817         /*
818          * If the task is already exiting, don't alarm the sysadmin or kill
819          * its children or threads, just set TIF_MEMDIE so it can die quickly
820          */
821         task_lock(p);
822         if (task_will_free_mem(p)) {
823                 mark_oom_victim(p);
824                 wake_oom_reaper(p);
825                 task_unlock(p);
826                 put_task_struct(p);
827                 return;
828         }
829         task_unlock(p);
830
831         if (__ratelimit(&oom_rs))
832                 dump_header(oc, p);
833
834         pr_err("%s: Kill process %d (%s) score %u or sacrifice child\n",
835                 message, task_pid_nr(p), p->comm, points);
836
837         /*
838          * If any of p's children has a different mm and is eligible for kill,
839          * the one with the highest oom_badness() score is sacrificed for its
840          * parent.  This attempts to lose the minimal amount of work done while
841          * still freeing memory.
842          */
843         read_lock(&tasklist_lock);
844         for_each_thread(p, t) {
845                 list_for_each_entry(child, &t->children, sibling) {
846                         unsigned int child_points;
847
848                         if (process_shares_mm(child, p->mm))
849                                 continue;
850                         /*
851                          * oom_badness() returns 0 if the thread is unkillable
852                          */
853                         child_points = oom_badness(child,
854                                 oc->memcg, oc->nodemask, oc->totalpages);
855                         if (child_points > victim_points) {
856                                 put_task_struct(victim);
857                                 victim = child;
858                                 victim_points = child_points;
859                                 get_task_struct(victim);
860                         }
861                 }
862         }
863         read_unlock(&tasklist_lock);
864
865         p = find_lock_task_mm(victim);
866         if (!p) {
867                 put_task_struct(victim);
868                 return;
869         } else if (victim != p) {
870                 get_task_struct(p);
871                 put_task_struct(victim);
872                 victim = p;
873         }
874
875         /* Get a reference to safely compare mm after task_unlock(victim) */
876         mm = victim->mm;
877         atomic_inc(&mm->mm_count);
878         /*
879          * We should send SIGKILL before setting TIF_MEMDIE in order to prevent
880          * the OOM victim from depleting the memory reserves from the user
881          * space under its control.
882          */
883         do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_FORCED, victim, true);
884         mark_oom_victim(victim);
885         pr_err("Killed process %d (%s) total-vm:%lukB, anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
886                 task_pid_nr(victim), victim->comm, K(victim->mm->total_vm),
887                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_ANONPAGES)),
888                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_FILEPAGES)),
889                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_SHMEMPAGES)));
890         task_unlock(victim);
891
892         /*
893          * Kill all user processes sharing victim->mm in other thread groups, if
894          * any.  They don't get access to memory reserves, though, to avoid
895          * depletion of all memory.  This prevents mm->mmap_sem livelock when an
896          * oom killed thread cannot exit because it requires the semaphore and
897          * its contended by another thread trying to allocate memory itself.
898          * That thread will now get access to memory reserves since it has a
899          * pending fatal signal.
900          */
901         rcu_read_lock();
902         for_each_process(p) {
903                 if (!process_shares_mm(p, mm))
904                         continue;
905                 if (same_thread_group(p, victim))
906                         continue;
907                 if (is_global_init(p)) {
908                         can_oom_reap = false;
909                         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
910                         pr_info("oom killer %d (%s) has mm pinned by %d (%s)\n",
911                                         task_pid_nr(victim), victim->comm,
912                                         task_pid_nr(p), p->comm);
913                         continue;
914                 }
915                 /*
916                  * No use_mm() user needs to read from the userspace so we are
917                  * ok to reap it.
918                  */
919                 if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD))
920                         continue;
921                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_FORCED, p, true);
922         }
923         rcu_read_unlock();
924
925         if (can_oom_reap)
926                 wake_oom_reaper(victim);
927
928         mmdrop(mm);
929         put_task_struct(victim);
930 }
931 #undef K
932
933 /*
934  * Determines whether the kernel must panic because of the panic_on_oom sysctl.
935  */
936 static void check_panic_on_oom(struct oom_control *oc,
937                                enum oom_constraint constraint)
938 {
939         if (likely(!sysctl_panic_on_oom))
940                 return;
941         if (sysctl_panic_on_oom != 2) {
942                 /*
943                  * panic_on_oom == 1 only affects CONSTRAINT_NONE, the kernel
944                  * does not panic for cpuset, mempolicy, or memcg allocation
945                  * failures.
