Merge tag 'pwm/for-5.4-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/thierry...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / mm / oom_kill.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/mm/oom_kill.c
4  * 
5  *  Copyright (C)  1998,2000  Rik van Riel
6  *      Thanks go out to Claus Fischer for some serious inspiration and
7  *      for goading me into coding this file...
8  *  Copyright (C)  2010  Google, Inc.
9  *      Rewritten by David Rientjes
10  *
11  *  The routines in this file are used to kill a process when
12  *  we're seriously out of memory. This gets called from __alloc_pages()
13  *  in mm/page_alloc.c when we really run out of memory.
14  *
15  *  Since we won't call these routines often (on a well-configured
16  *  machine) this file will double as a 'coding guide' and a signpost
17  *  for newbie kernel hackers. It features several pointers to major
18  *  kernel subsystems and hints as to where to find out what things do.
19  */
20
21 #include <linux/oom.h>
22 #include <linux/mm.h>
23 #include <linux/err.h>
24 #include <linux/gfp.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/sched/mm.h>
27 #include <linux/sched/coredump.h>
28 #include <linux/sched/task.h>
29 #include <linux/swap.h>
30 #include <linux/timex.h>
31 #include <linux/jiffies.h>
32 #include <linux/cpuset.h>
33 #include <linux/export.h>
34 #include <linux/notifier.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/mempolicy.h>
37 #include <linux/security.h>
38 #include <linux/ptrace.h>
39 #include <linux/freezer.h>
40 #include <linux/ftrace.h>
41 #include <linux/ratelimit.h>
42 #include <linux/kthread.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/mmu_notifier.h>
45
46 #include <asm/tlb.h>
47 #include "internal.h"
48 #include "slab.h"
49
50 #define CREATE_TRACE_POINTS
51 #include <trace/events/oom.h>
52
53 int sysctl_panic_on_oom;
54 int sysctl_oom_kill_allocating_task;
55 int sysctl_oom_dump_tasks = 1;
56
57 /*
58  * Serializes oom killer invocations (out_of_memory()) from all contexts to
59  * prevent from over eager oom killing (e.g. when the oom killer is invoked
60  * from different domains).
61  *
62  * oom_killer_disable() relies on this lock to stabilize oom_killer_disabled
63  * and mark_oom_victim
64  */
65 DEFINE_MUTEX(oom_lock);
66
67 static inline bool is_memcg_oom(struct oom_control *oc)
68 {
69         return oc->memcg != NULL;
70 }
71
72 #ifdef CONFIG_NUMA
73 /**
74  * oom_cpuset_eligible() - check task eligiblity for kill
75  * @start: task struct of which task to consider
76  * @oc: pointer to struct oom_control
77  *
78  * Task eligibility is determined by whether or not a candidate task, @tsk,
79  * shares the same mempolicy nodes as current if it is bound by such a policy
80  * and whether or not it has the same set of allowed cpuset nodes.
81  *
82  * This function is assuming oom-killer context and 'current' has triggered
83  * the oom-killer.
84  */
85 static bool oom_cpuset_eligible(struct task_struct *start,
86                                 struct oom_control *oc)
87 {
88         struct task_struct *tsk;
89         bool ret = false;
90         const nodemask_t *mask = oc->nodemask;
91
92         if (is_memcg_oom(oc))
93                 return true;
94
95         rcu_read_lock();
96         for_each_thread(start, tsk) {
97                 if (mask) {
98                         /*
99                          * If this is a mempolicy constrained oom, tsk's
100                          * cpuset is irrelevant.  Only return true if its
101                          * mempolicy intersects current, otherwise it may be
102                          * needlessly killed.
103                          */
104                         ret = mempolicy_nodemask_intersects(tsk, mask);
105                 } else {
106                         /*
107                          * This is not a mempolicy constrained oom, so only
108                          * check the mems of tsk's cpuset.
109                          */
110                         ret = cpuset_mems_allowed_intersects(current, tsk);
111                 }
112                 if (ret)
113                         break;
114         }
115         rcu_read_unlock();
116
117         return ret;
118 }
119 #else
120 static bool oom_cpuset_eligible(struct task_struct *tsk, struct oom_control *oc)
121 {
122         return true;
123 }
124 #endif /* CONFIG_NUMA */
125
126 /*
127  * The process p may have detached its own ->mm while exiting or through
128  * use_mm(), but one or more of its subthreads may still have a valid
129  * pointer.  Return p, or any of its subthreads with a valid ->mm, with
130  * task_lock() held.
131  */
132 struct task_struct *find_lock_task_mm(struct task_struct *p)
133 {
134         struct task_struct *t;
135
136         rcu_read_lock();
137
138         for_each_thread(p, t) {
139                 task_lock(t);
140                 if (likely(t->mm))
141                         goto found;
142                 task_unlock(t);
143         }
144         t = NULL;
145 found:
146         rcu_read_unlock();
147
148         return t;
149 }
150
151 /*
152  * order == -1 means the oom kill is required by sysrq, otherwise only
153  * for display purposes.
