OOM原理分析

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-08-09 15:48 196阅读 0赞

## OOM原理分析 ##

OOM全称是Out Of Memory，指的是kernel因分配不出内存而报的错误，同时会触发kernel调用OOM killer杀进程来解除这种状况。

**OOM发生的条件一般有两个：**

1. VM里面分配不出更多的page（注意linux kernel是延迟分配page策略，及用到的时候才alloc；所以malloc + memset才有效）。  
2. 用户地址空间不足，这种情况在32bit机器上及user space超过了3GB，在64bit机器上不太可能发生。

下面通过分析linux kernel中oom\_kill.c代码来了解一下OOM的机制。OOM在kernel中对应的函数有两个：out\_of\_memory()和pagefault\_out\_of\_memory()，最终调用的都是\_\_out\_of\_memory()。

**\_\_out\_of\_memory()做两件事情：**  
1. 调用select\_bad\_process选择一个要kill的进程；  
2. 调用oom\_kill\_process杀死select出来的进程。

**select\_bad\_process函数扫描整个进程列表：**  
1) 跳过kernel thread、没有占用mem的进程、INIT进程、以及被设置为OOM\_DISABLE的进程；可以通过设置进程的 /proc/<pid>/oom\_adj 来调整oom\_adj的值，oom\_adj范围是\[-17, 15\]，值越大越容易被oom kill掉，设为OOM\_DISABLE（-17）的进程不会被oom。

2) 对其它的进程调用badness()函数来计算相应的score，score最高的将被选中。badness()函数计算score (points)的因子有下面几个：

a) score起始为该进程占用的total\_vm；  
points = mm->total\_vm;

b) 如果该进程有子进程，子进程独自占用的total\_vm/2加到本进程score；  
points += child->mm->total\_vm/2 + 1;

c) score和进程的cpu\_time以及run\_time成反比；  
points /= int\_sqrt(cpu\_time);  
points /= int\_sqrt(int\_sqrt(run\_time));

d) nice大于0的进程，score翻倍；  
if (task\_nice(p) > 0) points \*= 2;

e) 对设置了超级权限的进程和直接磁盘交互的进程降低score；  
if (CAP\_SYS\_ADMIN | CAP\_SYS\_RESOURCE | CAP\_SYS\_RAWIO) points /= 4;

f) 如果和current进程在内存上没有交集的进程降低score；  
if (!has\_intersects\_mems\_allowed(p)) points /= 8;

g) 最后是根据该进程的oom\_adj计算最终的score；  
points <<= abs(oom\_adj);

oom\_kill\_process函数的功能很简单，就一句话：

force\_sig(SIGKILL, p);

可以看到发的是SIGKILL信号，其实就是执行kill -9 pid，因为SIGKILL是不能被捕获的。

可以通过下面两个参数来配置OOM策略：  
/proc/sys/vm/overcommit\_memory  
/proc/sys/vm/overcommit\_ratio

overcommit\_memory取值为\[0-2\]:  
0：表示按启发模式进行overcommit（可以提交超过物理内存大小的alloc page申请），也是默认的设置；  
1：表示总是允许overcommit，这种模式最容易触发oom；  
2：表示不能overcommit。这种模式下，最大的User Space限制在：SS + RAM\*(r/100)，SS是swap大小，r就是overcommit\_ratio设置的值，范围为：\[0-100\]。

有一种mem\_notify的机制在内存不足时可以给应用进程发信号，让应用进程去释放内存，如果不能释放再调用oom killer，但在linux 2.6.28以后的版本都不能用了，所以避免OOM还是做好应用的内存管理以及监控。

参考资料：

1.   http://lxr.linux.no/linux+v2.6.32.60/mm/oom\_kill.c

2.  http://lwn.net/Articles/267013/

3.  http://www.kernel.org/doc/man-pages/online/pages/man5/proc.5.html