mm,oom_reaper: reduce find_lock_task_mm() usage
[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_REAPED, &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_REAPED because chances that it would release
300          * any memory is quite low.
301          */
302         if (!is_sysrq_oom(oc) && atomic_read(&task->signal->oom_victims)) {
303                 struct task_struct *p = find_lock_task_mm(task);
304                 bool reaped = false;
305
306                 if (p) {
307                         reaped = test_bit(MMF_OOM_REAPED, &p->mm->flags);
308                         task_unlock(p);
309                 }
310                 if (reaped)
311                         goto next;
312                 goto abort;
313         }
314
315         /*
316          * If task is allocating a lot of memory and has been marked to be
317          * killed first if it triggers an oom, then select it.
318          */
319         if (oom_task_origin(task)) {
320                 points = ULONG_MAX;
321                 goto select;
322         }
323
324         points = oom_badness(task, NULL, oc->nodemask, oc->totalpages);
325         if (!points || points < oc->chosen_points)
326                 goto next;
327
328         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
329         if (points == oc->chosen_points && thread_group_leader(oc->chosen))
330                 goto next;
331 select:
332         if (oc->chosen)
333                 put_task_struct(oc->chosen);
334         get_task_struct(task);
335         oc->chosen = task;
336         oc->chosen_points = points;
337 next:
338         return 0;
339 abort:
340         if (oc->chosen)
341                 put_task_struct(oc->chosen);
342         oc->chosen = (void *)-1UL;
343         return 1;
344 }
345
346 /*
347  * Simple selection loop. We choose the process with the highest number of
348  * 'points'. In case scan was aborted, oc->chosen is set to -1.
349  */
350 static void select_bad_process(struct oom_control *oc)
351 {
352         if (is_memcg_oom(oc))
353                 mem_cgroup_scan_tasks(oc->memcg, oom_evaluate_task, oc);
354         else {
355                 struct task_struct *p;
356
357                 rcu_read_lock();
358                 for_each_process(p)
359                         if (oom_evaluate_task(p, oc))
360                                 break;
361                 rcu_read_unlock();
362         }
363
364         oc->chosen_points = oc->chosen_points * 1000 / oc->totalpages;
365 }
366
367 /**
368  * dump_tasks - dump current memory state of all system tasks
369  * @memcg: current's memory controller, if constrained
370  * @nodemask: nodemask passed to page allocator for mempolicy ooms
371  *
372  * Dumps the current memory state of all eligible tasks.  Tasks not in the same
373  * memcg, not in the same cpuset, or bound to a disjoint set of mempolicy nodes
374  * are not shown.
375  * State information includes task's pid, uid, tgid, vm size, rss, nr_ptes,
376  * swapents, oom_score_adj value, and name.
377  */
378 static void dump_tasks(struct mem_cgroup *memcg, const nodemask_t *nodemask)
379 {
380         struct task_struct *p;
381         struct task_struct *task;
382
383         pr_info("[ pid ]   uid  tgid total_vm      rss nr_ptes nr_pmds swapents oom_score_adj name\n");
384         rcu_read_lock();
385         for_each_process(p) {
386                 if (oom_unkillable_task(p, memcg, nodemask))
387                         continue;
388
389                 task = find_lock_task_mm(p);
390                 if (!task) {
391                         /*
392                          * This is a kthread or all of p's threads have already
393                          * detached their mm's.  There's no need to report
394                          * them; they can't be oom killed anyway.