154  */
155 static inline bool is_sysrq_oom(struct oom_control *oc)
156 {
157         return oc->order == -1;
158 }
159
160 /* return true if the task is not adequate as candidate victim task. */
161 static bool oom_unkillable_task(struct task_struct *p)
162 {
163         if (is_global_init(p))
164                 return true;
165         if (p->flags & PF_KTHREAD)
166                 return true;
167         return false;
168 }
169
170 /*
171  * Print out unreclaimble slabs info when unreclaimable slabs amount is greater
172  * than all user memory (LRU pages)
173  */
174 static bool is_dump_unreclaim_slabs(void)
175 {
176         unsigned long nr_lru;
177
178         nr_lru = global_node_page_state(NR_ACTIVE_ANON) +
179                  global_node_page_state(NR_INACTIVE_ANON) +
180                  global_node_page_state(NR_ACTIVE_FILE) +
181                  global_node_page_state(NR_INACTIVE_FILE) +
182                  global_node_page_state(NR_ISOLATED_ANON) +
183                  global_node_page_state(NR_ISOLATED_FILE) +
184                  global_node_page_state(NR_UNEVICTABLE);
185
186         return (global_node_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) > nr_lru);
187 }
188
189 /**
190  * oom_badness - heuristic function to determine which candidate task to kill
191  * @p: task struct of which task we should calculate
192  * @totalpages: total present RAM allowed for page allocation
193  *
194  * The heuristic for determining which task to kill is made to be as simple and
195  * predictable as possible.  The goal is to return the highest value for the
196  * task consuming the most memory to avoid subsequent oom failures.
197  */
198 unsigned long oom_badness(struct task_struct *p, unsigned long totalpages)
199 {
200         long points;
201         long adj;
202
203         if (oom_unkillable_task(p))
204                 return 0;
205
206         p = find_lock_task_mm(p);
207         if (!p)
208                 return 0;
209
210         /*
211          * Do not even consider tasks which are explicitly marked oom
212          * unkillable or have been already oom reaped or the are in
213          * the middle of vfork
214          */
215         adj = (long)p->signal->oom_score_adj;
216         if (adj == OOM_SCORE_ADJ_MIN ||
217                         test_bit(MMF_OOM_SKIP, &p->mm->flags) ||
218                         in_vfork(p)) {
219                 task_unlock(p);
220                 return 0;
221         }
222
223         /*
224          * The baseline for the badness score is the proportion of RAM that each
225          * task's rss, pagetable and swap space use.
226          */
227         points = get_mm_rss(p->mm) + get_mm_counter(p->mm, MM_SWAPENTS) +
228                 mm_pgtables_bytes(p->mm) / PAGE_SIZE;
229         task_unlock(p);
230
231         /* Normalize to oom_score_adj units */
232         adj *= totalpages / 1000;
233         points += adj;
234
235         /*
236          * Never return 0 for an eligible task regardless of the root bonus and
237          * oom_score_adj (oom_score_adj can't be OOM_SCORE_ADJ_MIN here).
238          */
239         return points > 0 ? points : 1;
240 }
241
242 static const char * const oom_constraint_text[] = {
243         [CONSTRAINT_NONE] = "CONSTRAINT_NONE",
244         [CONSTRAINT_CPUSET] = "CONSTRAINT_CPUSET",
245         [CONSTRAINT_MEMORY_POLICY] = "CONSTRAINT_MEMORY_POLICY",
246         [CONSTRAINT_MEMCG] = "CONSTRAINT_MEMCG",
247 };
248
249 /*
250  * Determine the type of allocation constraint.
251  */
252 static enum oom_constraint constrained_alloc(struct oom_control *oc)
253 {
254         struct zone *zone;
255         struct zoneref *z;
256         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(oc->gfp_mask);
257         bool cpuset_limited = false;
258         int nid;
259
260         if (is_memcg_oom(oc)) {
261                 oc->totalpages = mem_cgroup_get_max(oc->memcg) ?: 1;
262                 return CONSTRAINT_MEMCG;
263         }
264
265         /* Default to all available memory */
266         oc->totalpages = totalram_pages() + total_swap_pages;
267
268         if (!IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
269                 return CONSTRAINT_NONE;
270
271         if (!oc->zonelist)
272                 return CONSTRAINT_NONE;
273         /*
274          * Reach here only when __GFP_NOFAIL is used. So, we should avoid
275          * to kill current.We have to random task kill in this case.
276          * Hopefully, CONSTRAINT_THISNODE...but no way to handle it, now.
277          */
278         if (oc->gfp_mask & __GFP_THISNODE)
279                 return CONSTRAINT_NONE;
280
281         /*
282          * This is not a __GFP_THISNODE allocation, so a truncated nodemask in
283          * the page allocator means a mempolicy is in effect.  Cpuset policy
284          * is enforced in get_page_from_freelist().
