CRED: Separate task security context from task_struct
[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/oom.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/err.h>
21 #include <linux/sched.h>
22 #include <linux/swap.h>
23 #include <linux/timex.h>
24 #include <linux/jiffies.h>
25 #include <linux/cpuset.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/notifier.h>
28 #include <linux/memcontrol.h>
29 #include <linux/security.h>
30
31 int sysctl_panic_on_oom;
32 int sysctl_oom_kill_allocating_task;
33 int sysctl_oom_dump_tasks;
34 static DEFINE_SPINLOCK(zone_scan_mutex);
35 /* #define DEBUG */
36
37 /**
38  * badness - calculate a numeric value for how bad this task has been
39  * @p: task struct of which task we should calculate
40  * @uptime: current uptime in seconds
41  * @mem: target memory controller
42  *
43  * The formula used is relatively simple and documented inline in the
44  * function. The main rationale is that we want to select a good task
45  * to kill when we run out of memory.
46  *
47  * Good in this context means that:
48  * 1) we lose the minimum amount of work done
49  * 2) we recover a large amount of memory
50  * 3) we don't kill anything innocent of eating tons of memory
51  * 4) we want to kill the minimum amount of processes (one)
52  * 5) we try to kill the process the user expects us to kill, this
53  *    algorithm has been meticulously tuned to meet the principle
54  *    of least surprise ... (be careful when you change it)
55  */
56
57 unsigned long badness(struct task_struct *p, unsigned long uptime)
58 {
59         unsigned long points, cpu_time, run_time, s;
60         struct mm_struct *mm;
61         struct task_struct *child;
62
63         task_lock(p);
64         mm = p->mm;
65         if (!mm) {
66                 task_unlock(p);
67                 return 0;
68         }
69
70         /*
71          * The memory size of the process is the basis for the badness.
72          */
73         points = mm->total_vm;
74
75         /*
76          * After this unlock we can no longer dereference local variable `mm'
77          */
78         task_unlock(p);
79
80         /*
81          * swapoff can easily use up all memory, so kill those first.
82          */
83         if (p->flags & PF_SWAPOFF)
84                 return ULONG_MAX;
85
86         /*
87          * Processes which fork a lot of child processes are likely
88          * a good choice. We add half the vmsize of the children if they
89          * have an own mm. This prevents forking servers to flood the
90          * machine with an endless amount of children. In case a single
91          * child is eating the vast majority of memory, adding only half
92          * to the parents will make the child our kill candidate of choice.
93          */
94         list_for_each_entry(child, &p->children, sibling) {
95                 task_lock(child);
96                 if (child->mm != mm && child->mm)
97                         points += child->mm->total_vm/2 + 1;
98                 task_unlock(child);
99         }
100
101         /*
102          * CPU time is in tens of seconds and run time is in thousands
103          * of seconds. There is no particular reason for this other than
104          * that it turned out to work very well in practice.
105          */
106         cpu_time = (cputime_to_jiffies(p->utime) + cputime_to_jiffies(p->stime))
107                 >> (SHIFT_HZ + 3);
108
109         if (uptime >= p->start_time.tv_sec)
110                 run_time = (uptime - p->start_time.tv_sec) >> 10;
111         else
112                 run_time = 0;
113
114         s = int_sqrt(cpu_time);
115         if (s)
116                 points /= s;
117         s = int_sqrt(int_sqrt(run_time));
118         if (s)
119                 points /= s;
120
121         /*
122          * Niced processes are most likely less important, so double
123          * their badness points.
124          */
125         if (task_nice(p) > 0)
126                 points *= 2;
127
128         /*
129          * Superuser processes are usually more important, so we make it
130          * less likely that we kill those.
131          */
132         if (has_capability_noaudit(p, CAP_SYS_ADMIN) ||
133             has_capability_noaudit(p, CAP_SYS_RESOURCE))
134                 points /= 4;
135
136         /*
137          * We don't want to kill a process with direct hardware access.
138          * Not only could that mess up the hardware, but usually users
139          * tend to only have this flag set on applications they think
140          * of as important.
141          */
142         if (has_capability_noaudit(p, CAP_SYS_RAWIO))
143                 points /= 4;
144
145         /*
146          * If p's nodes don't overlap ours, it may still help to kill p
147          * because p may have allocated or otherwise mapped memory on
148          * this node before. However it will be less likely.
149          */
150         if (!cpuset_mems_allowed_intersects(current, p))
151                 points /= 8;
152
153         /*
154          * Adjust the score by oomkilladj.
