The No Hang Daemon
==================

`Nohang` - аналог [earlyoom](https://github.com/rfjakob/earlyoom) с поддержкой `zram` и `SIGTERM`. При дефиците доступной памяти `nohang` корректно завершает наиболее прожорливые процессы сигналом `SIGTERM` или `SIGKILL`, тем самым препятствуя [зависанию](https://en.wikipedia.org/wiki/Hang_(computing)), а также избыточному убийству процессов ядерным `OOM killer`'ом.

### Зачем это нужно?

Затем, что этот демон реализует востребованный функционал. Судите сами:

"А можете рассказать, как сделать OOM Killer более агрессивным? Например, в ситуации, когда приложение открыло/создало множество мелких файлов и держит их в памяти, при внезапной нехватке памяти ядро пытается высвободить эти файловые страницы, что вешает систему намертво со 100%-м дисковым I/O на несколько (десятков) минут. А ведь зачастую гораздо проще просто грохнуть само приложение с дальнешим его перезапуском."
https://habr.com/company/flant/blog/348324/#comment_10659202

"Это хорошо, если приходит OOM-killer. Плохо, когда есть огромный iowait, а киллера так никто и не видел, спит. Надежда на то, что без свопа протекающий фаерфокс будет пристрелен, очень быстро растворились в хрусте винта."
https://habr.com/company/flant/blog/348324/#comment_10660004

"А можете рассказать, как сделать OOM Killer более агрессивным? Например, в ситуации, когда приложение открыло/создало множество мелких файлов и держит их в памяти, при внезапной нехватке памяти ядро пытается высвободить эти файловые страницы, что вешает систему намертво со 100%-м дисковым I/O на несколько (десятков) минут. А ведь зачастую гораздо проще просто грохнуть само приложение с дальнешим его перезапуском."
https://habr.com/company/flant/blog/348324/#comment_10659202

"Говно какое-то этот оом-киллер, нихрена не работает.
Но чтобы это нормально работало, я думаю, нужен какой-то демон, который постоянно мониторит потребление памяти и прибивает тот процесс, который резко начинает набирать обороты. В общем сам этот демон будет проц грузить, хотя можно ограничить процессы, которые он будет проверять только пользовательскими процессами, добавить black-white list ну и настраиваемый интервал проверки.
Короче если кто-то напишет будет круто."
https://www.linux.org.ru/forum/general/13074074#comment-13074864

"Сегодня скормил пикарду 100-дисковое издание Бетховена и тот сожрал 16 гб памяти вместе с 8 гб zram (коэффициент сжатия был 3.5). Со swappiness 100 zram начал наполняться на 80% памяти, а когда сам достиг 80%, то сжатие продолжилось с новой силой и полной загрузкой ядра. По окончанию банкета система встала колом, потому что киллер опять сцуко не пришел (ждал 10 минут)."
https://www.linux.org.ru/forum/general/13074074/page1?lastmod=1481740875388#comment-13077387

"Система таки становится неюзабельной если продолжать стараться забивать ее вплоть до исчерпания RAM+ZRAM. Ничего неудивительного, памяти то нет. Но в случае с дисковым свопом ты начинаешь заранее замечать что дело плохо. По ощущениям ZRAM не тормозит вообще, потому ты ничего не подозреваешь до часа икс и система становится колом."
https://www.linux.org.ru/forum/talks/12684213?lastmod=1466676523241#comment-12684906

"И IRL ты никогда не знаешь, в какой момент момент твои данные перестанут умещаться в оперативку. Потому zram -- удел embedded систем, где это может быть детерминировано."
https://archive.li/idixk

"OOM killer, зараза такая, не срабатывает или срабатывает через 3 часа."
https://www.linux.org.ru/forum/desktop/11255705

"Я сначала тоже не прикололся работой OOM, но, черт побери попробуйте предложить более хорошую обработку ситуации"
https://opennet.ru/opennews/art.shtml?num=21580

"Но у меня оом-киллер не запускался сам, раз я фризы ловил. Подумал, вдруг у меня его вообще нет. В гугле описываются разные параметры, которые позволяют на него повлиять. Но это для тех, кто знает, с чем дело имеет - я не понял например сразу, как и куда их применять."
https://www.linux.org.ru/forum/desktop/11511840?cid=11513170

"я могу указать, чтобы когда например 50Мб оперативной памяти остаётся - оом-киллер запускался?"
https://www.linux.org.ru/forum/desktop/11511840?cid=11513174

"There is also the problem that the user does never get any kind of low memory warning beforehand."
https://www.reddit.com/r/linux/comments/5rixe9/this_is_why_i_love_linux_hundreds_tabs_opens_tons/

`Nohang` позволяет избавиться от перечисленных выше проблем, корректно завершая наиболее прожорливые процессы (с наибольшим oom_score) сигналом `SIGTERM` (или `SIGKILL`) не дожидаясь когда система "встанет колом". `Nohang` позволяет не бояться зависаний при использовании `zram`.