285          */
286         if (oc->nodemask &&
287             !nodes_subset(node_states[N_MEMORY], *oc->nodemask)) {
288                 oc->totalpages = total_swap_pages;
289                 for_each_node_mask(nid, *oc->nodemask)
290                         oc->totalpages += node_present_pages(nid);
291                 return CONSTRAINT_MEMORY_POLICY;
292         }
293
294         /* Check this allocation failure is caused by cpuset's wall function */
295         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, oc->zonelist,
296                         high_zoneidx, oc->nodemask)
297                 if (!cpuset_zone_allowed(zone, oc->gfp_mask))
298                         cpuset_limited = true;
299
300         if (cpuset_limited) {
301                 oc->totalpages = total_swap_pages;
302                 for_each_node_mask(nid, cpuset_current_mems_allowed)
303                         oc->totalpages += node_present_pages(nid);
304                 return CONSTRAINT_CPUSET;
305         }
306         return CONSTRAINT_NONE;
307 }
308
309 static int oom_evaluate_task(struct task_struct *task, void *arg)
310 {
311         struct oom_control *oc = arg;
312         unsigned long points;
313
314         if (oom_unkillable_task(task))
315                 goto next;
316
317         /* p may not have freeable memory in nodemask */
318         if (!is_memcg_oom(oc) && !oom_cpuset_eligible(task, oc))
319                 goto next;
320
321         /*
322          * This task already has access to memory reserves and is being killed.
323          * Don't allow any other task to have access to the reserves unless
324          * the task has MMF_OOM_SKIP because chances that it would release
325          * any memory is quite low.
326          */
327         if (!is_sysrq_oom(oc) && tsk_is_oom_victim(task)) {
328                 if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &task->signal->oom_mm->flags))
329                         goto next;
330                 goto abort;
331         }
332
333         /*
334          * If task is allocating a lot of memory and has been marked to be
335          * killed first if it triggers an oom, then select it.
336          */
337         if (oom_task_origin(task)) {
338                 points = ULONG_MAX;
339                 goto select;
340         }
341
342         points = oom_badness(task, oc->totalpages);
343         if (!points || points < oc->chosen_points)
344                 goto next;
345
346 select:
347         if (oc->chosen)
348                 put_task_struct(oc->chosen);
349         get_task_struct(task);
350         oc->chosen = task;
351         oc->chosen_points = points;
352 next:
353         return 0;
354 abort:
355         if (oc->chosen)
356                 put_task_struct(oc->chosen);
357         oc->chosen = (void *)-1UL;
358         return 1;
359 }
360
361 /*
362  * Simple selection loop. We choose the process with the highest number of
363  * 'points'. In case scan was aborted, oc->chosen is set to -1.
364  */
365 static void select_bad_process(struct oom_control *oc)
366 {
367         if (is_memcg_oom(oc))
368                 mem_cgroup_scan_tasks(oc->memcg, oom_evaluate_task, oc);
369         else {
370                 struct task_struct *p;
371
372                 rcu_read_lock();
373                 for_each_process(p)
374                         if (oom_evaluate_task(p, oc))
375                                 break;
376                 rcu_read_unlock();
377         }
378 }
379
380 static int dump_task(struct task_struct *p, void *arg)
381 {
382         struct oom_control *oc = arg;
383         struct task_struct *task;
384
385         if (oom_unkillable_task(p))
386                 return 0;
387
388         /* p may not have freeable memory in nodemask */
389         if (!is_memcg_oom(oc) && !oom_cpuset_eligible(p, oc))
390                 return 0;
391
392         task = find_lock_task_mm(p);
393         if (!task) {
394                 /*
395                  * This is a kthread or all of p's threads have already
396                  * detached their mm's.  There's no need to report
397                  * them; they can't be oom killed anyway.
398                  */
399                 return 0;
400         }
401
402         pr_info("[%7d] %5d %5d %8lu %8lu %8ld %8lu         %5hd %s\n",
403                 task->pid, from_kuid(&init_user_ns, task_uid(task)),
404                 task->tgid, task->mm->total_vm, get_mm_rss(task->mm),
405                 mm_pgtables_bytes(task->mm),
406                 get_mm_counter(task->mm, MM_SWAPENTS),
407                 task->signal->oom_score_adj, task->comm);
408         task_unlock(task);
409
410         return 0;
411 }
412
413 /**
414  * dump_tasks - dump current memory state of all system tasks
415  * @oc: pointer to struct oom_control
416  *
417  * Dumps the current memory state of all eligible tasks.  Tasks not in the same
418  * memcg, not in the same cpuset, or bound to a disjoint set of mempolicy nodes
419  * are not shown.
420  * State information includes task's pid, uid, tgid, vm size, rss,
421  * pgtables_bytes, swapents, oom_score_adj value, and name.
