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Linux - 内存储器控制之oom kiiler机制及代码分析

日期：2014-05-16　浏览次数：21639 次

Linux -- 内存控制之oom kiiler机制及代码分析

最近，线上一些内存比较内存占用敏感的应用，在访问峰值的时候，偶尔会被kill掉，导致服务重启。这是Linux一个叫out-of-memory kiiler的机制:

http://linux-mm.org/OOM_Killer

oom kiiler会在内存紧张的时候，会依次kill内存占用较高的进程，发送Signal 15(SIGTERM)。并在/var/log/message中进行记录。里面会记录一些如pid，process name，cpu mask，trace等信息，通过监控可以发现类似问题。今天特意分析了一下oom killer相关的选择机制，挖了一下代码，感觉该机制简单粗暴，不过效果还是挺明显的，给大家分享出来。

oom killer初探

一个简单分配heap memroy的代码片段(big_mm.c)：

#define block (1024L*1024L*MB)
#define MB 64L                                                                                                        
    unsigned long total = 0L; 
    for(;;) {
        // malloc big block memory and ZERO it !!
        char* mm = (char*) malloc(block);
        usleep(100000);
        if (NULL == mm) 
            continue;
        bzero(mm,block);
        total += MB; 
        fprintf(stdout,"alloc %lum mem\n",total);
    }

这里有2个地方需要注意：

1、malloc是分配虚拟地址空间，如果不memset或者bzero，那么就不会触发physical allocate，不会映射物理地址，所以这里用bzero填充

2、每次申请的block大小比较有讲究，Linux内核分为LowMemroy和HighMemroy，LowMemory为内存紧张资源，LowMemroy有个阀值，通过free -lm和

/proc/sys/vm/lowmem_reserve_ratio来查看当前low大小和阀值low大小。低于阀值时候才会触发oom killer，所以这里block的分配小雨默认的256M，否则如果每次申请512M(大于128M)，malloc可能会被底层的brk这个syscall阻塞住，内核触发page cache回写或slab回收。

测试：

gcc big_mm.c -o big_mm ; ./big_mm & ./big_mm & ./big_mm &

(同时启动多个big_mm进程争抢内存)

启动后，部分big_mm被killed，在/var/log/message下tail -n 1000 | grep -i oom 看到：

Apr 18 16:56:16 v125000100.bja kernel: : [22254383.898423] Out of memory: Kill process 24894 (big_mm) score 277 or sacrifice child
Apr 18 16:56:16 v125000100.bja kernel: : [22254383.899708] Killed process 24894, UID 55120, (big_mm) total-vm:2301932kB, anon-rss:2228452kB, file-rss:24kB
Apr 18 16:56:18 v125000100.bja kernel: : [22254386.738942] big_mm invoked oom-killer: gfp_mask=0x280da, order=0, oom_adj=0, oom_score_adj=0
Apr 18 16:56:18 v125000100.bja kernel: : [22254386.738947] big_mm cpuset=/ mems_allowed=0
Apr 18 16:56:18 v125000100.bja kernel: : [22254386.738950] Pid: 24893, comm: big_mm Not tainted 2.6.32-220.23.2.ali878.el6.x86_64 #1
Apr 18 16:56:18 v125000100.bja kernel: : [22254386.738952] Call Trace:
Apr 18 16:56:18 v125000100.bja kernel: : [22254386.738961]  [<ffffffff810c35e1>] ? cpuset_print_task_mems_allowed+0x91/0xb0
Apr 18 16:56:18 v125000100.bja kernel: : [22254386.738968]  [<ffffffff81114d70>] ? dump_header+0x90/0x1b0
Apr 18 16:56:18 v125000100.bja kernel: : [22254386.738973]  [<ffffffff810e1b2e>] ? __delayacct_freepages_end+0x2e/0x30
Apr 18 16:56:18 v125000100.bja kernel: : [22254386.738979]  [<ffffffff81213ffc>] ? security_real_capable_noaudit+0x3c/0x70
Apr 18 16:56:18 v125000100.bja kernel: : [22254386.738982]  [<ffffffff811151fa>] ? oom_kill_process+0x8a/0x2c0
Apr 18 16:56:18 v125000100.bja kernel: : [22254386.738985]  [<ffffffff81115131>] ? select_bad_process+0xe1/0x120
Apr 18 16:56:18 v125000100.bja kernel: : [22254386.738989]  [<ffffffff811

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