mm: fix process_vm_rw page counts
[linux-2.6-microblaze.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/sched/debug.h>
30 #include <linux/swap.h>
31 #include <linux/syscalls.h>
32 #include <linux/timex.h>
33 #include <linux/jiffies.h>
34 #include <linux/cpuset.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/notifier.h>
37 #include <linux/memcontrol.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/security.h>
40 #include <linux/ptrace.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42 #include <linux/ftrace.h>
43 #include <linux/ratelimit.h>
44 #include <linux/kthread.h>
45 #include <linux/init.h>
46 #include <linux/mmu_notifier.h>
47
48 #include <asm/tlb.h>
49 #include "internal.h"
50 #include "slab.h"
51
52 #define CREATE_TRACE_POINTS
53 #include <trace/events/oom.h>
54
55 static int sysctl_panic_on_oom;
56 static int sysctl_oom_kill_allocating_task;
57 static int sysctl_oom_dump_tasks = 1;
58
59 /*
60  * Serializes oom killer invocations (out_of_memory()) from all contexts to
61  * prevent from over eager oom killing (e.g. when the oom killer is invoked
62  * from different domains).
63  *
64  * oom_killer_disable() relies on this lock to stabilize oom_killer_disabled
65  * and mark_oom_victim
66  */
67 DEFINE_MUTEX(oom_lock);
68 /* Serializes oom_score_adj and oom_score_adj_min updates */
69 DEFINE_MUTEX(oom_adj_mutex);
70
71 static inline bool is_memcg_oom(struct oom_control *oc)
72 {
73         return oc->memcg != NULL;
74 }
75
76 #ifdef CONFIG_NUMA
77 /**
78  * oom_cpuset_eligible() - check task eligibility for kill
79  * @start: task struct of which task to consider
80  * @oc: pointer to struct oom_control
81  *
82  * Task eligibility is determined by whether or not a candidate task, @tsk,
83  * shares the same mempolicy nodes as current if it is bound by such a policy
84  * and whether or not it has the same set of allowed cpuset nodes.
85  *
86  * This function is assuming oom-killer context and 'current' has triggered
87  * the oom-killer.
88  */
89 static bool oom_cpuset_eligible(struct task_struct *start,
90                                 struct oom_control *oc)
91 {
92         struct task_struct *tsk;
93         bool ret = false;
94         const nodemask_t *mask = oc->nodemask;
95
96         rcu_read_lock();
97         for_each_thread(start, tsk) {
98                 if (mask) {
99                         /*
100                          * If this is a mempolicy constrained oom, tsk's
101                          * cpuset is irrelevant.  Only return true if its
102                          * mempolicy intersects current, otherwise it may be
103                          * needlessly killed.
104                          */
105                         ret = mempolicy_in_oom_domain(tsk, mask);
106                 } else {
107                         /*
108                          * This is not a mempolicy constrained oom, so only
109                          * check the mems of tsk's cpuset.
110                          */
111                         ret = cpuset_mems_allowed_intersects(current, tsk);
112                 }
113                 if (ret)
114                         break;
115         }
116         rcu_read_unlock();
117
118         return ret;
119 }
120 #else
121 static bool oom_cpuset_eligible(struct task_struct *tsk, struct oom_control *oc)
122 {
123         return true;
124 }
125 #endif /* CONFIG_NUMA */
126
127 /*
128  * The process p may have detached its own ->mm while exiting or through
129  * kthread_use_mm(), but one or more of its subthreads may still have a valid
130  * pointer.  Return p, or any of its subthreads with a valid ->mm, with
131  * task_lock() held.
132  */
133 struct task_struct *find_lock_task_mm(struct task_struct *p)
134 {
135         struct task_struct *t;
136
137         rcu_read_lock();
138
139         for_each_thread(p, t) {
140                 task_lock(t);
141                 if (likely(t->mm))
142                         goto found;
143                 task_unlock(t);
144         }
145         t = NULL;
146 found:
147         rcu_read_unlock();
148
149         return t;
150 }
151
152 /*
153  * order == -1 means the oom kill is required by sysrq, otherwise only
154  * for display purposes.
155  */
156 static inline bool is_sysrq_oom(struct oom_control *oc)
157 {
158         return oc->order == -1;
159 }
160
161 /* return true if the task is not adequate as candidate victim task. */
162 static bool oom_unkillable_task(struct task_struct *p)
163 {
164         if (is_global_init(p))
165                 return true;
166         if (p->flags & PF_KTHREAD)
167                 return true;
168         return false;
169 }
170
171 /*
172  * Check whether unreclaimable slab amount is greater than
173  * all user memory(LRU pages).
174  * dump_unreclaimable_slab() could help in the case that
175  * oom due to too much unreclaimable slab used by kernel.