422  */
423 static void dump_tasks(struct oom_control *oc)
424 {
425         pr_info("Tasks state (memory values in pages):\n");
426         pr_info("[  pid  ]   uid  tgid total_vm      rss pgtables_bytes swapents oom_score_adj name\n");
427
428         if (is_memcg_oom(oc))
429                 mem_cgroup_scan_tasks(oc->memcg, dump_task, oc);
430         else {
431                 struct task_struct *p;
432
433                 rcu_read_lock();
434                 for_each_process(p)
435                         dump_task(p, oc);
436                 rcu_read_unlock();
437         }
438 }
439
440 static void dump_oom_summary(struct oom_control *oc, struct task_struct *victim)
441 {
442         /* one line summary of the oom killer context. */
443         pr_info("oom-kill:constraint=%s,nodemask=%*pbl",
444                         oom_constraint_text[oc->constraint],
445                         nodemask_pr_args(oc->nodemask));
446         cpuset_print_current_mems_allowed();
447         mem_cgroup_print_oom_context(oc->memcg, victim);
448         pr_cont(",task=%s,pid=%d,uid=%d\n", victim->comm, victim->pid,
449                 from_kuid(&init_user_ns, task_uid(victim)));
450 }
451
452 static void dump_header(struct oom_control *oc, struct task_struct *p)
453 {
454         pr_warn("%s invoked oom-killer: gfp_mask=%#x(%pGg), order=%d, oom_score_adj=%hd\n",
455                 current->comm, oc->gfp_mask, &oc->gfp_mask, oc->order,
456                         current->signal->oom_score_adj);
457         if (!IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && oc->order)
458                 pr_warn("COMPACTION is disabled!!!\n");
459
460         dump_stack();
461         if (is_memcg_oom(oc))
462                 mem_cgroup_print_oom_meminfo(oc->memcg);
463         else {
464                 show_mem(SHOW_MEM_FILTER_NODES, oc->nodemask);
465                 if (is_dump_unreclaim_slabs())
466                         dump_unreclaimable_slab();
467         }
468         if (sysctl_oom_dump_tasks)
469                 dump_tasks(oc);
470         if (p)
471                 dump_oom_summary(oc, p);
472 }
473
474 /*
475  * Number of OOM victims in flight
476  */
477 static atomic_t oom_victims = ATOMIC_INIT(0);
478 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_victims_wait);
479
480 static bool oom_killer_disabled __read_mostly;
481
482 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
483
484 /*
485  * task->mm can be NULL if the task is the exited group leader.  So to
486  * determine whether the task is using a particular mm, we examine all the
487  * task's threads: if one of those is using this mm then this task was also
488  * using it.
489  */
490 bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm)
491 {
492         struct task_struct *t;
493
494         for_each_thread(p, t) {
495                 struct mm_struct *t_mm = READ_ONCE(t->mm);
496                 if (t_mm)
497                         return t_mm == mm;
498         }
499         return false;
500 }
501
502 #ifdef CONFIG_MMU
503 /*
504  * OOM Reaper kernel thread which tries to reap the memory used by the OOM
505  * victim (if that is possible) to help the OOM killer to move on.
506  */
507 static struct task_struct *oom_reaper_th;
508 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_reaper_wait);
509 static struct task_struct *oom_reaper_list;
510 static DEFINE_SPINLOCK(oom_reaper_lock);
511
512 bool __oom_reap_task_mm(struct mm_struct *mm)
513 {
514         struct vm_area_struct *vma;
515         bool ret = true;
516
517         /*
518          * Tell all users of get_user/copy_from_user etc... that the content
519          * is no longer stable. No barriers really needed because unmapping
520          * should imply barriers already and the reader would hit a page fault
521          * if it stumbled over a reaped memory.
522          */
523         set_bit(MMF_UNSTABLE, &mm->flags);
524
525         for (vma = mm->mmap ; vma; vma = vma->vm_next) {
526                 if (!can_madv_lru_vma(vma))
527                         continue;
528
529                 /*
530                  * Only anonymous pages have a good chance to be dropped
531                  * without additional steps which we cannot afford as we
532                  * are OOM already.
533                  *
534                  * We do not even care about fs backed pages because all
535                  * which are reclaimable have already been reclaimed and
536                  * we do not want to block exit_mmap by keeping mm ref
537                  * count elevated without a good reason.
538                  */
539                 if (vma_is_anonymous(vma) || !(vma->vm_flags & VM_SHARED)) {
540                         struct mmu_notifier_range range;
541                         struct mmu_gather tlb;
542
543                         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_UNMAP, 0,
544                                                 vma, mm, vma->vm_start,
545                                                 vma->vm_end);
546                         tlb_gather_mmu(&tlb, mm, range.start, range.end);
547                         if (mmu_notifier_invalidate_range_start_nonblock(&range)) {
548                                 tlb_finish_mmu(&tlb, range.start, range.end);
549                                 ret = false;
550                                 continue;
551                         }
552                         unmap_page_range(&tlb, vma, range.start, range.end, NULL);
553                         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
554                         tlb_finish_mmu(&tlb, range.start, range.end);
555                 }
556         }
557
558         return ret;
559 }
560
561 /*
562  * Reaps the address space of the give task.