395                          */
396                         continue;
397                 }
398
399                 pr_info("[%5d] %5d %5d %8lu %8lu %7ld %7ld %8lu         %5hd %s\n",
400                         task->pid, from_kuid(&init_user_ns, task_uid(task)),
401                         task->tgid, task->mm->total_vm, get_mm_rss(task->mm),
402                         atomic_long_read(&task->mm->nr_ptes),
403                         mm_nr_pmds(task->mm),
404                         get_mm_counter(task->mm, MM_SWAPENTS),
405                         task->signal->oom_score_adj, task->comm);
406                 task_unlock(task);
407         }
408         rcu_read_unlock();
409 }
410
411 static void dump_header(struct oom_control *oc, struct task_struct *p)
412 {
413         pr_warn("%s invoked oom-killer: gfp_mask=%#x(%pGg), order=%d, oom_score_adj=%hd\n",
414                 current->comm, oc->gfp_mask, &oc->gfp_mask, oc->order,
415                 current->signal->oom_score_adj);
416
417         cpuset_print_current_mems_allowed();
418         dump_stack();
419         if (oc->memcg)
420                 mem_cgroup_print_oom_info(oc->memcg, p);
421         else
422                 show_mem(SHOW_MEM_FILTER_NODES);
423         if (sysctl_oom_dump_tasks)
424                 dump_tasks(oc->memcg, oc->nodemask);
425 }
426
427 /*
428  * Number of OOM victims in flight
429  */
430 static atomic_t oom_victims = ATOMIC_INIT(0);
431 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_victims_wait);
432
433 static bool oom_killer_disabled __read_mostly;
434
435 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
436
437 /*
438  * task->mm can be NULL if the task is the exited group leader.  So to
439  * determine whether the task is using a particular mm, we examine all the
440  * task's threads: if one of those is using this mm then this task was also
441  * using it.
442  */
443 bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm)
444 {
445         struct task_struct *t;
446
447         for_each_thread(p, t) {
448                 struct mm_struct *t_mm = READ_ONCE(t->mm);
449                 if (t_mm)
450                         return t_mm == mm;
451         }
452         return false;
453 }
454
455
456 #ifdef CONFIG_MMU
457 /*
458  * OOM Reaper kernel thread which tries to reap the memory used by the OOM
459  * victim (if that is possible) to help the OOM killer to move on.
460  */
461 static struct task_struct *oom_reaper_th;
462 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_reaper_wait);
463 static struct task_struct *oom_reaper_list;
464 static DEFINE_SPINLOCK(oom_reaper_lock);
465
466 static bool __oom_reap_task_mm(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
467 {
468         struct mmu_gather tlb;
469         struct vm_area_struct *vma;
470         struct zap_details details = {.check_swap_entries = true,
471                                       .ignore_dirty = true};
472         bool ret = true;
473
474         /*
475          * We have to make sure to not race with the victim exit path
476          * and cause premature new oom victim selection:
477          * __oom_reap_task_mm           exit_mm
478          *   mmget_not_zero
479          *                                mmput
480          *                                  atomic_dec_and_test
481          *                                exit_oom_victim
482          *                              [...]
483          *                              out_of_memory
484          *                                select_bad_process
485          *                                  # no TIF_MEMDIE task selects new victim
486          *  unmap_page_range # frees some memory
487          */
488         mutex_lock(&oom_lock);
489
490         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
491                 ret = false;
492                 goto unlock_oom;
493         }
494
495         /*
496          * increase mm_users only after we know we will reap something so
497          * that the mmput_async is called only when we have reaped something
498          * and delayed __mmput doesn't matter that much
499          */
500         if (!mmget_not_zero(mm)) {
501                 up_read(&mm->mmap_sem);
502                 goto unlock_oom;
503         }
504
505         tlb_gather_mmu(&tlb, mm, 0, -1);
506         for (vma = mm->mmap ; vma; vma = vma->vm_next) {
507                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
508                         continue;
509
510                 /*
511                  * mlocked VMAs require explicit munlocking before unmap.
512                  * Let's keep it simple here and skip such VMAs.
513                  */
514                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
515                         continue;
516
517                 /*
518                  * Only anonymous pages have a good chance to be dropped
519                  * without additional steps which we cannot afford as we
520                  * are OOM already.
521                  *
522                  * We do not even care about fs backed pages because all
523                  * which are reclaimable have already been reclaimed and
524                  * we do not want to block exit_mmap by keeping mm ref
525                  * count elevated without a good reason.