176 */
177 static bool should_dump_unreclaim_slab(void)
178 {
179         unsigned long nr_lru;
180
181         nr_lru = global_node_page_state(NR_ACTIVE_ANON) +
182                  global_node_page_state(NR_INACTIVE_ANON) +
183                  global_node_page_state(NR_ACTIVE_FILE) +
184                  global_node_page_state(NR_INACTIVE_FILE) +
185                  global_node_page_state(NR_ISOLATED_ANON) +
186                  global_node_page_state(NR_ISOLATED_FILE) +
187                  global_node_page_state(NR_UNEVICTABLE);
188
189         return (global_node_page_state_pages(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B) > nr_lru);
190 }
191
192 /**
193  * oom_badness - heuristic function to determine which candidate task to kill
194  * @p: task struct of which task we should calculate
195  * @totalpages: total present RAM allowed for page allocation
196  *
197  * The heuristic for determining which task to kill is made to be as simple and
198  * predictable as possible.  The goal is to return the highest value for the
199  * task consuming the most memory to avoid subsequent oom failures.
200  */
201 long oom_badness(struct task_struct *p, unsigned long totalpages)
202 {
203         long points;
204         long adj;
205
206         if (oom_unkillable_task(p))
207                 return LONG_MIN;
208
209         p = find_lock_task_mm(p);
210         if (!p)
211                 return LONG_MIN;
212
213         /*
214          * Do not even consider tasks which are explicitly marked oom
215          * unkillable or have been already oom reaped or the are in
216          * the middle of vfork
217          */
218         adj = (long)p->signal->oom_score_adj;
219         if (adj == OOM_SCORE_ADJ_MIN ||
220                         test_bit(MMF_OOM_SKIP, &p->mm->flags) ||
221                         in_vfork(p)) {
222                 task_unlock(p);
223                 return LONG_MIN;
224         }
225
226         /*
227          * The baseline for the badness score is the proportion of RAM that each
228          * task's rss, pagetable and swap space use.
229          */
230         points = get_mm_rss(p->mm) + get_mm_counter(p->mm, MM_SWAPENTS) +
231                 mm_pgtables_bytes(p->mm) / PAGE_SIZE;
232         task_unlock(p);
233
234         /* Normalize to oom_score_adj units */
235         adj *= totalpages / 1000;
236         points += adj;
237
238         return points;
239 }
240
241 static const char * const oom_constraint_text[] = {
242         [CONSTRAINT_NONE] = "CONSTRAINT_NONE",
243         [CONSTRAINT_CPUSET] = "CONSTRAINT_CPUSET",
244         [CONSTRAINT_MEMORY_POLICY] = "CONSTRAINT_MEMORY_POLICY",
245         [CONSTRAINT_MEMCG] = "CONSTRAINT_MEMCG",
246 };
247
248 /*
249  * Determine the type of allocation constraint.
250  */
251 static enum oom_constraint constrained_alloc(struct oom_control *oc)
252 {
253         struct zone *zone;
254         struct zoneref *z;
255         enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(oc->gfp_mask);
256         bool cpuset_limited = false;
257         int nid;
258
259         if (is_memcg_oom(oc)) {
260                 oc->totalpages = mem_cgroup_get_max(oc->memcg) ?: 1;
261                 return CONSTRAINT_MEMCG;
262         }
263
264         /* Default to all available memory */
265         oc->totalpages = totalram_pages() + total_swap_pages;
266
267         if (!IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
268                 return CONSTRAINT_NONE;
269
270         if (!oc->zonelist)
271                 return CONSTRAINT_NONE;
272         /*
273          * Reach here only when __GFP_NOFAIL is used. So, we should avoid
274          * to kill current.We have to random task kill in this case.
275          * Hopefully, CONSTRAINT_THISNODE...but no way to handle it, now.
276          */
277         if (oc->gfp_mask & __GFP_THISNODE)
278                 return CONSTRAINT_NONE;
279
280         /*
281          * This is not a __GFP_THISNODE allocation, so a truncated nodemask in
282          * the page allocator means a mempolicy is in effect.  Cpuset policy
283          * is enforced in get_page_from_freelist().
284          */
285         if (oc->nodemask &&
286             !nodes_subset(node_states[N_MEMORY], *oc->nodemask)) {
287                 oc->totalpages = total_swap_pages;
288                 for_each_node_mask(nid, *oc->nodemask)
289                         oc->totalpages += node_present_pages(nid);
290                 return CONSTRAINT_MEMORY_POLICY;
291         }
292
293         /* Check this allocation failure is caused by cpuset's wall function */
294         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, oc->zonelist,
295                         highest_zoneidx, oc->nodemask)
296                 if (!cpuset_zone_allowed(zone, oc->gfp_mask))
297                         cpuset_limited = true;
298
299         if (cpuset_limited) {
300                 oc->totalpages = total_swap_pages;
301                 for_each_node_mask(nid, cpuset_current_mems_allowed)
302                         oc->totalpages += node_present_pages(nid);
303                 return CONSTRAINT_CPUSET;
304         }
305         return CONSTRAINT_NONE;
306 }
307
308 static int oom_evaluate_task(struct task_struct *task, void *arg)
309 {
310         struct oom_control *oc = arg;
311         long points;
312
313         if (oom_unkillable_task(task))
314                 goto next;
315
316         /* p may not have freeable memory in nodemask */
317         if (!is_memcg_oom(oc) && !oom_cpuset_eligible(task, oc))
318                 goto next;
319
320         /*
321          * This task already has access to memory reserves and is being killed.