563  *
564  * Returns true on success and false if none or part of the address space
565  * has been reclaimed and the caller should retry later.
566  */
567 static bool oom_reap_task_mm(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
568 {
569         bool ret = true;
570
571         if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) {
572                 trace_skip_task_reaping(tsk->pid);
573                 return false;
574         }
575
576         /*
577          * MMF_OOM_SKIP is set by exit_mmap when the OOM reaper can't
578          * work on the mm anymore. The check for MMF_OOM_SKIP must run
579          * under mmap_sem for reading because it serializes against the
580          * down_write();up_write() cycle in exit_mmap().
581          */
582         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags)) {
583                 trace_skip_task_reaping(tsk->pid);
584                 goto out_unlock;
585         }
586
587         trace_start_task_reaping(tsk->pid);
588
589         /* failed to reap part of the address space. Try again later */
590         ret = __oom_reap_task_mm(mm);
591         if (!ret)
592                 goto out_finish;
593
594         pr_info("oom_reaper: reaped process %d (%s), now anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
595                         task_pid_nr(tsk), tsk->comm,
596                         K(get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES)),
597                         K(get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES)),
598                         K(get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES)));
599 out_finish:
600         trace_finish_task_reaping(tsk->pid);
601 out_unlock:
602         up_read(&mm->mmap_sem);
603
604         return ret;
605 }
606
607 #define MAX_OOM_REAP_RETRIES 10
608 static void oom_reap_task(struct task_struct *tsk)
609 {
610         int attempts = 0;
611         struct mm_struct *mm = tsk->signal->oom_mm;
612
613         /* Retry the down_read_trylock(mmap_sem) a few times */
614         while (attempts++ < MAX_OOM_REAP_RETRIES && !oom_reap_task_mm(tsk, mm))
615                 schedule_timeout_idle(HZ/10);
616
617         if (attempts <= MAX_OOM_REAP_RETRIES ||
618             test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags))
619                 goto done;
620
621         pr_info("oom_reaper: unable to reap pid:%d (%s)\n",
622                 task_pid_nr(tsk), tsk->comm);
623         debug_show_all_locks();
624
625 done:
626         tsk->oom_reaper_list = NULL;
627
628         /*
629          * Hide this mm from OOM killer because it has been either reaped or
630          * somebody can't call up_write(mmap_sem).
631          */
632         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
633
634         /* Drop a reference taken by wake_oom_reaper */
635         put_task_struct(tsk);
636 }
637
638 static int oom_reaper(void *unused)
639 {
640         while (true) {
641                 struct task_struct *tsk = NULL;
642
643                 wait_event_freezable(oom_reaper_wait, oom_reaper_list != NULL);
644                 spin_lock(&oom_reaper_lock);
645                 if (oom_reaper_list != NULL) {
646                         tsk = oom_reaper_list;
647                         oom_reaper_list = tsk->oom_reaper_list;
648                 }
649                 spin_unlock(&oom_reaper_lock);
650
651                 if (tsk)
652                         oom_reap_task(tsk);
653         }
654
655         return 0;
656 }
657
658 static void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
659 {
660         /* mm is already queued? */
661         if (test_and_set_bit(MMF_OOM_REAP_QUEUED, &tsk->signal->oom_mm->flags))
662                 return;
663
664         get_task_struct(tsk);
665
666         spin_lock(&oom_reaper_lock);
667         tsk->oom_reaper_list = oom_reaper_list;
668         oom_reaper_list = tsk;
669         spin_unlock(&oom_reaper_lock);
670         trace_wake_reaper(tsk->pid);
671         wake_up(&oom_reaper_wait);
672 }
673
674 static int __init oom_init(void)
675 {
676         oom_reaper_th = kthread_run(oom_reaper, NULL, "oom_reaper");
677         return 0;
678 }
679 subsys_initcall(oom_init)
680 #else
681 static inline void wake_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
682 {
683 }
684 #endif /* CONFIG_MMU */
685
686 /**
687  * mark_oom_victim - mark the given task as OOM victim
688  * @tsk: task to mark
689  *
690  * Has to be called with oom_lock held and never after
691  * oom has been disabled already.
692  *
693  * tsk->mm has to be non NULL and caller has to guarantee it is stable (either
694  * under task_lock or operate on the current).
