[PATCH] select_bad_process(): kill a bogus PF_DEAD/TASK_DEAD check
[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 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/notifier.h>
26
27 int sysctl_panic_on_oom;
28 /* #define DEBUG */
29
30 /**
31  * badness - calculate a numeric value for how bad this task has been
32  * @p: task struct of which task we should calculate
33  * @uptime: current uptime in seconds
34  *
35  * The formula used is relatively simple and documented inline in the
36  * function. The main rationale is that we want to select a good task
37  * to kill when we run out of memory.
38  *
39  * Good in this context means that:
40  * 1) we lose the minimum amount of work done
41  * 2) we recover a large amount of memory
42  * 3) we don't kill anything innocent of eating tons of memory
43  * 4) we want to kill the minimum amount of processes (one)
44  * 5) we try to kill the process the user expects us to kill, this
45  *    algorithm has been meticulously tuned to meet the principle
46  *    of least surprise ... (be careful when you change it)
47  */
48
49 unsigned long badness(struct task_struct *p, unsigned long uptime)
50 {
51         unsigned long points, cpu_time, run_time, s;
52         struct mm_struct *mm;
53         struct task_struct *child;
54
55         task_lock(p);
56         mm = p->mm;
57         if (!mm) {
58                 task_unlock(p);
59                 return 0;
60         }
61
62         /*
63          * swapoff can easily use up all memory, so kill those first.
64          */
65         if (p->flags & PF_SWAPOFF)
66                 return ULONG_MAX;
67
68         /*
69          * The memory size of the process is the basis for the badness.
70          */
71         points = mm->total_vm;
72
73         /*
74          * After this unlock we can no longer dereference local variable `mm'
75          */
76         task_unlock(p);
77
78         /*
79          * Processes which fork a lot of child processes are likely
80          * a good choice. We add half the vmsize of the children if they
81          * have an own mm. This prevents forking servers to flood the
82          * machine with an endless amount of children. In case a single
83          * child is eating the vast majority of memory, adding only half
84          * to the parents will make the child our kill candidate of choice.
85          */
86         list_for_each_entry(child, &p->children, sibling) {
87                 task_lock(child);
88                 if (child->mm != mm && child->mm)
89                         points += child->mm->total_vm/2 + 1;
90                 task_unlock(child);
91         }
92
93         /*
94          * CPU time is in tens of seconds and run time is in thousands
95          * of seconds. There is no particular reason for this other than
96          * that it turned out to work very well in practice.
97          */
98         cpu_time = (cputime_to_jiffies(p->utime) + cputime_to_jiffies(p->stime))
99                 >> (SHIFT_HZ + 3);
100
101         if (uptime >= p->start_time.tv_sec)
102                 run_time = (uptime - p->start_time.tv_sec) >> 10;
103         else
104                 run_time = 0;
105
106         s = int_sqrt(cpu_time);
107         if (s)
108                 points /= s;
109         s = int_sqrt(int_sqrt(run_time));
110         if (s)
111                 points /= s;
112
113         /*
114          * Niced processes are most likely less important, so double
115          * their badness points.
116          */
117         if (task_nice(p) > 0)
118                 points *= 2;
119
120         /*
121          * Superuser processes are usually more important, so we make it
122          * less likely that we kill those.
123          */
124         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_ADMIN) ||
125                                 p->uid == 0 || p->euid == 0)
126                 points /= 4;
127
128         /*
129          * We don't want to kill a process with direct hardware access.
130          * Not only could that mess up the hardware, but usually users
131          * tend to only have this flag set on applications they think
132          * of as important.
133          */
134         if (cap_t(p->cap_effective) & CAP_TO_MASK(CAP_SYS_RAWIO))
135                 points /= 4;
136
137         /*
138          * If p's nodes don't overlap ours, it may still help to kill p
139          * because p may have allocated or otherwise mapped memory on
140          * this node before. However it will be less likely.
141          */
142         if (!cpuset_excl_nodes_overlap(p))
143                 points /= 8;
144
145         /*
146          * Adjust the score by oomkilladj.
147          */
148         if (p->oomkilladj) {
149                 if (p->oomkilladj > 0)
150                         points <<= p->oomkilladj;
151                 else
152                         points >>= -(p->oomkilladj);
153         }
154
155 #ifdef DEBUG
156         printk(KERN_DEBUG "OOMkill: task %d (%s) got %d points\n",
157         p->pid, p->comm, points);
158 #endif
159         return points;
160 }
161
162 /*
163  * Types of limitations to the nodes from which allocations may occur
164  */
165 #define CONSTRAINT_NONE 1
166 #define CONSTRAINT_MEMORY_POLICY 2
167 #define CONSTRAINT_CPUSET 3
168
169 /*
170  * Determine the type of allocation constraint.