322          * Don't allow any other task to have access to the reserves unless
323          * the task has MMF_OOM_SKIP because chances that it would release
324          * any memory is quite low.
325          */
326         if (!is_sysrq_oom(oc) && tsk_is_oom_victim(task)) {
327                 if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &task->signal->oom_mm->flags))
328                         goto next;
329                 goto abort;
330         }
331
332         /*
333          * If task is allocating a lot of memory and has been marked to be
334          * killed first if it triggers an oom, then select it.
335          */
336         if (oom_task_origin(task)) {
337                 points = LONG_MAX;
338                 goto select;
339         }
340
341         points = oom_badness(task, oc->totalpages);
342         if (points == LONG_MIN || points < oc->chosen_points)
343                 goto next;
344
345 select:
346         if (oc->chosen)
347                 put_task_struct(oc->chosen);
348         get_task_struct(task);
349         oc->chosen = task;
350         oc->chosen_points = points;
351 next:
352         return 0;
353 abort:
354         if (oc->chosen)
355                 put_task_struct(oc->chosen);
356         oc->chosen = (void *)-1UL;
357         return 1;
358 }
359
360 /*
361  * Simple selection loop. We choose the process with the highest number of
362  * 'points'. In case scan was aborted, oc->chosen is set to -1.
363  */
364 static void select_bad_process(struct oom_control *oc)
365 {
366         oc->chosen_points = LONG_MIN;
367
368         if (is_memcg_oom(oc))
369                 mem_cgroup_scan_tasks(oc->memcg, oom_evaluate_task, oc);
370         else {
371                 struct task_struct *p;
372
373                 rcu_read_lock();
374                 for_each_process(p)
375                         if (oom_evaluate_task(p, oc))
376                                 break;
377                 rcu_read_unlock();
378         }
379 }
380
381 static int dump_task(struct task_struct *p, void *arg)
382 {
383         struct oom_control *oc = arg;
384         struct task_struct *task;
385
386         if (oom_unkillable_task(p))
387                 return 0;
388
389         /* p may not have freeable memory in nodemask */
390         if (!is_memcg_oom(oc) && !oom_cpuset_eligible(p, oc))
391                 return 0;
392
393         task = find_lock_task_mm(p);
394         if (!task) {
395                 /*
396                  * All of p's threads have already detached their mm's. There's
397                  * no need to report 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_victim(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)
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, gfp_zone(oc->gfp_mask));
465                 if (should_dump_unreclaim_slab())
466                         dump_unreclaimable_slab();
467         }
468         if (sysctl_oom_dump_tasks)
469                 dump_tasks(oc);
470 }
471
472 /*
473  * Number of OOM victims in flight
474  */
475 static atomic_t oom_victims = ATOMIC_INIT(0);
476 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_victims_wait);
477
478 static bool oom_killer_disabled __read_mostly;
479
480 /*
481  * task->mm can be NULL if the task is the exited group leader.  So to
482  * determine whether the task is using a particular mm, we examine all the
483  * task's threads: if one of those is using this mm then this task was also
484  * using it.
485  */
486 bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm)
487 {
488         struct task_struct *t;
489
490         for_each_thread(p, t) {
491                 struct mm_struct *t_mm = READ_ONCE(t->mm);
492                 if (t_mm)
493                         return t_mm == mm;
494         }
495         return false;
496 }
497
498 #ifdef CONFIG_MMU
499 /*
500  * OOM Reaper kernel thread which tries to reap the memory used by the OOM
501  * victim (if that is possible) to help the OOM killer to move on.
502  */
503 static struct task_struct *oom_reaper_th;
504 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_reaper_wait);
505 static struct task_struct *oom_reaper_list;
506 static DEFINE_SPINLOCK(oom_reaper_lock);
507
508 static bool __oom_reap_task_mm(struct mm_struct *mm)
509 {
510         struct vm_area_struct *vma;
511         bool ret = true;
512         VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
513
514         /*
515          * Tell all users of get_user/copy_from_user etc... that the content
516          * is no longer stable. No barriers really needed because unmapping
517          * should imply barriers already and the reader would hit a page fault
518          * if it stumbled over a reaped memory.
519          */
520         set_bit(MMF_UNSTABLE, &mm->flags);
521
522         for_each_vma(vmi, vma) {
523                 if (vma->vm_flags & (VM_HUGETLB|VM_PFNMAP))
524                         continue;
525
526                 /*
527                  * Only anonymous pages have a good chance to be dropped
528                  * without additional steps which we cannot afford as we
529                  * are OOM already.