695  */
696 static void mark_oom_victim(struct task_struct *tsk)
697 {
698         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
699
700         WARN_ON(oom_killer_disabled);
701         /* OOM killer might race with memcg OOM */
702         if (test_and_set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_MEMDIE))
703                 return;
704
705         /* oom_mm is bound to the signal struct life time. */
706         if (!cmpxchg(&tsk->signal->oom_mm, NULL, mm)) {
707                 mmgrab(tsk->signal->oom_mm);
708                 set_bit(MMF_OOM_VICTIM, &mm->flags);
709         }
710
711         /*
712          * Make sure that the task is woken up from uninterruptible sleep
713          * if it is frozen because OOM killer wouldn't be able to free
714          * any memory and livelock. freezing_slow_path will tell the freezer
715          * that TIF_MEMDIE tasks should be ignored.
716          */
717         __thaw_task(tsk);
718         atomic_inc(&oom_victims);
719         trace_mark_victim(tsk->pid);
720 }
721
722 /**
723  * exit_oom_victim - note the exit of an OOM victim
724  */
725 void exit_oom_victim(void)
726 {
727         clear_thread_flag(TIF_MEMDIE);
728
729         if (!atomic_dec_return(&oom_victims))
730                 wake_up_all(&oom_victims_wait);
731 }
732
733 /**
734  * oom_killer_enable - enable OOM killer
735  */
736 void oom_killer_enable(void)
737 {
738         oom_killer_disabled = false;
739         pr_info("OOM killer enabled.\n");
740 }
741
742 /**
743  * oom_killer_disable - disable OOM killer
744  * @timeout: maximum timeout to wait for oom victims in jiffies
745  *
746  * Forces all page allocations to fail rather than trigger OOM killer.
747  * Will block and wait until all OOM victims are killed or the given
748  * timeout expires.
749  *
750  * The function cannot be called when there are runnable user tasks because
751  * the userspace would see unexpected allocation failures as a result. Any
752  * new usage of this function should be consulted with MM people.
753  *
754  * Returns true if successful and false if the OOM killer cannot be
755  * disabled.
756  */
757 bool oom_killer_disable(signed long timeout)
758 {
759         signed long ret;
760
761         /*
762          * Make sure to not race with an ongoing OOM killer. Check that the
763          * current is not killed (possibly due to sharing the victim's memory).
764          */
765         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
766                 return false;
767         oom_killer_disabled = true;
768         mutex_unlock(&oom_lock);
769
770         ret = wait_event_interruptible_timeout(oom_victims_wait,
771                         !atomic_read(&oom_victims), timeout);
772         if (ret <= 0) {
773                 oom_killer_enable();
774                 return false;
775         }
776         pr_info("OOM killer disabled.\n");
777
778         return true;
779 }
780
781 static inline bool __task_will_free_mem(struct task_struct *task)
782 {
783         struct signal_struct *sig = task->signal;
784
785         /*
786          * A coredumping process may sleep for an extended period in exit_mm(),
787          * so the oom killer cannot assume that the process will promptly exit
788          * and release memory.
789          */
790         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_COREDUMP)
791                 return false;
792
793         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_EXIT)
794                 return true;
795
796         if (thread_group_empty(task) && (task->flags & PF_EXITING))
797                 return true;
798
799         return false;
800 }
801
802 /*
803  * Checks whether the given task is dying or exiting and likely to
804  * release its address space. This means that all threads and processes
805  * sharing the same mm have to be killed or exiting.
806  * Caller has to make sure that task->mm is stable (hold task_lock or
807  * it operates on the current).
808  */
809 static bool task_will_free_mem(struct task_struct *task)
810 {
811         struct mm_struct *mm = task->mm;
812         struct task_struct *p;
813         bool ret = true;
814
815         /*
816          * Skip tasks without mm because it might have passed its exit_mm and
817          * exit_oom_victim. oom_reaper could have rescued that but do not rely
818          * on that for now. We can consider find_lock_task_mm in future.
819          */
820         if (!mm)
821                 return false;
822
823         if (!__task_will_free_mem(task))
824                 return false;
825
826         /*
827          * This task has already been drained by the oom reaper so there are
828          * only small chances it will free some more
829          */
830         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags))
831                 return false;
832
833         if (atomic_read(&mm->mm_users) <= 1)
834                 return true;
835
836         /*
837          * Make sure that all tasks which share the mm with the given tasks
838          * are dying as well to make sure that a) nobody pins its mm and
839          * b) the task is also reapable by the oom reaper.