155          */
156         if (p->oomkilladj) {
157                 if (p->oomkilladj > 0) {
158                         if (!points)
159                                 points = 1;
160                         points <<= p->oomkilladj;
161                 } else
162                         points >>= -(p->oomkilladj);
163         }
164
165 #ifdef DEBUG
166         printk(KERN_DEBUG "OOMkill: task %d (%s) got %lu points\n",
167         p->pid, p->comm, points);
168 #endif
169         return points;
170 }
171
172 /*
173  * Determine the type of allocation constraint.
174  */
175 static inline enum oom_constraint constrained_alloc(struct zonelist *zonelist,
176                                                     gfp_t gfp_mask)
177 {
178 #ifdef CONFIG_NUMA
179         struct zone *zone;
180         struct zoneref *z;
181         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
182         nodemask_t nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
183
184         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx)
185                 if (cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
186                         node_clear(zone_to_nid(zone), nodes);
187                 else
188                         return CONSTRAINT_CPUSET;
189
190         if (!nodes_empty(nodes))
191                 return CONSTRAINT_MEMORY_POLICY;
192 #endif
193
194         return CONSTRAINT_NONE;
195 }
196
197 /*
198  * Simple selection loop. We chose the process with the highest
199  * number of 'points'. We expect the caller will lock the tasklist.
200  *
201  * (not docbooked, we don't want this one cluttering up the manual)
202  */
203 static struct task_struct *select_bad_process(unsigned long *ppoints,
204                                                 struct mem_cgroup *mem)
205 {
206         struct task_struct *g, *p;
207         struct task_struct *chosen = NULL;
208         struct timespec uptime;
209         *ppoints = 0;
210
211         do_posix_clock_monotonic_gettime(&uptime);
212         do_each_thread(g, p) {
213                 unsigned long points;
214
215                 /*
216                  * skip kernel threads and tasks which have already released
217                  * their mm.
218                  */
219                 if (!p->mm)
220                         continue;
221                 /* skip the init task */
222                 if (is_global_init(p))
223                         continue;
224                 if (mem && !task_in_mem_cgroup(p, mem))
225                         continue;
226
227                 /*
228                  * This task already has access to memory reserves and is
229                  * being killed. Don't allow any other task access to the
230                  * memory reserve.
231                  *
232                  * Note: this may have a chance of deadlock if it gets
233                  * blocked waiting for another task which itself is waiting
234                  * for memory. Is there a better alternative?
235                  */
236                 if (test_tsk_thread_flag(p, TIF_MEMDIE))
237                         return ERR_PTR(-1UL);
238
239                 /*
240                  * This is in the process of releasing memory so wait for it
241                  * to finish before killing some other task by mistake.
242                  *
243                  * However, if p is the current task, we allow the 'kill' to
244                  * go ahead if it is exiting: this will simply set TIF_MEMDIE,
245                  * which will allow it to gain access to memory reserves in
246                  * the process of exiting and releasing its resources.
247                  * Otherwise we could get an easy OOM deadlock.
248                  */
249                 if (p->flags & PF_EXITING) {
250                         if (p != current)
251                                 return ERR_PTR(-1UL);
252
253                         chosen = p;
254                         *ppoints = ULONG_MAX;
255                 }
256
257                 if (p->oomkilladj == OOM_DISABLE)
258                         continue;
259
260                 points = badness(p, uptime.tv_sec);
261                 if (points > *ppoints || !chosen) {
262                         chosen = p;
263                         *ppoints = points;
264                 }
265         } while_each_thread(g, p);
266
267         return chosen;
268 }
269
270 /**
271  * dump_tasks - dump current memory state of all system tasks
272  * @mem: target memory controller
273  *
274  * Dumps the current memory state of all system tasks, excluding kernel threads.
275  * State information includes task's pid, uid, tgid, vm size, rss, cpu, oom_adj
276  * score, and name.
277  *
278  * If the actual is non-NULL, only tasks that are a member of the mem_cgroup are
279  * shown.
280  *
281  * Call with tasklist_lock read-locked.
282  */
283 static void dump_tasks(const struct mem_cgroup *mem)
284 {
285         struct task_struct *g, *p;
286
287         printk(KERN_INFO "[ pid ]   uid  tgid total_vm      rss cpu oom_adj "
288                "name\n");
289         do_each_thread(g, p) {
290                 /*
291                  * total_vm and rss sizes do not exist for tasks with a
292                  * detached mm so there's no need to report them.
293                  */
294                 if (!p->mm)
295                         continue;
296                 if (mem && !task_in_mem_cgroup(p, mem))
297                         continue;
298
299                 task_lock(p);
300                 printk(KERN_INFO "[%5d] %5d %5d %8lu %8lu %3d     %3d %s\n",
301                        p->pid, p->cred->uid, p->tgid, p->mm->total_vm,
302                        get_mm_rss(p->mm), (int)task_cpu(p), p->oomkilladj,
303                        p->comm);
304                 task_unlock(p);
305         } while_each_thread(g, p);
306 }
307
308 /*
309  * Send SIGKILL to the selected  process irrespective of  CAP_SYS_RAW_IO
310  * flag though it's unlikely that  we select a process with CAP_SYS_RAW_IO
311  * set.