171  */
172 static inline int constrained_alloc(struct zonelist *zonelist, gfp_t gfp_mask)
173 {
174 #ifdef CONFIG_NUMA
175         struct zone **z;
176         nodemask_t nodes = node_online_map;
177
178         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
179                 if (cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask))
180                         node_clear(zone_to_nid(*z), nodes);
181                 else
182                         return CONSTRAINT_CPUSET;
183
184         if (!nodes_empty(nodes))
185                 return CONSTRAINT_MEMORY_POLICY;
186 #endif
187
188         return CONSTRAINT_NONE;
189 }
190
191 /*
192  * Simple selection loop. We chose the process with the highest
193  * number of 'points'. We expect the caller will lock the tasklist.
194  *
195  * (not docbooked, we don't want this one cluttering up the manual)
196  */
197 static struct task_struct *select_bad_process(unsigned long *ppoints)
198 {
199         struct task_struct *g, *p;
200         struct task_struct *chosen = NULL;
201         struct timespec uptime;
202         *ppoints = 0;
203
204         do_posix_clock_monotonic_gettime(&uptime);
205         do_each_thread(g, p) {
206                 unsigned long points;
207                 int releasing;
208
209                 /*
210                  * skip kernel threads and tasks which have already released
211                  * their mm.
212                  */
213                 if (!p->mm)
214                         continue;
215                 /* skip the init task */
216                 if (is_init(p))
217                         continue;
218
219                 /*
220                  * This is in the process of releasing memory so wait for it
221                  * to finish before killing some other task by mistake.
222                  *
223                  * However, if p is the current task, we allow the 'kill' to
224                  * go ahead if it is exiting: this will simply set TIF_MEMDIE,
225                  * which will allow it to gain access to memory reserves in
226                  * the process of exiting and releasing its resources.
227                  * Otherwise we could get an OOM deadlock.
228                  */
229                 releasing = test_tsk_thread_flag(p, TIF_MEMDIE) ||
230                                                 p->flags & PF_EXITING;
231                 if (releasing) {
232                         if (p->flags & PF_EXITING && p == current) {
233                                 chosen = p;
234                                 *ppoints = ULONG_MAX;
235                                 break;
236                         }
237                         return ERR_PTR(-1UL);
238                 }
239                 if (p->oomkilladj == OOM_DISABLE)
240                         continue;
241
242                 points = badness(p, uptime.tv_sec);
243                 if (points > *ppoints || !chosen) {
244                         chosen = p;
245                         *ppoints = points;
246                 }
247         } while_each_thread(g, p);
248         return chosen;
249 }
250
251 /**
252  * Send SIGKILL to the selected  process irrespective of  CAP_SYS_RAW_IO
253  * flag though it's unlikely that  we select a process with CAP_SYS_RAW_IO
254  * set.
255  */
256 static void __oom_kill_task(struct task_struct *p, const char *message)
257 {
258         if (is_init(p)) {
259                 WARN_ON(1);
260                 printk(KERN_WARNING "tried to kill init!\n");
261                 return;
262         }
263
264         task_lock(p);
265         if (!p->mm || p->mm == &init_mm) {
266                 WARN_ON(1);
267                 printk(KERN_WARNING "tried to kill an mm-less task!\n");
268                 task_unlock(p);
269                 return;
270         }
271         task_unlock(p);
272
273         if (message) {
274                 printk(KERN_ERR "%s: Killed process %d (%s).\n",
275                                 message, p->pid, p->comm);
276         }
277
278         /*
279          * We give our sacrificial lamb high priority and access to
280          * all the memory it needs. That way it should be able to
281          * exit() and clear out its resources quickly...
282          */
283         p->time_slice = HZ;
284         set_tsk_thread_flag(p, TIF_MEMDIE);
285
286         force_sig(SIGKILL, p);
287 }
288
289 static int oom_kill_task(struct task_struct *p, const char *message)
290 {
291         struct mm_struct *mm;
292         struct task_struct *g, *q;
293
294         mm = p->mm;
295
296         /* WARNING: mm may not be dereferenced since we did not obtain its
297          * value from get_task_mm(p).  This is OK since all we need to do is
298          * compare mm to q->mm below.