840          */
841         rcu_read_lock();
842         for_each_process(p) {
843                 if (!process_shares_mm(p, mm))
844                         continue;
845                 if (same_thread_group(task, p))
846                         continue;
847                 ret = __task_will_free_mem(p);
848                 if (!ret)
849                         break;
850         }
851         rcu_read_unlock();
852
853         return ret;
854 }
855
856 static void __oom_kill_process(struct task_struct *victim, const char *message)
857 {
858         struct task_struct *p;
859         struct mm_struct *mm;
860         bool can_oom_reap = true;
861
862         p = find_lock_task_mm(victim);
863         if (!p) {
864                 put_task_struct(victim);
865                 return;
866         } else if (victim != p) {
867                 get_task_struct(p);
868                 put_task_struct(victim);
869                 victim = p;
870         }
871
872         /* Get a reference to safely compare mm after task_unlock(victim) */
873         mm = victim->mm;
874         mmgrab(mm);
875
876         /* Raise event before sending signal: task reaper must see this */
877         count_vm_event(OOM_KILL);
878         memcg_memory_event_mm(mm, MEMCG_OOM_KILL);
879
880         /*
881          * We should send SIGKILL before granting access to memory reserves
882          * in order to prevent the OOM victim from depleting the memory
883          * reserves from the user space under its control.
884          */
885         do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV, victim, PIDTYPE_TGID);
886         mark_oom_victim(victim);
887         pr_err("%s: Killed process %d (%s) total-vm:%lukB, anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB, UID:%u pgtables:%lukB oom_score_adj:%hd\n",
888                 message, task_pid_nr(victim), victim->comm, K(mm->total_vm),
889                 K(get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES)),
890                 K(get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES)),
891                 K(get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES)),
892                 from_kuid(&init_user_ns, task_uid(victim)),
893                 mm_pgtables_bytes(mm), victim->signal->oom_score_adj);
894         task_unlock(victim);
895
896         /*
897          * Kill all user processes sharing victim->mm in other thread groups, if
898          * any.  They don't get access to memory reserves, though, to avoid
899          * depletion of all memory.  This prevents mm->mmap_sem livelock when an
900          * oom killed thread cannot exit because it requires the semaphore and
901          * its contended by another thread trying to allocate memory itself.
902          * That thread will now get access to memory reserves since it has a
903          * pending fatal signal.
904          */
905         rcu_read_lock();
906         for_each_process(p) {
907                 if (!process_shares_mm(p, mm))
908                         continue;
909                 if (same_thread_group(p, victim))
910                         continue;
911                 if (is_global_init(p)) {
912                         can_oom_reap = false;
913                         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
914                         pr_info("oom killer %d (%s) has mm pinned by %d (%s)\n",
915                                         task_pid_nr(victim), victim->comm,
916                                         task_pid_nr(p), p->comm);
917                         continue;
918                 }
919                 /*
920                  * No use_mm() user needs to read from the userspace so we are
921                  * ok to reap it.
922                  */
923                 if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD))
924                         continue;
925                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV, p, PIDTYPE_TGID);
926         }
927         rcu_read_unlock();
928
929         if (can_oom_reap)
930                 wake_oom_reaper(victim);
931
932         mmdrop(mm);
933         put_task_struct(victim);
934 }
935 #undef K
936
937 /*
938  * Kill provided task unless it's secured by setting
939  * oom_score_adj to OOM_SCORE_ADJ_MIN.
940  */
941 static int oom_kill_memcg_member(struct task_struct *task, void *message)
942 {
943         if (task->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN &&
944             !is_global_init(task)) {
945                 get_task_struct(task);
946                 __oom_kill_process(task, message);
947         }
948         return 0;
949 }
950
951 static void oom_kill_process(struct oom_control *oc, const char *message)
952 {
953         struct task_struct *victim = oc->chosen;
954         struct mem_cgroup *oom_group;
955         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
956                                               DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
957
958         /*
959          * If the task is already exiting, don't alarm the sysadmin or kill
960          * its children or threads, just give it access to memory reserves
961          * so it can die quickly
962          */
963         task_lock(victim);
964         if (task_will_free_mem(victim)) {
965                 mark_oom_victim(victim);
966                 wake_oom_reaper(victim);
967                 task_unlock(victim);
968                 put_task_struct(victim);
969                 return;
970         }
971         task_unlock(victim);
972
973         if (__ratelimit(&oom_rs))
974                 dump_header(oc, victim);
975
976         /*
977          * Do we need to kill the entire memory cgroup?
978          * Or even one of the ancestor memory cgroups?
979          * Check this out before killing the victim task.
980          */
981         oom_group = mem_cgroup_get_oom_group(victim, oc->memcg);
982
983         __oom_kill_process(victim, message);
984
985         /*
986          * If necessary, kill all tasks in the selected memory cgroup.
987          */
988         if (oom_group) {
989                 mem_cgroup_print_oom_group(oom_group);
990                 mem_cgroup_scan_tasks(oom_group, oom_kill_memcg_member,
991                                       (void*)message);
992                 mem_cgroup_put(oom_group);
993         }
994 }
995
996 /*
997  * Determines whether the kernel must panic because of the panic_on_oom sysctl.
998  */
999 static void check_panic_on_oom(struct oom_control *oc)
1000 {
1001         if (likely(!sysctl_panic_on_oom))
1002                 return;
1003         if (sysctl_panic_on_oom != 2) {
1004                 /*
1005                  * panic_on_oom == 1 only affects CONSTRAINT_NONE, the kernel
1006                  * does not panic for cpuset, mempolicy, or memcg allocation
1007                  * failures.