526                  */
527                 if (vma_is_anonymous(vma) || !(vma->vm_flags & VM_SHARED))
528                         unmap_page_range(&tlb, vma, vma->vm_start, vma->vm_end,
529                                          &details);
530         }
531         tlb_finish_mmu(&tlb, 0, -1);
532         pr_info("oom_reaper: reaped process %d (%s), now anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
533                         task_pid_nr(tsk), tsk->comm,
534                         K(get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES)),
535                         K(get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES)),
536                         K(get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES)));
537         up_read(&mm->mmap_sem);
538
539         /*
540          * This task can be safely ignored because we cannot do much more
541          * to release its memory.
542          */
543         set_bit(MMF_OOM_REAPED, &mm->flags);
544         /*
545          * Drop our reference but make sure the mmput slow path is called from a
546          * different context because we shouldn't risk we get stuck there and
547          * put the oom_reaper out of the way.
548          */
549         mmput_async(mm);
550 unlock_oom:
551         mutex_unlock(&oom_lock);
552         return ret;
553 }
554
555 #define MAX_OOM_REAP_RETRIES 10
556 static void oom_reap_task(struct task_struct *tsk)
557 {
558         int attempts = 0;
559         struct mm_struct *mm = NULL;
560         struct task_struct *p = find_lock_task_mm(tsk);
561
562         /*
563          * Make sure we find the associated mm_struct even when the particular
564          * thread has already terminated and cleared its mm.
565          * We might have race with exit path so consider our work done if there
566          * is no mm.
567          */
568         if (!p)
569                 goto done;
570         mm = p->mm;
571         atomic_inc(&mm->mm_count);
572         task_unlock(p);
573
574         /* Retry the down_read_trylock(mmap_sem) a few times */
575         while (attempts++ < MAX_OOM_REAP_RETRIES && !__oom_reap_task_mm(tsk, mm))
576                 schedule_timeout_idle(HZ/10);
577
578         if (attempts <= MAX_OOM_REAP_RETRIES)
579                 goto done;
580
581         pr_info("oom_reaper: unable to reap pid:%d (%s)\n",
582                 task_pid_nr(tsk), tsk->comm);
583
584         /*
585          * If we've already tried to reap this task in the past and
586          * failed it probably doesn't make much sense to try yet again
587          * so hide the mm from the oom killer so that it can move on
588          * to another task with a different mm struct.
589          */
590         if (test_and_set_bit(MMF_OOM_NOT_REAPABLE, &mm->flags)) {
591                 pr_info("oom_reaper: giving up pid:%d (%s)\n",
592                         task_pid_nr(tsk), tsk->comm);
593                 set_bit(MMF_OOM_REAPED, &mm->flags);
594         }
595         debug_show_all_locks();
596
597 done:
598         /*
599          * Clear TIF_MEMDIE because the task shouldn't be sitting on a
600          * reasonably reclaimable memory anymore or it is not a good candidate
601          * for the oom victim right now because it cannot release its memory
602          * itself nor by the oom reaper.