530                  *
531                  * We do not even care about fs backed pages because all
532                  * which are reclaimable have already been reclaimed and
533                  * we do not want to block exit_mmap by keeping mm ref
534                  * count elevated without a good reason.
535                  */
536                 if (vma_is_anonymous(vma) || !(vma->vm_flags & VM_SHARED)) {
537                         struct mmu_notifier_range range;
538                         struct mmu_gather tlb;
539
540                         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_UNMAP, 0,
541                                                 mm, vma->vm_start,
542                                                 vma->vm_end);
543                         tlb_gather_mmu(&tlb, mm);
544                         if (mmu_notifier_invalidate_range_start_nonblock(&range)) {
545                                 tlb_finish_mmu(&tlb);
546                                 ret = false;
547                                 continue;
548                         }
549                         unmap_page_range(&tlb, vma, range.start, range.end, NULL);
550                         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
551                         tlb_finish_mmu(&tlb);
552                 }
553         }
554
555         return ret;
556 }
557
558 /*
559  * Reaps the address space of the give task.
560  *
561  * Returns true on success and false if none or part of the address space
562  * has been reclaimed and the caller should retry later.
563  */
564 static bool oom_reap_task_mm(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
565 {
566         bool ret = true;
567
568         if (!mmap_read_trylock(mm)) {
569                 trace_skip_task_reaping(tsk->pid);
570                 return false;
571         }
572
573         /*
574          * MMF_OOM_SKIP is set by exit_mmap when the OOM reaper can't
575          * work on the mm anymore. The check for MMF_OOM_SKIP must run
576          * under mmap_lock for reading because it serializes against the
577          * mmap_write_lock();mmap_write_unlock() cycle in exit_mmap().
578          */
579         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags)) {
580                 trace_skip_task_reaping(tsk->pid);
581                 goto out_unlock;
582         }
583
584         trace_start_task_reaping(tsk->pid);
585
586         /* failed to reap part of the address space. Try again later */
587         ret = __oom_reap_task_mm(mm);
588         if (!ret)
589                 goto out_finish;
590
591         pr_info("oom_reaper: reaped process %d (%s), now anon-rss:%lukB, file-rss:%lukB, shmem-rss:%lukB\n",
592                         task_pid_nr(tsk), tsk->comm,
593                         K(get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES)),
594                         K(get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES)),
595                         K(get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES)));
596 out_finish:
597         trace_finish_task_reaping(tsk->pid);
598 out_unlock:
599         mmap_read_unlock(mm);
600
601         return ret;
602 }
603
604 #define MAX_OOM_REAP_RETRIES 10
605 static void oom_reap_task(struct task_struct *tsk)
606 {
607         int attempts = 0;
608         struct mm_struct *mm = tsk->signal->oom_mm;
609
610         /* Retry the mmap_read_trylock(mm) a few times */
611         while (attempts++ < MAX_OOM_REAP_RETRIES && !oom_reap_task_mm(tsk, mm))
612                 schedule_timeout_idle(HZ/10);
613
614         if (attempts <= MAX_OOM_REAP_RETRIES ||
615             test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags))
616                 goto done;
617
618         pr_info("oom_reaper: unable to reap pid:%d (%s)\n",
619                 task_pid_nr(tsk), tsk->comm);
620         sched_show_task(tsk);
621         debug_show_all_locks();
622
623 done:
624         tsk->oom_reaper_list = NULL;
625
626         /*
627          * Hide this mm from OOM killer because it has been either reaped or
628          * somebody can't call mmap_write_unlock(mm).
629          */
630         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
631
632         /* Drop a reference taken by queue_oom_reaper */
633         put_task_struct(tsk);
634 }
635
636 static int oom_reaper(void *unused)
637 {
638         set_freezable();
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_irq(&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_irq(&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 timer_list *timer)
659 {
660         struct task_struct *tsk = container_of(timer, struct task_struct,
661                         oom_reaper_timer);
662         struct mm_struct *mm = tsk->signal->oom_mm;
663         unsigned long flags;
664
665         /* The victim managed to terminate on its own - see exit_mmap */
666         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags)) {
667                 put_task_struct(tsk);
668                 return;
669         }
670
671         spin_lock_irqsave(&oom_reaper_lock, flags);
672         tsk->oom_reaper_list = oom_reaper_list;
673         oom_reaper_list = tsk;
674         spin_unlock_irqrestore(&oom_reaper_lock, flags);
675         trace_wake_reaper(tsk->pid);
676         wake_up(&oom_reaper_wait);
677 }
678
679 /*
680  * Give the OOM victim time to exit naturally before invoking the oom_reaping.
681  * The timers timeout is arbitrary... the longer it is, the longer the worst
682  * case scenario for the OOM can take. If it is too small, the oom_reaper can
683  * get in the way and release resources needed by the process exit path.
684  * e.g. The futex robust list can sit in Anon|Private memory that gets reaped
685  * before the exit path is able to wake the futex waiters.
