Linux内核OOM机制的详细分析

Linux 内核有个机制叫OOM killer（Out-Of-Memory killer），该机制会监控那些占用内存过大，尤其是瞬间很快消耗大量内存的进程，为了防止内存耗尽而内核会把该进程杀掉。典型的情况是：某天一台机器突然ssh远程登录不了，但能ping通，说明不是网络的故障，原因是sshd进程被OOM killer杀掉了（多次遇到这样的假死状况）。重启机器后查看系统日志/var/log/messages会发现Out of Memory: Kill process 1865（sshd）类似的错误信息。

 

防止重要的系统进程触发(OOM)机制而被杀死：可以设置参数/proc/PID/oom_adj为-17，可临时关闭linux内核的OOM机制。内核会通过特定的算法给每个进程计算一个分数来决定杀哪个进程，每个进程的oom分数可以/proc/PID/oom_score中找到。我们运维过程中保护的一般是sshd和一些管理agent。

 

保护某个进程不被内核杀掉可以这样操作：

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echo -17 > /proc/$PID/oom_adj

如何防止sshd被杀，可以这样操作：

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pgrep -f "/usr/sbin/sshd" | while read PID;do echo -17 > /proc/$PID/oom_adj;done

可以在计划任务里加入这样一条定时任务，就更安全了：

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#/etc/cron.d/oom_disable

*/1**** root pgrep -f "/usr/sbin/sshd" | while read PID;do echo -17 > /proc/$PID/oom_adj;done

为了避免重启失效，可以写入/etc/rc.d/rc.local

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echo -17 > /proc/$(pidof sshd)/oom_adj

至于为什么用-17而不用其他数值（默认值为0），这个是由linux内核定义的，查看内核源码可知：
以linux-3.3.6版本的kernel源码为例，路径为linux-3.6.6/include/linux/oom.h，阅读内核源码可知oom_adj的可调值为15到-16，其中15最大-16最小，-17为禁止使用OOM。oom_score为2的n次方计算出来的，其中n就是进程的oom_adj值，所以oom_score的分数越高就越会被内核优先杀掉。

 
当然还可以通过修改内核参数禁止OOM机制

 

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# sysctl -w vm.panic_on_oom=1
vm.panic_on_oom = 1 //1表示关闭，默认为0表示开启OOM
 
# sysctl -p

 
为了验证OOM机制的效果，我们不妨做个测试。

首先看看我系统现有内存大小，没错96G多，物理上还要比查看的值大一些。

 

再看看目前进程最大的有哪些，top查看，我目前只跑了两个java程序的进程，分别4.6G，再往后redis进程吃了21m，iscsi服务占了32m，gdm占了25m，其它的进程都是几M而已。

 

现在我自己用C写一个叫bigmem程序，我指定该程序分配内存85G

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define PAGE_SZ (1<<12)

int main() {
    int i;
    int gb = 85; //以GB为单位分配内存大小

    for (i = 0; i < ((unsigned long)gb<<30)/PAGE_SZ ; ++i) {
        void *m = malloc(PAGE_SZ);
        if (!m)
            break;
        memset(m, 0, 1);
    }
    printf("allocated %lu MB\n", ((unsigned long)i*PAGE_SZ)>>20);
    getchar();
    return 0;
}

呵呵，效果明显，然后执行后再用top查看，排在第一位的是我的bigmem，RES是物理内存，已经吃满了85G。

 

 

继续观察，当bigmem稳定保持在85G一会后，内核会自动将其进程kill掉，增长的过程中没有被杀，如果不希望被杀可以执行

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pgrep -f "bigmem" | while read PID; do echo -17 > /proc/$PID/oom_adj;done

执行以上命令前后，明显会对比出效果，就可以体会到内核OOM机制的实际作用了。

 

如果你觉得写C代码麻烦，我告诉大家另外一个最简单的测试触发OOM的方法，可以把某个进程的oom_adj设置到15（最大值），最容易触发。然后执行以下命令：

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echo f > /proc/sysrq-trigger // 'f' - Will call oom_kill to kill a memory hog process.

以下我来触发mysqld的OOM看看：

需要注意的是这个测试，只是模拟OOM，不会真正杀掉进程

 

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ps -ef | grep mysqld | grep -v grep

查看mysql进程，发现依然存在

 

 

注意：

1.Kernel-2.6.26之前版本的oomkiller算法不够精确，RHEL 6.x版本的2.6.32可以解决这个问题。

2.子进程会继承父进程的oom_adj。

3.OOM不适合于解决内存泄漏(Memory leak)的问题。

4.有时free查看还有充足的内存，但还是会触发OOM，是因为该进程可能占用了特殊的内存地址空间。