إن مسألة ما إذا كان من الضروري التحقق من المردود mallocأمر مثير للجدل ويولد دائمًا نقاشًا ساخنًا.

يعتقد بعض الناس أننا يجب أن نحاول معالجة جميع أنواع أخطاء وقت التشغيل ، بما في ذلك. و OOM المواقف. يعتقد البعض الآخر أنه لا يزال هناك القليل مما يمكن عمله مع OOM ومن الأفضل ترك التطبيق يتعطل. على جانب المجموعة الثانية من الأشخاص ، هناك أيضًا حقيقة أنه من الصعب اختبار منطق معالجة OOM الإضافي. وإذا لم يتم اختبار الكود ، فمن المؤكد أنه لا يعمل.

أوافق تمامًا على أنه لا يجب عليك تنفيذ منطق معالجة الأخطاء الذي لن تختبره. يكاد يكون من المؤكد أنها لن تحسن أي شيء ، وربما أسوأ - تدمير كل شيء.

إن مسألة ما إذا كان يجب محاولة التعامل مع مواقف OOM في المكتبات / التطبيقات أمر مثير للجدل ولن نتطرق إليه هنا. كجزء من هذا المنشور ، أريد فقط أن أشارك تجربتي حول كيفية اختبار المنطق المطبق للتعامل مع مواقف OOM في التطبيقات المكتوبة بلغة C / C ++. ستكون المحادثة حول أنظمة تشغيل Linux و macOS. لعدد من الأسباب ، سيتم تجاوز Windows.

المقدمة

نتمنى جميعًا ألا تحدث OOM أبدًا ، ولكن في الحياة الواقعية لا يكون هذا ممكنًا دائمًا للأسباب التالية:

• ذاكرة الوصول العشوائي محدودة دائمًا.
• لا يتم تمكين SWAP دائمًا.
• لا تتصرف التطبيقات دائمًا بشكل كافٍ وتحاول أحيانًا تخصيص كميات كبيرة غير واقعية من الذاكرة ، وتتداخل مع نفسها ومع الآخرين.
• لا تزال تطبيقات 32 بت موجودة.
• لا يتم تمكين الإفراط في الالتزام دائمًا.
• يمكن تقييد استهلاك الذاكرة باستخدام ulimit، على سبيل المثال.
• من خلال LD_PRELOADالتطبيق نفسه ، يمكن إصدار مخصص معين ، والذي قد لا يصدر ذاكرة تتجاوز الحد المعين.

إذا كنت قد قرأت هذا الآن ، فسوف نفترض أنك توافق على أن التعامل مع OOM مهم وضروري. لماذا هذا مهم لنفسه ، الجميع يقرر بنفسه ، من جانبي يمكنني القول بإيجاز أن المتطلبات التالية قد تم فرضها على العديد من المكونات التي عملت عليها:

• يجب ألا يتعطل المكون أبدًا ، ويجب ألا تتعطل التطبيقات التي تستخدمه بسبب أخطاء في هذه المكونات.
• OOM . .
• . , .

, , SQLite. , . . SQLite .

, , , . OOM Killer, , . , C++, .

1.

, OOM . my_malloc my_free malloc free.

my_free . my_realloc.

my_malloc malloc . my_malloc , NULL .

, :

• 3rd party .
• malloc . - strdup.
• malloc’ , , .
• C++ malloc free.

- .

2.

Linux LD_PRELOAD. . malloc. , malloc/realloc/free (weak). , macOS LD_PRELOAD, DYLD_INSERT_LIBRARIES.

, , LD_PRELOAD DYLD_INSERT_LIBRARIES malloc/realloc NULL .

, "" . , .

, "" , , . :

• main. , .
• Runtime macOS " ". , , , .
• printf macOS SIGSEGV/SIGBUS.
• , std::bad_alloc, . , , , OOM. std::terminate. .
• std::thread std::terminate macOS.

UPDATE: Travis CI , macOS / Xcode , std::bad_alloc , std::thread std::terminate.

Overthrower. - malloc NULL. Overthrower - , .

3.

main

, main , main runtime . main, , .. - main.

, main . Overthrower, OOM . Overthrower , .

:

• activateOverthrower
• deactivateOverthrower

:

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
void activateOverthrower() __attribute__((weak));
unsigned int deactivateOverthrower() __attribute__((weak));
#ifdef __cplusplus
}
#endif

.

Overthrower LD_PRELOAD, NULL, , .

, , :

int main(int argc, char** argv)
{
    activateOverthrower();
    // Some code we want to test ...
    deactivateOverthrower();
}

activateOverthrower/deactivateOverthrower , :

TEST(Foo, Bar)
{
    activateOverthrower();
    // Some code we want to test ...
    deactivateOverthrower();
}

, -, , Overthrower , :

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
void pauseOverthrower(unsigned int duration) __attribute__((weak));
void resumeOverthrower() __attribute__((weak));
#ifdef __cplusplus
}
#endif

:

TEST(Foo, Bar)
{
    activateOverthrower();
    // Some code we want to test ...
    pauseOverthrower(0);
    // Some fragile code we can not fix ...
    resumeOverthrower();
    // Some code we want to test ...
    deactivateOverthrower();
}

Overthrower .

__cxa_allocate_exception, , , malloc, NULL. , Linux, malloc, __cxa_allocate_exception (emergency buffer), , . .

macOS , , , , std::bad_alloc, std::terminate.

UPDATE: , macOS / Xcode .

, , , __cxa_allocate_exception malloc. - Overthrower’ malloc. Overthrower malloc __cxa_allocate_exception.

, , , macOS __cxa_atexit, Linux dlerror. .

Overthrower , malloc free. Overthrower’ , activateOverthrower deactivateOverthrower , :

overthrower got deactivation signal.
overthrower will not fail allocations anymore.
overthrower has detected not freed memory blocks with following addresses:
0x0000000000dd1e70  -       2  -         128
0x0000000000dd1de0  -       1  -         128
0x0000000000dd1030  -       0  -         128
^^^^^^^^^^^^^^^^^^  |  ^^^^^^  |  ^^^^^^^^^^
      pointer       |  malloc  |  block size
                    |invocation|
                    |  number  |

Overthrower , , .

Overthrower’, , valgrind. , OOM. , , Overthrower . Overthrower , , deactivateOverthrower , stderr .

Overthrower 3 :

• Random — rand() % duty_cycle == 0. duty_cycle, .
• Step — (malloc_seq_num >= delay), delay .

<--- delay --->
--------------+
              |
              | All further allocations fail
              |
              +------------------------------

• Pulse — (malloc_seq_num > delay && malloc_seq_num <= delay + duration), delay duration .

<--- delay --->
--------------+                +------------------------------
              |                |
              |                | All further allocations pass
              |                |
              +----------------+
              <--- duration --->

:

• OVERTHROWER_STRATEGY
• OVERTHROWER_SEED
• OVERTHROWER_DUTY_CYCLE
• OVERTHROWER_DELAY
• OVERTHROWER_DURATION

activateOverthrower. , Overthrower , /dev/urandom.

README.md.

• Overthrower malloc /.
• .
• Overthrower .
• Overthrower .
• Overthrower , .
• Overthrower’ .
• Overthrower Overthrower-aware . , .
• تم اختبار Overthrower نفسه على Ubuntu (منذ 14.04) و macOS (منذ Sierra (10.12) و Xcode 8.3). أثناء الاختبار ، يحاول Overthrower إسقاط نفسه ، من بين أمور أخرى.
• إذا ظهرت OOM حقيقية في النظام ، فإن Overthrower يبذل قصارى جهده حتى لا يسقط نفسه.