686  */
687 #define OOM_REAPER_DELAY (2*HZ)
688 static void queue_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
689 {
690         /* mm is already queued? */
691         if (test_and_set_bit(MMF_OOM_REAP_QUEUED, &tsk->signal->oom_mm->flags))
692                 return;
693
694         get_task_struct(tsk);
695         timer_setup(&tsk->oom_reaper_timer, wake_oom_reaper, 0);
696         tsk->oom_reaper_timer.expires = jiffies + OOM_REAPER_DELAY;
697         add_timer(&tsk->oom_reaper_timer);
698 }
699
700 #ifdef CONFIG_SYSCTL
701 static struct ctl_table vm_oom_kill_table[] = {
702         {
703                 .procname       = "panic_on_oom",
704                 .data           = &sysctl_panic_on_oom,
705                 .maxlen         = sizeof(sysctl_panic_on_oom),
706                 .mode           = 0644,
707                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
708                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
709                 .extra2         = SYSCTL_TWO,
710         },
711         {
712                 .procname       = "oom_kill_allocating_task",
713                 .data           = &sysctl_oom_kill_allocating_task,
714                 .maxlen         = sizeof(sysctl_oom_kill_allocating_task),
715                 .mode           = 0644,
716                 .proc_handler   = proc_dointvec,
717         },
718         {
719                 .procname       = "oom_dump_tasks",
720                 .data           = &sysctl_oom_dump_tasks,
721                 .maxlen         = sizeof(sysctl_oom_dump_tasks),
722                 .mode           = 0644,
723                 .proc_handler   = proc_dointvec,
724         },
725         {}
726 };
727 #endif
728
729 static int __init oom_init(void)
730 {
731         oom_reaper_th = kthread_run(oom_reaper, NULL, "oom_reaper");
732 #ifdef CONFIG_SYSCTL
733         register_sysctl_init("vm", vm_oom_kill_table);
734 #endif
735         return 0;
736 }
737 subsys_initcall(oom_init)
738 #else
739 static inline void queue_oom_reaper(struct task_struct *tsk)
740 {
741 }
742 #endif /* CONFIG_MMU */
743
744 /**
745  * mark_oom_victim - mark the given task as OOM victim
746  * @tsk: task to mark
747  *
748  * Has to be called with oom_lock held and never after
749  * oom has been disabled already.
750  *
751  * tsk->mm has to be non NULL and caller has to guarantee it is stable (either
752  * under task_lock or operate on the current).
753  */
754 static void mark_oom_victim(struct task_struct *tsk)
755 {
756         struct mm_struct *mm = tsk->mm;
757
758         WARN_ON(oom_killer_disabled);
759         /* OOM killer might race with memcg OOM */
760         if (test_and_set_tsk_thread_flag(tsk, TIF_MEMDIE))
761                 return;
762
763         /* oom_mm is bound to the signal struct life time. */
764         if (!cmpxchg(&tsk->signal->oom_mm, NULL, mm))
765                 mmgrab(tsk->signal->oom_mm);
766
767         /*
768          * Make sure that the task is woken up from uninterruptible sleep
769          * if it is frozen because OOM killer wouldn't be able to free
770          * any memory and livelock. freezing_slow_path will tell the freezer
771          * that TIF_MEMDIE tasks should be ignored.
772          */
773         __thaw_task(tsk);
774         atomic_inc(&oom_victims);
775         trace_mark_victim(tsk->pid);
776 }
777
778 /**
779  * exit_oom_victim - note the exit of an OOM victim
780  */
781 void exit_oom_victim(void)
782 {
783         clear_thread_flag(TIF_MEMDIE);
784
785         if (!atomic_dec_return(&oom_victims))
786                 wake_up_all(&oom_victims_wait);
787 }
788
789 /**
790  * oom_killer_enable - enable OOM killer
791  */
792 void oom_killer_enable(void)
793 {
794         oom_killer_disabled = false;
795         pr_info("OOM killer enabled.\n");
796 }
797
798 /**
799  * oom_killer_disable - disable OOM killer
800  * @timeout: maximum timeout to wait for oom victims in jiffies
801  *
802  * Forces all page allocations to fail rather than trigger OOM killer.
803  * Will block and wait until all OOM victims are killed or the given
804  * timeout expires.
805  *
806  * The function cannot be called when there are runnable user tasks because
807  * the userspace would see unexpected allocation failures as a result. Any
808  * new usage of this function should be consulted with MM people.
809  *
810  * Returns true if successful and false if the OOM killer cannot be
811  * disabled.
812  */
813 bool oom_killer_disable(signed long timeout)
814 {
815         signed long ret;
816
817         /*
818          * Make sure to not race with an ongoing OOM killer. Check that the
819          * current is not killed (possibly due to sharing the victim's memory).
