4748b906aff23451c9bbf838ddc1add16bbf1cc9
[linux-2.6.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  *
8  *  The routines in this file are used to kill a process when
9  *  we're seriously out of memory. This gets called from __alloc_pages()
10  *  in mm/page_alloc.c when we really run out of memory.
11  *
12  *  Since we won't call these routines often (on a well-configured
13  *  machine) this file will double as a 'coding guide' and a signpost
14  *  for newbie kernel hackers. It features several pointers to major
15  *  kernel subsystems and hints as to where to find out what things do.
16  */
17
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/swap.h>
21 #include <linux/timex.h>
22 #include <linux/jiffies.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24
25 /* #define DEBUG */
26
27 /**
28  * oom_badness - calculate a numeric value for how bad this task has been
29  * @p: task struct of which task we should calculate
30  * @uptime: current uptime in seconds
31  *
32  * The formula used is relatively simple and documented inline in the
33  * function. The main rationale is that we want to select a good task
34  * to kill when we run out of memory.
35  *
36  * Good in this context means that:
37  * 1) we lose the minimum amount of work done
38  * 2) we recover a large amount of memory
39  * 3) we don't kill anything innocent of eating tons of memory
40  * 4) we want to kill the minimum amount of processes (one)
41  * 5) we try to kill the process the user expects us to kill, this
42  *    algorithm has been meticulously tuned to meet the principle
43  *    of least surprise ... (be careful when you change it)
44  */
45
46 unsigned long badness(struct task_struct *p, unsigned long uptime)
47 {
48         unsigned long points, cpu_time, run_time, s;
49         struct list_head *tsk;
50
51         if (!p->mm)
52                 return 0;
53
54         /*
55          * The memory size of the process is the basis for the badness.
56          */
57         points = p->mm->total_vm;
58
59         /*
60          * Processes which fork a lot of child processes are likely
61          * a good choice. We add the vmsize of the children if they
62          * have an own mm. This prevents forking servers to flood the
63          * machine with an endless amount of children
64          */
65         list_for_each(tsk, &p->children) {
66                 struct task_struct *chld;
67                 chld = list_entry(tsk, struct task_struct, sibling);
68                 if (chld->mm != p->mm && chld->mm)
69                         points += chld->mm->total_vm;
70         }
71
72         /*
73          * CPU time is in tens of seconds and run time is in thousands
74          * of seconds. There is no particular reason for this other than
75          * that it turned out to work very well in practice.
76          */
77         cpu_time = (cputime_to_jiffies(p->utime) + cputime_to_jiffies(p->stime))
78                 >> (SHIFT_HZ + 3);
79
80         if (uptime >= p->start_time.tv_sec)
81                 run_time = (uptime - p->start_time.tv_sec) >> 10;
82         else
83                 run_time = 0;
84
85         s = int_sqrt(cpu_time);
86         if (s)
87                 points /= s;
88         s = int_sqrt(int_sqrt(run_time));
89         if (s)
90                 points /= s;
91
92         /*
93          * Niced processes are most likely less important, so double
94          * their badness points.
95          */
96         if (task_nice(p) > 0)
97                 points *= 2;
98
99         /*
100          * Superuser processes are usually more important, so we make it
101          * less likely that we kill those.
102          */
103         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_ADMIN) ||
104                                 p->uid == 0 || p->euid == 0)
105                 points /= 4;
106
107         /*
108          * We don't want to kill a process with direct hardware access.
109          * Not only could that mess up the hardware, but usually users
110          * tend to only have this flag set on applications they think
111          * of as important.
112          */
113         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_RAWIO))
114                 points /= 4;
115
116         /*
117          * Adjust the score by oomkilladj.
118          */
119         if (p->oomkilladj) {
120                 if (p->oomkilladj > 0)
121                         points <<= p->oomkilladj;
122                 else
123                         points >>= -(p->oomkilladj);
124         }
125
126 #ifdef DEBUG
127         printk(KERN_DEBUG "OOMkill: task %d (%s) got %d points\n",
128         p->pid, p->comm, points);
129 #endif
130         return points;
131 }
132
133 /*
134  * Simple selection loop. We chose the process with the highest
135  * number of 'points'. We expect the caller will lock the tasklist.
136  *
137  * (not docbooked, we don't want this one cluttering up the manual)
138  */
139 static struct task_struct * select_bad_process(void)
140 {
141         unsigned long maxpoints = 0;
142         struct task_struct *g, *p;
143         struct task_struct *chosen = NULL;
144         struct timespec uptime;
145
146         do_posix_clock_monotonic_gettime(&uptime);
147         do_each_thread(g, p) {
148                 unsigned long points;
149                 int releasing;
150
151                 /* skip the init task with pid == 1 */
152                 if (p->pid == 1)
153                         continue;
154                 if (p->oomkilladj == OOM_DISABLE)
155                         continue;
156                 /* If p's nodes don't overlap ours, it won't help to kill p. */
157                 if (!cpuset_excl_nodes_overlap(p))
158                         continue;
159
160                 /*
161                  * This is in the process of releasing memory so for wait it
162                  * to finish before killing some other task by mistake.