603          */
604         tsk->oom_reaper_list = NULL;
605         exit_oom_victim(tsk);
606
607         /* Drop a reference taken by wake_oom_reaper */
608         put_task_struct(tsk);
609         /* Drop a reference taken above. */
610         if (mm)
611                 mmdrop(mm);
612 }
613
614 static int oom_reaper(void *unused)
615 {
616         set_freezable();
617
618         while (true) {
619                 struct task_struct *tsk = NULL;
620
621                 wait_event_freezable(oom_reaper_wait, oom_reaper_list != NULL);
622                 spin_lock(&oom_reaper_lock);
623                 if (oom_reaper_list != NULL) {
624                         tsk = oom_reaper_list;
625                         oom_reaper_list = tsk->oom_reaper_list;
626                 }
627                 spin_unlock(&oom_reaper_lock);
628
629                 if (tsk)
630                         oom_reap_task(tsk);
631         }
632
633         return 0;
634 }
635
636 static void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
637 {
638         if (!oom_reaper_th)
639                 return;
640
641         /* tsk is already queued? */
642         if (tsk == oom_reaper_list || tsk->oom_reaper_list)
643                 return;
644
645         get_task_struct(tsk);
646
647         spin_lock(&oom_reaper_lock);
648         tsk->oom_reaper_list = oom_reaper_list;
649         oom_reaper_list = tsk;
650         spin_unlock(&oom_reaper_lock);
651         wake_up(&oom_reaper_wait);
652 }
653
654 static int __init oom_init(void)
655 {
656         oom_reaper_th = kthread_run(oom_reaper, NULL, "oom_reaper");
657         if (IS_ERR(oom_reaper_th)) {
658                 pr_err("Unable to start OOM reaper %ld. Continuing regardless\n",
659                                 PTR_ERR(oom_reaper_th));
660                 oom_reaper_th = NULL;
661         }
662         return 0;
663 }
664 subsys_initcall(oom_init)
665 #else
666 static inline void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
667 {
668 }
669 #endif /* CONFIG_MMU */
670
671 /**
672  * mark_oom_victim - mark the given task as OOM victim
673  * @tsk: task to mark
674  *
675  * Has to be called with oom_lock held and never after
676  * oom has been disabled already.
677  */
678 static void mark_oom_victim(struct task_struct *tsk)
679 {
680         WARN_ON(oom_killer_disabled);
681         /* OOM killer might race with memcg OOM */
682         if (test_and_set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_MEMDIE))
683                 return;
684         atomic_inc(&tsk->signal->oom_victims);
685         /*
686          * Make sure that the task is woken up from uninterruptible sleep
687          * if it is frozen because OOM killer wouldn't be able to free
688          * any memory and livelock. freezing_slow_path will tell the freezer
689          * that TIF_MEMDIE tasks should be ignored.
690          */
691         __thaw_task(tsk);
692         atomic_inc(&oom_victims);
693 }
694
695 /**
696  * exit_oom_victim - note the exit of an OOM victim
697  */
698 void exit_oom_victim(struct task_struct *tsk)
699 {
700         if (!test_and_clear_tsk_thread_flag(tsk, TIF_MEMDIE))
701                 return;
702         atomic_dec(&tsk->signal->oom_victims);
703
704         if (!atomic_dec_return(&oom_victims))
705                 wake_up_all(&oom_victims_wait);
706 }
707
708 /**
709  * oom_killer_disable - disable OOM killer
710  *
711  * Forces all page allocations to fail rather than trigger OOM killer.
712  * Will block and wait until all OOM victims are killed.
713  *
714  * The function cannot be called when there are runnable user tasks because
715  * the userspace would see unexpected allocation failures as a result. Any
716  * new usage of this function should be consulted with MM people.
717  *
718  * Returns true if successful and false if the OOM killer cannot be
719  * disabled.
720  */
721 bool oom_killer_disable(void)
722 {
723         /*
724          * Make sure to not race with an ongoing OOM killer. Check that the
725          * current is not killed (possibly due to sharing the victim's memory).
726          */
727         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
728                 return false;
729         oom_killer_disabled = true;
730         mutex_unlock(&oom_lock);
731
732         wait_event(oom_victims_wait, !atomic_read(&oom_victims));
733
734         return true;
735 }
736
737 /**
738  * oom_killer_enable - enable OOM killer
739  */
740 void oom_killer_enable(void)
741 {
742         oom_killer_disabled = false;
743 }
744
745 static inline bool __task_will_free_mem(struct task_struct *task)
746 {
747         struct signal_struct *sig = task->signal;
748
749         /*
750          * A coredumping process may sleep for an extended period in exit_mm(),
751          * so the oom killer cannot assume that the process will promptly exit
752          * and release memory.