820          */
821         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
822                 return false;
823         oom_killer_disabled = true;
824         mutex_unlock(&oom_lock);
825
826         ret = wait_event_interruptible_timeout(oom_victims_wait,
827                         !atomic_read(&oom_victims), timeout);
828         if (ret <= 0) {
829                 oom_killer_enable();
830                 return false;
831         }
832         pr_info("OOM killer disabled.\n");
833
834         return true;
835 }
836
837 static inline bool __task_will_free_mem(struct task_struct *task)
838 {
839         struct signal_struct *sig = task->signal;
840
841         /*
842          * A coredumping process may sleep for an extended period in
843          * coredump_task_exit(), so the oom killer cannot assume that
844          * the process will promptly exit and release memory.
845          */
846         if (sig->core_state)
847                 return false;
848
849         if (sig->flags & SIGNAL_GROUP_EXIT)
850                 return true;
851
852         if (thread_group_empty(task) && (task->flags & PF_EXITING))
853                 return true;
854
855         return false;
856 }
857
858 /*
859  * Checks whether the given task is dying or exiting and likely to
860  * release its address space. This means that all threads and processes
861  * sharing the same mm have to be killed or exiting.
862  * Caller has to make sure that task->mm is stable (hold task_lock or
863  * it operates on the current).
864  */
865 static bool task_will_free_mem(struct task_struct *task)
866 {
867         struct mm_struct *mm = task->mm;
868         struct task_struct *p;
869         bool ret = true;
870
871         /*
872          * Skip tasks without mm because it might have passed its exit_mm and
873          * exit_oom_victim. oom_reaper could have rescued that but do not rely
874          * on that for now. We can consider find_lock_task_mm in future.
875          */
876         if (!mm)
877                 return false;
878
879         if (!__task_will_free_mem(task))
880                 return false;
881
882         /*
883          * This task has already been drained by the oom reaper so there are
884          * only small chances it will free some more
885          */
886         if (test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags))
887                 return false;
888
889         if (atomic_read(&mm->mm_users) <= 1)
890                 return true;
891
892         /*
893          * Make sure that all tasks which share the mm with the given tasks
894          * are dying as well to make sure that a) nobody pins its mm and
895          * b) the task is also reapable by the oom reaper.
896          */
897         rcu_read_lock();
898         for_each_process(p) {
899                 if (!process_shares_mm(p, mm))
900                         continue;
901                 if (same_thread_group(task, p))
902                         continue;
903                 ret = __task_will_free_mem(p);
904                 if (!ret)
905                         break;
906         }
907         rcu_read_unlock();
908
909         return ret;
910 }
911
912 static void __oom_kill_process(struct task_struct *victim, const char *message)
913 {
914         struct task_struct *p;
915         struct mm_struct *mm;
916         bool can_oom_reap = true;
917
918         p = find_lock_task_mm(victim);
919         if (!p) {
920                 pr_info("%s: OOM victim %d (%s) is already exiting. Skip killing the task\n",
921                         message, task_pid_nr(victim), victim->comm);
922                 put_task_struct(victim);
923                 return;
924         } else if (victim != p) {
925                 get_task_struct(p);
926                 put_task_struct(victim);
927                 victim = p;
928         }
929
930         /* Get a reference to safely compare mm after task_unlock(victim) */
931         mm = victim->mm;
932         mmgrab(mm);
933
934         /* Raise event before sending signal: task reaper must see this */
935         count_vm_event(OOM_KILL);
936         memcg_memory_event_mm(mm, MEMCG_OOM_KILL);
937
938         /*
939          * We should send SIGKILL before granting access to memory reserves
940          * in order to prevent the OOM victim from depleting the memory
941          * reserves from the user space under its control.
942          */
943         do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV, victim, PIDTYPE_TGID);
944         mark_oom_victim(victim);
945         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",
946                 message, task_pid_nr(victim), victim->comm, K(mm->total_vm),
947                 K(get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES)),
948                 K(get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES)),
949                 K(get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES)),
950                 from_kuid(&init_user_ns, task_uid(victim)),
951                 mm_pgtables_bytes(mm) >> 10, victim->signal->oom_score_adj);
952         task_unlock(victim);
953
954         /*
955          * Kill all user processes sharing victim->mm in other thread groups, if
956          * any.  They don't get access to memory reserves, though, to avoid
957          * depletion of all memory.  This prevents mm->mmap_lock livelock when an
958          * oom killed thread cannot exit because it requires the semaphore and
959          * its contended by another thread trying to allocate memory itself.
960          * That thread will now get access to memory reserves since it has a
961          * pending fatal signal.
962          */
963         rcu_read_lock();
964         for_each_process(p) {
965                 if (!process_shares_mm(p, mm))
966                         continue;
967                 if (same_thread_group(p, victim))
968                         continue;
969                 if (is_global_init(p)) {
970                         can_oom_reap = false;
971                         set_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags);
972                         pr_info("oom killer %d (%s) has mm pinned by %d (%s)\n",
973                                         task_pid_nr(victim), victim->comm,
974                                         task_pid_nr(p), p->comm);
975                         continue;
976                 }
977                 /*
978                  * No kthread_use_mm() user needs to read from the userspace so
979                  * we are ok to reap it.