### Зачем нужен nohang, если уже есть earlyoom?

- `Earlyoom` завершает (точнее убивает) процессы исключительно с помощью сигнала `SIGKILL`, в то время как `nohang` дает возможность сначала отправлять `SIGTERM`, и только если процесс не реагирует на `SIGTERM` - отправляется сигнал `SIGKILL`.
- `Earlyoom` не поддерживает работу со `zram` и не реагирует на общую долю `zram` в памяти (`mem_used_total`). Это может привести к тому, что система все также встанет колом, как если бы `earlyoom` и не было (если `disksize` большой, а энтропия сжимаемых данных велика). `Nohang` позволяет избавиться от этой проблемы. По умолчанию если доля `zram` достигнет 60% памяти - будет отправлен сигнал `SIGTERM` процессу с наибольшим `oom_score`.

### Некоторые особенности
- задача - препятствовать зависанию системы при нехватке доступной памяти, а также корректное завершение процессов с целью увеличения объема доступной памяти
- демон на Python 3, VmRSS от 9.5 до 12.9 MiB в зависимости от настроек
- требуется ядро `Linux 3.14` или новее
- периодически проверяет объем доступной памяти, при дефиците памяти отправляет `SIGKILL` или `SIGTERM` процессу с наибольшим `oom_score`
- поддержка работы со `zram`, возможность реакции на `mem_used_total`
- удобный конфиг с возможностью тонкой настройки
- аргументы командной строки -h/--help и -c/--config
- возможность раздельного задания уровней `MemAvailable`, `SwapFree`, `mem_used_total` для отпраки `SIGTERM` и `SIGKILL`, возможность задания в процентах и мебибайтах.
- возможность снижения `oom_score_adj` процессов, чьи `oom_score_adj` завышены (актуально для `chromium`)
- лучший алгоритм выбора периодов между проверками доступной памяти: при больших объемах доступной памяти нет смысла проверять ее состояние часто, поэтому период проверки уменьшается по мере уменьшения размера доступной памяти
- интенсивность мониторинга можно гибко настраивать (параметры конфига `rate_mem`, `rate_swap`, `rate_zram`)
- возможность блокировки памяти с помощью `mlockall()` для предотвращения своппинга процесса
- по умолчанию высокий приоритет процесса `nice -15`, может регулироваться через конфиг
- предотвращение самоубийства с помощью `self_oom_score_adj = -1000`
- возможность задания `oom_score_min` для предотвращения убийства невиновных
- verbosity: опциональность печати параметров конфига при старте программы, опциональность печати результатов проверки памяти и времени между проверками памяти
- возможность предотвращения избыточного убийства процессов с помощью задания миниального `oom_score` для убиваемых процессов и установка минимальной задержки просле отправки сигналов (параметры конфига `min_delay_after_sigkill` и `min_delay_after_sigterm`)
- возможность показа десктопных уведомлений c помощью `notify-send`, с показом сигнала (`SIGTERM` или `SIGKILL`), который отправлен процессу, а также `Pid`, `oom_score`, `VmRSS`, `VmSwap`, которыми обладал процесс перед получением сигнала.
- поддержка white, black, prefer и avoid списков с использованием Perl-compatible regular expressions
- наличие `man` страницы
- возможность выполнения определенных команд как альтернатива отправке SIGTERM для избранных процессов (можно использовать для перезапуска демонов вместо завершения)
- поддержка журналирования в отдельный файл
- поддержка десктопных уведомлений о низком уровне доступной памяти
- наличие установщика для пользователей `systemd`
- протестировано на `Debian 9 x86_64`, `Debian 8 i386`, `Fedora 28 x86_64`
- пример вывода с отчетом об успешной отпраке сигнала:
```
2018-06-30 Sat 19:42:56
  MemAvailable (0 MiB, 0.0 %) < mem_min_sigterm (470 MiB, 8.0 %)
  SwapFree (457 MiB, 7.8 %) < swap_min_sigterm (470 MiB, 8.0 %)
  Preventing OOM: trying to send the SIGTERM signal to tail,
  Pid: 14884, Badness: 866, VmRSS: 5181 MiB, VmSwap: 4983 MiB
  Success
```

### Установка и удаление для пользователей systemd
```bash
git clone https://github.com/hakavlad/nohang.git
cd nohang
```
Установка
```bash
sudo ./install.sh
```
Удаление вместе с конфигом
```bash
sudo ./purge.sh
```
Удалить всё, кроме конфига
```bash
sudo ./uninstall.sh
```

### Настройка
`Nohang` настраивается с помощью [конфига](https://github.com/hakavlad/nohang/blob/master/nohang.conf), расположенного после установки 
по адресу
```
/etc/nohang/nohang.conf
```
К опциям прилагается описание. Отредактируйте значения параметров в соответствии с вашими предпочтениями и перезапустите сервис командой `sudo systemctl restart nohang`.


### Почему Python, а не C?

- Скорость разработки на Python значительно выше. Больше фич за приемлемое время.
- Практически единственный минус Python - большее потребление памяти процессом.
- На самом деле я просто не знаю C и немножко изучал Python, поэтому пишу на последнем.

### Подсказка

Можно использовать `nohang` для мониторинга размера используемой `zram` памяти (традиционные утилиты для проверки объема доступной памяти, такие как `free`, `top`, `htop`, `gnome-system-monitor` не предоставляют информации об объеме памяти, занимаемом устройствами `zram`)

### Известные баги
В рабочем алгоритме известных нет, если найдете - пишите в [Issues](https://github.com/hakavlad/nohang/issues).