312  */
313 static void __oom_kill_task(struct task_struct *p, int verbose)
314 {
315         if (is_global_init(p)) {
316                 WARN_ON(1);
317                 printk(KERN_WARNING "tried to kill init!\n");
318                 return;
319         }
320
321         if (!p->mm) {
322                 WARN_ON(1);
323                 printk(KERN_WARNING "tried to kill an mm-less task!\n");
324                 return;
325         }
326
327         if (verbose)
328                 printk(KERN_ERR "Killed process %d (%s)\n",
329                                 task_pid_nr(p), p->comm);
330
331         /*
332          * We give our sacrificial lamb high priority and access to
333          * all the memory it needs. That way it should be able to
334          * exit() and clear out its resources quickly...
335          */
336         p->rt.time_slice = HZ;
337         set_tsk_thread_flag(p, TIF_MEMDIE);
338
339         force_sig(SIGKILL, p);
340 }
341
342 static int oom_kill_task(struct task_struct *p)
343 {
344         struct mm_struct *mm;
345         struct task_struct *g, *q;
346
347         mm = p->mm;
348
349         /* WARNING: mm may not be dereferenced since we did not obtain its
350          * value from get_task_mm(p).  This is OK since all we need to do is
351          * compare mm to q->mm below.
352          *
353          * Furthermore, even if mm contains a non-NULL value, p->mm may
354          * change to NULL at any time since we do not hold task_lock(p).
355          * However, this is of no concern to us.
356          */
357
358         if (mm == NULL)
359                 return 1;
360
361         /*
362          * Don't kill the process if any threads are set to OOM_DISABLE
363          */
364         do_each_thread(g, q) {
365                 if (q->mm == mm && q->oomkilladj == OOM_DISABLE)
366                         return 1;
367         } while_each_thread(g, q);
368
369         __oom_kill_task(p, 1);
370
371         /*
372          * kill all processes that share the ->mm (i.e. all threads),
373          * but are in a different thread group. Don't let them have access
374          * to memory reserves though, otherwise we might deplete all memory.
375          */
376         do_each_thread(g, q) {
377                 if (q->mm == mm && !same_thread_group(q, p))
378                         force_sig(SIGKILL, q);
379         } while_each_thread(g, q);
380
381         return 0;
382 }
383
384 static int oom_kill_process(struct task_struct *p, gfp_t gfp_mask, int order,
385                             unsigned long points, struct mem_cgroup *mem,
386                             const char *message)
387 {
388         struct task_struct *c;
389
390         if (printk_ratelimit()) {
391                 printk(KERN_WARNING "%s invoked oom-killer: "
392                         "gfp_mask=0x%x, order=%d, oomkilladj=%d\n",
393                         current->comm, gfp_mask, order, current->oomkilladj);
394                 dump_stack();
395                 show_mem();
396                 if (sysctl_oom_dump_tasks)
397                         dump_tasks(mem);
398         }
399
400         /*
401          * If the task is already exiting, don't alarm the sysadmin or kill
402          * its children or threads, just set TIF_MEMDIE so it can die quickly
403          */
404         if (p->flags & PF_EXITING) {
405                 __oom_kill_task(p, 0);
406                 return 0;
407         }
408
409         printk(KERN_ERR "%s: kill process %d (%s) score %li or a child\n",
410                                         message, task_pid_nr(p), p->comm, points);
411
412         /* Try to kill a child first */
413         list_for_each_entry(c, &p->children, sibling) {
414                 if (c->mm == p->mm)
415                         continue;
416                 if (!oom_kill_task(c))
417                         return 0;
418         }
419         return oom_kill_task(p);
420 }
421
422 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR
423 void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *mem, gfp_t gfp_mask)
424 {
425         unsigned long points = 0;
426         struct task_struct *p;
427
428         cgroup_lock();
429         read_lock(&tasklist_lock);
430 retry:
431         p = select_bad_process(&points, mem);
432         if (PTR_ERR(p) == -1UL)
433                 goto out;
434
435         if (!p)
436                 p = current;
437
438         if (oom_kill_process(p, gfp_mask, 0, points, mem,
439                                 "Memory cgroup out of memory"))
440                 goto retry;
441 out:
442         read_unlock(&tasklist_lock);
443         cgroup_unlock();
444 }
445 #endif
446
447 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(oom_notify_list);
448
449 int register_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
450 {
451         return blocking_notifier_chain_register(&oom_notify_list, nb);
452 }
453 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_oom_notifier);
454
455 int unregister_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
456 {
457         return blocking_notifier_chain_unregister(&oom_notify_list, nb);
458 }
459 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_oom_notifier);
460
461 /*
462  * Try to acquire the OOM killer lock for the zones in zonelist.  Returns zero
463  * if a parallel OOM killing is already taking place that includes a zone in
464  * the zonelist.  Otherwise, locks all zones in the zonelist and returns 1.