753          */
754         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_COREDUMP)
755                 return false;
756
757         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_EXIT)
758                 return true;
759
760         if (thread_group_empty(task) && (task->flags & PF_EXITING))
761                 return true;
762
763         return false;
764 }
765
766 /*
767  * Checks whether the given task is dying or exiting and likely to
768  * release its address space. This means that all threads and processes
769  * sharing the same mm have to be killed or exiting.
770  * Caller has to make sure that task->mm is stable (hold task_lock or
771  * it operates on the current).
772  */
773 static bool task_will_free_mem(struct task_struct *task)
774 {
775         struct mm_struct *mm = task->mm;
776         struct task_struct *p;
777         bool ret = true;
778
779         /*
780          * Skip tasks without mm because it might have passed its exit_mm and
781          * exit_oom_victim. oom_reaper could have rescued that but do not rely
782          * on that for now. We can consider find_lock_task_mm in future.
783          */
784         if (!mm)
785                 return false;
786
787         if (!__task_will_free_mem(task))
788                 return false;
789
790         /*
791          * This task has already been drained by the oom reaper so there are
792          * only small chances it will free some more
793          */
794         if (test_bit(MMF_OOM_REAPED, &mm->flags))
795                 return false;
796
797         if (atomic_read(&mm->mm_users) <= 1)
798                 return true;
799
800         /*
801          * Make sure that all tasks which share the mm with the given tasks
802          * are dying as well to make sure that a) nobody pins its mm and
803          * b) the task is also reapable by the oom reaper.
804          */
805         rcu_read_lock();
806         for_each_process(p) {
807                 if (!process_shares_mm(p, mm))
808                         continue;
809                 if (same_thread_group(task, p))
810                         continue;
811                 ret = __task_will_free_mem(p);
812                 if (!ret)
813                         break;
814         }
815         rcu_read_unlock();
816
817         return ret;
818 }
819
820 static void oom_kill_process(struct oom_control *oc, const char *message)
821 {
822         struct task_struct *p = oc->chosen;
823         unsigned int points = oc->chosen_points;
824         struct task_struct *victim = p;
825         struct task_struct *child;
826         struct task_struct *t;
827         struct mm_struct *mm;
828         unsigned int victim_points = 0;
829         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
830                                               DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
831         bool can_oom_reap = true;
832
833         /*
834          * If the task is already exiting, don't alarm the sysadmin or kill
835          * its children or threads, just set TIF_MEMDIE so it can die quickly
836          */
837         task_lock(p);
838         if (task_will_free_mem(p)) {
839                 mark_oom_victim(p);
840                 wake_oom_reaper(p);
841                 task_unlock(p);
842                 put_task_struct(p);
843                 return;
844         }
845         task_unlock(p);
846
847         if (__ratelimit(&oom_rs))
848                 dump_header(oc, p);
849
850         pr_err("%s: Kill process %d (%s) score %u or sacrifice child\n",
851                 message, task_pid_nr(p), p->comm, points);
852
853         /*
854          * If any of p's children has a different mm and is eligible for kill,
855          * the one with the highest oom_badness() score is sacrificed for its
856          * parent.  This attempts to lose the minimal amount of work done while
857          * still freeing memory.
858          */
859         read_lock(&tasklist_lock);
860         for_each_thread(p, t) {
861                 list_for_each_entry(child, &t->children, sibling) {
862                         unsigned int child_points;
863
864                         if (process_shares_mm(child, p->mm))
865                                 continue;
866                         /*
867                          * oom_badness() returns 0 if the thread is unkillable
868                          */
869                         child_points = oom_badness(child,
870                                 oc->memcg, oc->nodemask, oc->totalpages);
871                         if (child_points > victim_points) {
872                                 put_task_struct(victim);
873                                 victim = child;
874                                 victim_points = child_points;
875                                 get_task_struct(victim);
876                         }
877                 }
878         }
879         read_unlock(&tasklist_lock);
880
881         p = find_lock_task_mm(victim);
882         if (!p) {
883                 put_task_struct(victim);
884                 return;
885         } else if (victim != p) {
886                 get_task_struct(p);
887                 put_task_struct(victim);
888                 victim = p;
889         }
890
891         /* Get a reference to safely compare mm after task_unlock(victim) */
892         mm = victim->mm;
893         atomic_inc(&mm->mm_count);
894         /*
895          * We should send SIGKILL before setting TIF_MEMDIE in order to prevent
896          * the OOM victim from depleting the memory reserves from the user
897          * space under its control.