299          *
300          * Furthermore, even if mm contains a non-NULL value, p->mm may
301          * change to NULL at any time since we do not hold task_lock(p).
302          * However, this is of no concern to us.
303          */
304
305         if (mm == NULL || mm == &init_mm)
306                 return 1;
307
308         __oom_kill_task(p, message);
309         /*
310          * kill all processes that share the ->mm (i.e. all threads),
311          * but are in a different thread group
312          */
313         do_each_thread(g, q)
314                 if (q->mm == mm && q->tgid != p->tgid)
315                         __oom_kill_task(q, message);
316         while_each_thread(g, q);
317
318         return 0;
319 }
320
321 static int oom_kill_process(struct task_struct *p, unsigned long points,
322                 const char *message)
323 {
324         struct task_struct *c;
325         struct list_head *tsk;
326
327         /*
328          * If the task is already exiting, don't alarm the sysadmin or kill
329          * its children or threads, just set TIF_MEMDIE so it can die quickly
330          */
331         if (p->flags & PF_EXITING) {
332                 __oom_kill_task(p, NULL);
333                 return 0;
334         }
335
336         printk(KERN_ERR "Out of Memory: Kill process %d (%s) score %li"
337                         " and children.\n", p->pid, p->comm, points);
338         /* Try to kill a child first */
339         list_for_each(tsk, &p->children) {
340                 c = list_entry(tsk, struct task_struct, sibling);
341                 if (c->mm == p->mm)
342                         continue;
343                 if (!oom_kill_task(c, message))
344                         return 0;
345         }
346         return oom_kill_task(p, message);
347 }
348
349 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(oom_notify_list);
350
351 int register_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
352 {
353         return blocking_notifier_chain_register(&oom_notify_list, nb);
354 }
355 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_oom_notifier);
356
357 int unregister_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
358 {
359         return blocking_notifier_chain_unregister(&oom_notify_list, nb);
360 }
361 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_oom_notifier);
362
363 /**
364  * out_of_memory - kill the "best" process when we run out of memory
365  *
366  * If we run out of memory, we have the choice between either
367  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
368  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
369  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
370  */
371 void out_of_memory(struct zonelist *zonelist, gfp_t gfp_mask, int order)
372 {
373         struct task_struct *p;
374         unsigned long points = 0;
375         unsigned long freed = 0;
376
377         blocking_notifier_call_chain(&oom_notify_list, 0, &freed);
378         if (freed > 0)
379                 /* Got some memory back in the last second. */
380                 return;
381
382         if (printk_ratelimit()) {
383                 printk(KERN_WARNING "%s invoked oom-killer: "
384                         "gfp_mask=0x%x, order=%d, oomkilladj=%d\n",
385                         current->comm, gfp_mask, order, current->oomkilladj);
386                 dump_stack();
387                 show_mem();
388         }
389
390         cpuset_lock();
391         read_lock(&tasklist_lock);
392
393         /*
394          * Check if there were limitations on the allocation (only relevant for
395          * NUMA) that may require different handling.
396          */
397         switch (constrained_alloc(zonelist, gfp_mask)) {
398         case CONSTRAINT_MEMORY_POLICY:
399                 oom_kill_process(current, points,
400                                 "No available memory (MPOL_BIND)");
401                 break;
402
403         case CONSTRAINT_CPUSET:
404                 oom_kill_process(current, points,
405                                 "No available memory in cpuset");
406                 break;
407
408         case CONSTRAINT_NONE:
409                 if (sysctl_panic_on_oom)
410                         panic("out of memory. panic_on_oom is selected\n");
411 retry:
412                 /*
413                  * Rambo mode: Shoot down a process and hope it solves whatever
414                  * issues we may have.
415                  */
416                 p = select_bad_process(&points);
417
418                 if (PTR_ERR(p) == -1UL)
419                         goto out;
420
421                 /* Found nothing?!?! Either we hang forever, or we panic. */
422                 if (!p) {
423                         read_unlock(&tasklist_lock);
424                         cpuset_unlock();
425                         panic("Out of memory and no killable processes...\n");
426                 }
427
428                 if (oom_kill_process(p, points, "Out of memory"))
429                         goto retry;
430
431                 break;
432         }
433
434 out:
435         read_unlock(&tasklist_lock);
436         cpuset_unlock();
437
438         /*
439          * Give "p" a good chance of killing itself before we
440          * retry to allocate memory unless "p" is current
441          */
442         if (!test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
443                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
444 }