980                  */
981                 if (unlikely(p->flags & PF_KTHREAD))
982                         continue;
983                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV, p, PIDTYPE_TGID);
984         }
985         rcu_read_unlock();
986
987         if (can_oom_reap)
988                 queue_oom_reaper(victim);
989
990         mmdrop(mm);
991         put_task_struct(victim);
992 }
993
994 /*
995  * Kill provided task unless it's secured by setting
996  * oom_score_adj to OOM_SCORE_ADJ_MIN.
997  */
998 static int oom_kill_memcg_member(struct task_struct *task, void *message)
999 {
1000         if (task->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN &&
1001             !is_global_init(task)) {
1002                 get_task_struct(task);
1003                 __oom_kill_process(task, message);
1004         }
1005         return 0;
1006 }
1007
1008 static void oom_kill_process(struct oom_control *oc, const char *message)
1009 {
1010         struct task_struct *victim = oc->chosen;
1011         struct mem_cgroup *oom_group;
1012         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(oom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1013                                               DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1014
1015         /*
1016          * If the task is already exiting, don't alarm the sysadmin or kill
1017          * its children or threads, just give it access to memory reserves
1018          * so it can die quickly
1019          */
1020         task_lock(victim);
1021         if (task_will_free_mem(victim)) {
1022                 mark_oom_victim(victim);
1023                 queue_oom_reaper(victim);
1024                 task_unlock(victim);
1025                 put_task_struct(victim);
1026                 return;
1027         }
1028         task_unlock(victim);
1029
1030         if (__ratelimit(&oom_rs)) {
1031                 dump_header(oc);
1032                 dump_oom_victim(oc, victim);
1033         }
1034
1035         /*
1036          * Do we need to kill the entire memory cgroup?
1037          * Or even one of the ancestor memory cgroups?
1038          * Check this out before killing the victim task.
1039          */
1040         oom_group = mem_cgroup_get_oom_group(victim, oc->memcg);
1041
1042         __oom_kill_process(victim, message);
1043
1044         /*
1045          * If necessary, kill all tasks in the selected memory cgroup.
1046          */
1047         if (oom_group) {
1048                 memcg_memory_event(oom_group, MEMCG_OOM_GROUP_KILL);
1049                 mem_cgroup_print_oom_group(oom_group);
1050                 mem_cgroup_scan_tasks(oom_group, oom_kill_memcg_member,
1051                                       (void *)message);
1052                 mem_cgroup_put(oom_group);
1053         }
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Determines whether the kernel must panic because of the panic_on_oom sysctl.
1058  */
1059 static void check_panic_on_oom(struct oom_control *oc)
1060 {
1061         if (likely(!sysctl_panic_on_oom))
1062                 return;
1063         if (sysctl_panic_on_oom != 2) {
1064                 /*
1065                  * panic_on_oom == 1 only affects CONSTRAINT_NONE, the kernel
1066                  * does not panic for cpuset, mempolicy, or memcg allocation
1067                  * failures.
1068                  */
1069                 if (oc->constraint != CONSTRAINT_NONE)
1070                         return;
1071         }
1072         /* Do not panic for oom kills triggered by sysrq */
1073         if (is_sysrq_oom(oc))
1074                 return;
1075         dump_header(oc);
1076         panic("Out of memory: %s panic_on_oom is enabled\n",
1077                 sysctl_panic_on_oom == 2 ? "compulsory" : "system-wide");
1078 }
1079
1080 static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(oom_notify_list);
1081
1082 int register_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
1083 {
1084         return blocking_notifier_chain_register(&oom_notify_list, nb);
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_oom_notifier);
1087
1088 int unregister_oom_notifier(struct notifier_block *nb)
1089 {
1090         return blocking_notifier_chain_unregister(&oom_notify_list, nb);
1091 }
1092 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_oom_notifier);
1093
1094 /**
1095  * out_of_memory - kill the "best" process when we run out of memory
1096  * @oc: pointer to struct oom_control
1097  *
1098  * If we run out of memory, we have the choice between either
1099  * killing a random task (bad), letting the system crash (worse)
1100  * OR try to be smart about which process to kill. Note that we
1101  * don't have to be perfect here, we just have to be good.
1102  */
1103 bool out_of_memory(struct oom_control *oc)
1104 {
1105         unsigned long freed = 0;
1106
1107         if (oom_killer_disabled)
1108                 return false;
1109
1110         if (!is_memcg_oom(oc)) {
1111                 blocking_notifier_call_chain(&oom_notify_list, 0, &freed);
1112                 if (freed > 0 && !is_sysrq_oom(oc))
1113                         /* Got some memory back in the last second. */
1114                         return true;
1115         }
1116
1117         /*
1118          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1119          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1120          * quickly exit and free its memory.