465  */
466 int try_set_zone_oom(struct zonelist *zonelist, gfp_t gfp_mask)
467 {
468         struct zoneref *z;
469         struct zone *zone;
470         int ret = 1;
471
472         spin_lock(&zone_scan_mutex);
473         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, gfp_zone(gfp_mask)) {
474                 if (zone_is_oom_locked(zone)) {
475                         ret = 0;
476                         goto out;
477                 }
478         }
479
480         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, gfp_zone(gfp_mask)) {
481                 /*
482                  * Lock each zone in the zonelist under zone_scan_mutex so a
483                  * parallel invocation of try_set_zone_oom() doesn't succeed
484                  * when it shouldn't.
485                  */
486                 zone_set_flag(zone, ZONE_OOM_LOCKED);
487         }
488
489 out:
490         spin_unlock(&zone_scan_mutex);
491         return ret;
492 }
493
494 /*
495  * Clears the ZONE_OOM_LOCKED flag for all zones in the zonelist so that failed
496  * allocation attempts with zonelists containing them may now recall the OOM
497  * killer, if necessary.
498  */
499 void clear_zonelist_oom(struct zonelist *zonelist, gfp_t gfp_mask)
500 {
501         struct zoneref *z;
502         struct zone *zone;
503
504         spin_lock(&zone_scan_mutex);
505         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, gfp_zone(gfp_mask)) {
506                 zone_clear_flag(zone, ZONE_OOM_LOCKED);
507         }
508         spin_unlock(&zone_scan_mutex);
509 }
510
511 /**
512  * out_of_memory - kill the "best" process when we run out of memory
513  * @zonelist: zonelist pointer
514  * @gfp_mask: memory allocation flags
515  * @order: amount of memory being requested as a power of 2
516  *
517  * If we run out of memory, we have the choice between either
518  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
519  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
520  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
521  */
522 void out_of_memory(struct zonelist *zonelist, gfp_t gfp_mask, int order)
523 {
524         struct task_struct *p;
525         unsigned long points = 0;
526         unsigned long freed = 0;
527         enum oom_constraint constraint;
528
529         blocking_notifier_call_chain(&oom_notify_list, 0, &freed);
530         if (freed > 0)
531                 /* Got some memory back in the last second. */
532                 return;
533
534         if (sysctl_panic_on_oom == 2)
535                 panic("out of memory. Compulsory panic_on_oom is selected.\n");
536
537         /*
538          * Check if there were limitations on the allocation (only relevant for
539          * NUMA) that may require different handling.
540          */
541         constraint = constrained_alloc(zonelist, gfp_mask);
542         read_lock(&tasklist_lock);
543
544         switch (constraint) {
545         case CONSTRAINT_MEMORY_POLICY:
546                 oom_kill_process(current, gfp_mask, order, points, NULL,
547                                 "No available memory (MPOL_BIND)");
548                 break;
549
550         case CONSTRAINT_NONE:
551                 if (sysctl_panic_on_oom)
552                         panic("out of memory. panic_on_oom is selected\n");
553                 /* Fall-through */
554         case CONSTRAINT_CPUSET:
555                 if (sysctl_oom_kill_allocating_task) {
556                         oom_kill_process(current, gfp_mask, order, points, NULL,
557                                         "Out of memory (oom_kill_allocating_task)");
558                         break;
559                 }
560 retry:
561                 /*
562                  * Rambo mode: Shoot down a process and hope it solves whatever
563                  * issues we may have.
564                  */
565                 p = select_bad_process(&points, NULL);
566
567                 if (PTR_ERR(p) == -1UL)
568                         goto out;
569
570                 /* Found nothing?!?! Either we hang forever, or we panic. */
571                 if (!p) {
572                         read_unlock(&tasklist_lock);
573                         panic("Out of memory and no killable processes...\n");
574                 }
575
576                 if (oom_kill_process(p, gfp_mask, order, points, NULL,
577                                      "Out of memory"))
578                         goto retry;
579
580                 break;
581         }
582
583 out:
584         read_unlock(&tasklist_lock);
585
586         /*
587          * Give "p" a good chance of killing itself before we
588          * retry to allocate memory unless "p" is current
589          */
590         if (!test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
591                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
592 }