946                  */
947                 if (constraint != CONSTRAINT_NONE)
948                         return;
949         }
950         /* Do not panic for oom kills triggered by sysrq */
951         if (is_sysrq_oom(oc))
952                 return;
953         dump_header(oc, NULL);
954         panic("Out of memory: %s panic_on_oom is enabled\n",
955                 sysctl_panic_on_oom == 2 ? "compulsory" : "system-wide");
956 }
957
958 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(oom_notify_list);
959
960 int register_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
961 {
962         return blocking_notifier_chain_register(&oom_notify_list, nb);
963 }
964 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_oom_notifier);
965
966 int unregister_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
967 {
968         return blocking_notifier_chain_unregister(&oom_notify_list, nb);
969 }
970 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_oom_notifier);
971
972 /**
973  * out_of_memory - kill the "best" process when we run out of memory
974  * @oc: pointer to struct oom_control
975  *
976  * If we run out of memory, we have the choice between either
977  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
978  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
979  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
980  */
981 bool out_of_memory(struct oom_control *oc)
982 {
983         unsigned long freed = 0;
984         enum oom_constraint constraint = CONSTRAINT_NONE;
985
986         if (oom_killer_disabled)
987                 return false;
988
989         if (!is_memcg_oom(oc)) {
990                 blocking_notifier_call_chain(&oom_notify_list, 0, &freed);
991                 if (freed > 0)
992                         /* Got some memory back in the last second. */
993                         return true;
994         }
995
996         /*
997          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
998          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
999          * quickly exit and free its memory.
1000          */
1001         if (task_will_free_mem(current)) {
1002                 mark_oom_victim(current);
1003                 wake_oom_reaper(current);
1004                 return true;
1005         }
1006
1007         /*
1008          * The OOM killer does not compensate for IO-less reclaim.
1009          * pagefault_out_of_memory lost its gfp context so we have to
1010          * make sure exclude 0 mask - all other users should have at least
1011          * ___GFP_DIRECT_RECLAIM to get here.
1012          */
1013         if (oc->gfp_mask && !(oc->gfp_mask & (__GFP_FS|__GFP_NOFAIL)))
1014                 return true;
1015
1016         /*
1017          * Check if there were limitations on the allocation (only relevant for
1018          * NUMA and memcg) that may require different handling.
1019          */
1020         constraint = constrained_alloc(oc);
1021         if (constraint != CONSTRAINT_MEMORY_POLICY)
1022                 oc->nodemask = NULL;
1023         check_panic_on_oom(oc, constraint);
1024
1025         if (!is_memcg_oom(oc) && sysctl_oom_kill_allocating_task &&
1026             current->mm && !oom_unkillable_task(current, NULL, oc->nodemask) &&
1027             current->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN) {
1028                 get_task_struct(current);
1029                 oc->chosen = current;
1030                 oom_kill_process(oc, "Out of memory (oom_kill_allocating_task)");
1031                 return true;
1032         }
1033
1034         select_bad_process(oc);
1035         /* Found nothing?!?! Either we hang forever, or we panic. */
1036         if (!oc->chosen && !is_sysrq_oom(oc) && !is_memcg_oom(oc)) {
1037                 dump_header(oc, NULL);
1038                 panic("Out of memory and no killable processes...\n");
1039         }
1040         if (oc->chosen && oc->chosen != (void *)-1UL) {
1041                 oom_kill_process(oc, !is_memcg_oom(oc) ? "Out of memory" :
1042                                  "Memory cgroup out of memory");
1043                 /*
1044                  * Give the killed process a good chance to exit before trying
1045                  * to allocate memory again.
1046                  */
1047                 schedule_timeout_killable(1);
1048         }
1049         return !!oc->chosen;
1050 }
1051
1052 /*
1053  * The pagefault handler calls here because it is out of memory, so kill a
1054  * memory-hogging task. If oom_lock is held by somebody else, a parallel oom
1055  * killing is already in progress so do nothing.
1056  */
1057 void pagefault_out_of_memory(void)
1058 {
1059         struct oom_control oc = {
1060                 .zonelist = NULL,
1061                 .nodemask = NULL,
1062                 .memcg = NULL,
1063                 .gfp_mask = 0,
1064                 .order = 0,
1065         };
1066
1067         if (mem_cgroup_oom_synchronize(true))
1068                 return;
1069
1070         if (!mutex_trylock(&oom_lock))
1071                 return;
1072
1073         if (!out_of_memory(&oc)) {
1074                 /*
1075                  * There shouldn't be any user tasks runnable while the
1076                  * OOM killer is disabled, so the current task has to
1077                  * be a racing OOM victim for which oom_killer_disable()
1078                  * is waiting for.
1079                  */
1080                 WARN_ON(test_thread_flag(TIF_MEMDIE));
1081         }
1082
1083         mutex_unlock(&oom_lock);
1084 }