1121          */
1122         if (task_will_free_mem(current)) {
1123                 mark_oom_victim(current);
1124                 queue_oom_reaper(current);
1125                 return true;
1126         }
1127
1128         /*
1129          * The OOM killer does not compensate for IO-less reclaim.
1130          * But mem_cgroup_oom() has to invoke the OOM killer even
1131          * if it is a GFP_NOFS allocation.
1132          */
1133         if (!(oc->gfp_mask & __GFP_FS) && !is_memcg_oom(oc))
1134                 return true;
1135
1136         /*
1137          * Check if there were limitations on the allocation (only relevant for
1138          * NUMA and memcg) that may require different handling.
1139          */
1140         oc->constraint = constrained_alloc(oc);
1141         if (oc->constraint != CONSTRAINT_MEMORY_POLICY)
1142                 oc->nodemask = NULL;
1143         check_panic_on_oom(oc);
1144
1145         if (!is_memcg_oom(oc) && sysctl_oom_kill_allocating_task &&
1146             current->mm && !oom_unkillable_task(current) &&
1147             oom_cpuset_eligible(current, oc) &&
1148             current->signal->oom_score_adj != OOM_SCORE_ADJ_MIN) {
1149                 get_task_struct(current);
1150                 oc->chosen = current;
1151                 oom_kill_process(oc, "Out of memory (oom_kill_allocating_task)");
1152                 return true;
1153         }
1154
1155         select_bad_process(oc);
1156         /* Found nothing?!?! */
1157         if (!oc->chosen) {
1158                 dump_header(oc);
1159                 pr_warn("Out of memory and no killable processes...\n");
1160                 /*
1161                  * If we got here due to an actual allocation at the
1162                  * system level, we cannot survive this and will enter
1163                  * an endless loop in the allocator. Bail out now.
1164                  */
1165                 if (!is_sysrq_oom(oc) && !is_memcg_oom(oc))
1166                         panic("System is deadlocked on memory\n");
1167         }
1168         if (oc->chosen && oc->chosen != (void *)-1UL)
1169                 oom_kill_process(oc, !is_memcg_oom(oc) ? "Out of memory" :
1170                                  "Memory cgroup out of memory");
1171         return !!oc->chosen;
1172 }
1173
1174 /*
1175  * The pagefault handler calls here because some allocation has failed. We have
1176  * to take care of the memcg OOM here because this is the only safe context without
1177  * any locks held but let the oom killer triggered from the allocation context care
1178  * about the global OOM.
1179  */
1180 void pagefault_out_of_memory(void)
1181 {
1182         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(pfoom_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1183                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1184
1185         if (mem_cgroup_oom_synchronize(true))
1186                 return;
1187
1188         if (fatal_signal_pending(current))
1189                 return;
1190
1191         if (__ratelimit(&pfoom_rs))
1192                 pr_warn("Huh VM_FAULT_OOM leaked out to the #PF handler. Retrying PF\n");
1193 }
1194
1195 SYSCALL_DEFINE2(process_mrelease, int, pidfd, unsigned int, flags)
1196 {
1197 #ifdef CONFIG_MMU
1198         struct mm_struct *mm = NULL;
1199         struct task_struct *task;
1200         struct task_struct *p;
1201         unsigned int f_flags;
1202         bool reap = false;
1203         long ret = 0;
1204
1205         if (flags)
1206                 return -EINVAL;
1207
1208         task = pidfd_get_task(pidfd, &f_flags);
1209         if (IS_ERR(task))
1210                 return PTR_ERR(task);
1211
1212         /*
1213          * Make sure to choose a thread which still has a reference to mm
1214          * during the group exit
1215          */
1216         p = find_lock_task_mm(task);
1217         if (!p) {
1218                 ret = -ESRCH;
1219                 goto put_task;
1220         }
1221
1222         mm = p->mm;
1223         mmgrab(mm);
1224
1225         if (task_will_free_mem(p))
1226                 reap = true;
1227         else {
1228                 /* Error only if the work has not been done already */
1229                 if (!test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags))
1230                         ret = -EINVAL;
1231         }
1232         task_unlock(p);
1233
1234         if (!reap)
1235                 goto drop_mm;
1236
1237         if (mmap_read_lock_killable(mm)) {
1238                 ret = -EINTR;
1239                 goto drop_mm;
1240         }
1241         /*
1242          * Check MMF_OOM_SKIP again under mmap_read_lock protection to ensure
1243          * possible change in exit_mmap is seen
1244          */
1245         if (!test_bit(MMF_OOM_SKIP, &mm->flags) && !__oom_reap_task_mm(mm))
1246                 ret = -EAGAIN;
1247         mmap_read_unlock(mm);
1248
1249 drop_mm:
1250         mmdrop(mm);
1251 put_task:
1252         put_task_struct(task);
1253         return ret;
1254 #else
1255         return -ENOSYS;
1256 #endif /* CONFIG_MMU */
1257 }