OOM 机制

“我们从OOM的角度来帮大家提高一点内存方面的知识，虽然不能说帮助人们来完全解决内存问题，但是也能从一个侧面来提高大家分析内存问题相关的能力。”

这是关于 Linux 内核的学习笔记，重点要了解 OOM 这块的相关知识点。

1 相关概念

1.1 同步回收 VS 异步回收

• 同步回收：直接调用函数进行回收
• 异步回收：通过唤醒回收线程 kswapd 处理

1.2 内存规整

• 将不连续的物理页变成连续的物理页，目的在于减少页之间的外部碎片，空出"更大"的物理内存

1.3 文件页和匿名页

• 文件页：有后备存储文件，对应text data段上的页帧
• 匿名页：swap 作为后备存储，对应堆栈上的页帧

1.4 页帧回收

• 如果内存规整分配不到内存，使用页帧回收进行分配。首先考虑 clean 的文件页，如果可释放的空间不足以满足，其次考虑 dirty 的文件页或者匿名页

1.5 OOM Killer

• 如果页帧回收也分配不出内存，剩下一个方式就是 OOM Killer 了。通俗来讲是查杀进程来释放内存资源

1.6 kswapd 线程

• 异步回收线程 kswapd，这个线程被周期性唤醒，来执行内存回收任务。每个 node 会有一个专用的 kswapd 线程
• kswapd 执行完成后会唤醒 kcompactd 执行，进行内存规整将 free 内存尽量连成一片

2 理解OOM

• 内存耗尽的意思，这里根据虚拟内存空间和物理内存空间，有两个区分：虚拟内存 OOM 和物理内存 OOM
• 虚拟内存 OOM：用户态进程申请内存，但还没有使用。实际上没有分配物理内存和映射页表，指虚拟内存空间
• 物理内存 OOM：用户和进程有分配物理内存的场景，如果物理内存不足也会 OOM

2.1 内存分配策略

对于虚拟内存 OOM， Linux 内核提供三种策略，决定最多可分配内存空间大小

#define OVERCOMMIT_GUESS   0
#define OVERCOMMIT_ALWAYS  1
#define OVERCOMMIT_NEVER   2

2.2 内存管理策略

对于物理内存 OOM，当系统发现没有足够的物理内存时，各种手段（内存规整，页帧回收，kswapd线程）用尽，会使用 OOM Killer 来查杀进程来释放空间

3、在android中实现了lmkd进程，它会在OOM之前查杀进程，LMK有依赖OOM Killer的部分，但运行起来是独立的（共同作用回收内存，LMK在前，OOM Killer在后）

3 参考文献

• Linux OOM 基本原理解析
• 拓展: OOM Killer机制