898          */
899         do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_FORCED, victim, true);
900         mark_oom_victim(victim);
901         pr_err("Killed process %d (%s) total-vm:%lukB, anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
902                 task_pid_nr(victim), victim->comm, K(victim->mm->total_vm),
903                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_ANONPAGES)),
904                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_FILEPAGES)),
905                 K(get_mm_counter(victim->mm, MM_SHMEMPAGES)));
906         task_unlock(victim);
907
908         /*
909          * Kill all user processes sharing victim->mm in other thread groups, if
910          * any.  They don't get access to memory reserves, though, to avoid
911          * depletion of all memory.  This prevents mm->mmap_sem livelock when an
912          * oom killed thread cannot exit because it requires the semaphore and
913          * its contended by another thread trying to allocate memory itself.
914          * That thread will now get access to memory reserves since it has a
915          * pending fatal signal.
916          */
917         rcu_read_lock();
918         for_each_process(p) {
919                 if (!process_shares_mm(p, mm))
920                         continue;
921                 if (same_thread_group(p, victim))
922                         continue;
923                 if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD) || is_global_init(p)) {
924                         /*
925                          * We cannot use oom_reaper for the mm shared by this
926                          * process because it wouldn't get killed and so the
927                          * memory might be still used. Hide the mm from the oom
928                          * killer to guarantee OOM forward progress.
929                          */
930                         can_oom_reap = false;
931                         set_bit(MMF_OOM_REAPED, &mm->flags);
932                         pr_info("oom killer %d (%s) has mm pinned by %d (%s)\n",
933                                         task_pid_nr(victim), victim->comm,
934                                         task_pid_nr(p), p->comm);
935                         continue;
936                 }
937                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_FORCED, p, true);
938         }
939         rcu_read_unlock();
940
941         if (can_oom_reap)
942                 wake_oom_reaper(victim);
943
944         mmdrop(mm);
945         put_task_struct(victim);
946 }
947 #undef K
948
949 /*
950  * Determines whether the kernel must panic because of the panic_on_oom sysctl.
951  */
952 static void check_panic_on_oom(struct oom_control *oc,
953                                enum oom_constraint constraint)
954 {
955         if (likely(!sysctl_panic_on_oom))
956                 return;
957         if (sysctl_panic_on_oom != 2) {
958                 /*
959                  * panic_on_oom == 1 only affects CONSTRAINT_NONE, the kernel
960                  * does not panic for cpuset, mempolicy, or memcg allocation
961                  * failures.
962                  */
963                 if (constraint != CONSTRAINT_NONE)
964                         return;
965         }
966         /* Do not panic for oom kills triggered by sysrq */
967         if (is_sysrq_oom(oc))
968                 return;
969         dump_header(oc, NULL);
970         panic("Out of memory: %s panic_on_oom is enabled\n",
971                 sysctl_panic_on_oom == 2 ? "compulsory" : "system-wide");
972 }
973
974 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(oom_notify_list);
975
976 int register_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
977 {
978         return blocking_notifier_chain_register(&oom_notify_list, nb);
979 }
980 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_oom_notifier);
981
982 int unregister_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
983 {
984         return blocking_notifier_chain_unregister(&oom_notify_list, nb);
985 }
986 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_oom_notifier);
987
988 /**
989  * out_of_memory - kill the "best" process when we run out of memory
990  * @oc: pointer to struct oom_control
991  *
992  * If we run out of memory, we have the choice between either
993  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
994  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
995  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
996  */
997 bool out_of_memory(struct oom_control *oc)
998 {
999         unsigned long freed = 0;
1000         enum oom_constraint constraint = CONSTRAINT_NONE;
1001
1002         if (oom_killer_disabled)
1003                 return false;
1004
1005         if (!is_memcg_oom(oc)) {
1006                 blocking_notifier_call_chain(&oom_notify_list, 0, &freed);
1007                 if (freed > 0)
1008                         /* Got some memory back in the last second. */
1009                         return true;
1010         }
1011
1012         /*
1013          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1014          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1015          * quickly exit and free its memory.