163                  */
164                 releasing = test_tsk_thread_flag(p, TIF_MEMDIE) ||
165                                                 p->flags & PF_EXITING;
166                 if (releasing && !(p->flags & PF_DEAD))
167                         return ERR_PTR(-1UL);
168                 if (p->flags & PF_SWAPOFF)
169                         return p;
170
171                 points = badness(p, uptime.tv_sec);
172                 if (points > maxpoints || !chosen) {
173                         chosen = p;
174                         maxpoints = points;
175                 }
176         } while_each_thread(g, p);
177         return chosen;
178 }
179
180 /**
181  * We must be careful though to never send SIGKILL a process with
182  * CAP_SYS_RAW_IO set, send SIGTERM instead (but it's unlikely that
183  * we select a process with CAP_SYS_RAW_IO set).
184  */
185 static void __oom_kill_task(task_t *p)
186 {
187         if (p->pid == 1) {
188                 WARN_ON(1);
189                 printk(KERN_WARNING "tried to kill init!\n");
190                 return;
191         }
192
193         task_lock(p);
194         if (!p->mm || p->mm == &init_mm) {
195                 WARN_ON(1);
196                 printk(KERN_WARNING "tried to kill an mm-less task!\n");
197                 task_unlock(p);
198                 return;
199         }
200         task_unlock(p);
201         printk(KERN_ERR "Out of Memory: Killed process %d (%s).\n",
202                                                         p->pid, p->comm);
203
204         /*
205          * We give our sacrificial lamb high priority and access to
206          * all the memory it needs. That way it should be able to
207          * exit() and clear out its resources quickly...
208          */
209         p->time_slice = HZ;
210         set_tsk_thread_flag(p, TIF_MEMDIE);
211
212         force_sig(SIGKILL, p);
213 }
214
215 static struct mm_struct *oom_kill_task(task_t *p)
216 {
217         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
218         task_t * g, * q;
219
220         if (!mm)
221                 return NULL;
222         if (mm == &init_mm) {
223                 mmput(mm);
224                 return NULL;
225         }
226
227         __oom_kill_task(p);
228         /*
229          * kill all processes that share the ->mm (i.e. all threads),
230          * but are in a different thread group
231          */
232         do_each_thread(g, q)
233                 if (q->mm == mm && q->tgid != p->tgid)
234                         __oom_kill_task(q);
235         while_each_thread(g, q);
236
237         return mm;
238 }
239
240 static struct mm_struct *oom_kill_process(struct task_struct *p)
241 {
242         struct mm_struct *mm;
243         struct task_struct *c;
244         struct list_head *tsk;
245
246         /* Try to kill a child first */
247         list_for_each(tsk, &p->children) {
248                 c = list_entry(tsk, struct task_struct, sibling);
249                 if (c->mm == p->mm)
250                         continue;
251                 mm = oom_kill_task(c);
252                 if (mm)
253                         return mm;
254         }
255         return oom_kill_task(p);
256 }
257
258 /**
259  * oom_kill - kill the "best" process when we run out of memory
260  *
261  * If we run out of memory, we have the choice between either
262  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
263  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
264  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
265  */
266 void out_of_memory(gfp_t gfp_mask, int order)
267 {
268         struct mm_struct *mm = NULL;
269         task_t * p;
270
271         if (printk_ratelimit()) {
272                 printk("oom-killer: gfp_mask=0x%x, order=%d\n",
273                         gfp_mask, order);
274                 show_mem();
275         }
276
277         read_lock(&tasklist_lock);
278 retry:
279         p = select_bad_process();
280
281         if (PTR_ERR(p) == -1UL)
282                 goto out;
283
284         /* Found nothing?!?! Either we hang forever, or we panic. */
285         if (!p) {
286                 read_unlock(&tasklist_lock);
287                 panic("Out of memory and no killable processes...\n");
288         }
289
290         mm = oom_kill_process(p);
291         if (!mm)
292                 goto retry;
293
294  out:
295         read_unlock(&tasklist_lock);
296         if (mm)
297                 mmput(mm);
298
299         /*
300          * Give "p" a good chance of killing itself before we
301          * retry to allocate memory unless "p" is current
302          */
303         if (!test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
304                 schedule_timeout_interruptible(1);
305 }