1008                  */
1009                 if (oc->constraint != CONSTRAINT_NONE)
1010                         return;
1011         }
1012         /* Do not panic for oom kills triggered by sysrq */
1013         if (is_sysrq_oom(oc))
1014                 return;
1015         dump_header(oc, NULL);
1016         panic("Out of memory: %s panic_on_oom is enabled\n",
1017                 sysctl_panic_on_oom == 2 ? "compulsory" : "system-wide");
1018 }
1019
1020 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(oom_notify_list);
1021
1022 int register_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
1023 {
1024         return blocking_notifier_chain_register(&oom_notify_list, nb);
1025 }
1026 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_oom_notifier);
1027
1028 int unregister_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
1029 {
1030         return blocking_notifier_chain_unregister(&oom_notify_list, nb);
1031 }
1032 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_oom_notifier);
1033
1034 /**
1035  * out_of_memory - kill the "best" process when we run out of memory
1036  * @oc: pointer to struct oom_control
1037  *
1038  * If we run out of memory, we have the choice between either
1039  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
1040  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
1041  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
1042  */
1043 bool out_of_memory(struct oom_control *oc)
1044 {
1045         unsigned long freed = 0;
1046
1047         if (oom_killer_disabled)
1048                 return false;
1049
1050         if (!is_memcg_oom(oc)) {
1051                 blocking_notifier_call_chain(&oom_notify_list, 0, &freed);
1052                 if (freed > 0)
1053                         /* Got some memory back in the last second. */
1054                         return true;
1055         }
1056
1057         /*
1058          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1059          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1060          * quickly exit and free its memory.
1061          */
1062         if (task_will_free_mem(current)) {
1063                 mark_oom_victim(current);
1064                 wake_oom_reaper(current);
1065                 return true;
1066         }
1067
1068         /*
1069          * The OOM killer does not compensate for IO-less reclaim.
1070          * pagefault_out_of_memory lost its gfp context so we have to
1071          * make sure exclude 0 mask - all other users should have at least
1072          * ___GFP_DIRECT_RECLAIM to get here. But mem_cgroup_oom() has to
1073          * invoke the OOM killer even if it is a GFP_NOFS allocation.
1074          */
1075         if (oc->gfp_mask && !(oc->gfp_mask & __GFP_FS) && !is_memcg_oom(oc))
1076                 return true;
1077
1078         /*
1079          * Check if there were limitations on the allocation (only relevant for
1080          * NUMA and memcg) that may require different handling.
1081          */
1082         oc->constraint = constrained_alloc(oc);
1083         if (oc->constraint != CONSTRAINT_MEMORY_POLICY)
1084                 oc->nodemask = NULL;
1085         check_panic_on_oom(oc);
1086
1087         if (!is_memcg_oom(oc) && sysctl_oom_kill_allocating_task &&
1088             current->mm && !oom_unkillable_task(current) &&
1089             oom_cpuset_eligible(current, oc) &&
1090             current->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN) {
1091                 get_task_struct(current);
1092                 oc->chosen = current;
1093                 oom_kill_process(oc, "Out of memory (oom_kill_allocating_task)");
1094                 return true;
1095         }
1096
1097         select_bad_process(oc);
1098         /* Found nothing?!?! */
1099         if (!oc->chosen) {
1100                 dump_header(oc, NULL);
1101                 pr_warn("Out of memory and no killable processes...\n");
1102                 /*
1103                  * If we got here due to an actual allocation at the
1104                  * system level, we cannot survive this and will enter
1105                  * an endless loop in the allocator. Bail out now.
1106                  */
1107                 if (!is_sysrq_oom(oc) && !is_memcg_oom(oc))
1108                         panic("System is deadlocked on memory\n");
1109         }
1110         if (oc->chosen && oc->chosen != (void *)-1UL)
1111                 oom_kill_process(oc, !is_memcg_oom(oc) ? "Out of memory" :
1112                                  "Memory cgroup out of memory");
1113         return !!oc->chosen;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * The pagefault handler calls here because it is out of memory, so kill a
1118  * memory-hogging task. If oom_lock is held by somebody else, a parallel oom
1119  * killing is already in progress so do nothing.
1120  */
1121 void pagefault_out_of_memory(void)
1122 {
1123         struct oom_control oc = {
1124                 .zonelist = NULL,
1125                 .nodemask = NULL,
1126                 .memcg = NULL,
1127                 .gfp_mask = 0,
1128                 .order = 0,
1129         };
1130
1131         if (mem_cgroup_oom_synchronize(true))
1132                 return;
1133
1134         if (!mutex_trylock(&oom_lock))
1135                 return;
1136         out_of_memory(&oc);
1137         mutex_unlock(&oom_lock);
1138 }