1016          */
1017         if (task_will_free_mem(current)) {
1018                 mark_oom_victim(current);
1019                 wake_oom_reaper(current);
1020                 return true;
1021         }
1022
1023         /*
1024          * The OOM killer does not compensate for IO-less reclaim.
1025          * pagefault_out_of_memory lost its gfp context so we have to
1026          * make sure exclude 0 mask - all other users should have at least
1027          * ___GFP_DIRECT_RECLAIM to get here.
1028          */
1029         if (oc->gfp_mask && !(oc->gfp_mask & (__GFP_FS|__GFP_NOFAIL)))
1030                 return true;
1031
1032         /*
1033          * Check if there were limitations on the allocation (only relevant for
1034          * NUMA and memcg) that may require different handling.
1035          */
1036         constraint = constrained_alloc(oc);
1037         if (constraint != CONSTRAINT_MEMORY_POLICY)
1038                 oc->nodemask = NULL;
1039         check_panic_on_oom(oc, constraint);
1040
1041         if (!is_memcg_oom(oc) && sysctl_oom_kill_allocating_task &&
1042             current->mm && !oom_unkillable_task(current, NULL, oc->nodemask) &&
1043             current->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN) {
1044                 get_task_struct(current);
1045                 oc->chosen = current;
1046                 oom_kill_process(oc, "Out of memory (oom_kill_allocating_task)");
1047                 return true;
1048         }
1049
1050         select_bad_process(oc);
1051         /* Found nothing?!?! Either we hang forever, or we panic. */
1052         if (!oc->chosen && !is_sysrq_oom(oc) && !is_memcg_oom(oc)) {
1053                 dump_header(oc, NULL);
1054                 panic("Out of memory and no killable processes...\n");
1055         }
1056         if (oc->chosen && oc->chosen != (void *)-1UL) {
1057                 oom_kill_process(oc, !is_memcg_oom(oc) ? "Out of memory" :
1058                                  "Memory cgroup out of memory");
1059                 /*
1060                  * Give the killed process a good chance to exit before trying
1061                  * to allocate memory again.
1062                  */
1063                 schedule_timeout_killable(1);
1064         }
1065         return !!oc->chosen;
1066 }
1067
1068 /*
1069  * The pagefault handler calls here because it is out of memory, so kill a
1070  * memory-hogging task. If oom_lock is held by somebody else, a parallel oom
1071  * killing is already in progress so do nothing.
1072  */
1073 void pagefault_out_of_memory(void)
1074 {
1075         struct oom_control oc = {
1076                 .zonelist = NULL,
1077                 .nodemask = NULL,
1078                 .memcg = NULL,
1079                 .gfp_mask = 0,
1080                 .order = 0,
1081         };
1082
1083         if (mem_cgroup_oom_synchronize(true))
1084                 return;
1085
1086         if (!mutex_trylock(&oom_lock))
1087                 return;
1088
1089         if (!out_of_memory(&oc)) {
1090                 /*
1091                  * There shouldn't be any user tasks runnable while the
1092                  * OOM killer is disabled, so the current task has to
1093                  * be a racing OOM victim for which oom_killer_disable()
1094                  * is waiting for.
1095                  */
1096                 WARN_ON(test_thread_flag(TIF_MEMDIE));
1097         }
1098
1099         mutex_unlock(&oom_lock);
1100 }