firmware: arm_scmi: Use NULL instead of integer 0 for rate pointer
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/pagewalk.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/seq_buf.h>
62 #include "internal.h"
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include "slab.h"
66
67 #include <linux/uaccess.h>
68
69 #include <trace/events/vmscan.h>
70
71 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
72 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
73
74 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
77
78 /* Socket memory accounting disabled? */
79 static bool cgroup_memory_nosocket;
80
81 /* Kernel memory accounting disabled? */
82 static bool cgroup_memory_nokmem;
83
84 /* Whether the swap controller is active */
85 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
86 bool cgroup_memory_noswap __read_mostly;
87 #else
88 #define cgroup_memory_noswap            1
89 #endif
90
91 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
92 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_noswap;
99 }
100
101 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
102 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
103
104 /*
105  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
106  * their hierarchy representation
107  */
108
109 struct mem_cgroup_tree_per_node {
110         struct rb_root rb_root;
111         struct rb_node *rb_rightmost;
112         spinlock_t lock;
113 };
114
115 struct mem_cgroup_tree {
116         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
117 };
118
119 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
120
121 /* for OOM */
122 struct mem_cgroup_eventfd_list {
123         struct list_head list;
124         struct eventfd_ctx *eventfd;
125 };
126
127 /*
128  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
129  */
130 struct mem_cgroup_event {
131         /*
132          * memcg which the event belongs to.
133          */
134         struct mem_cgroup *memcg;
135         /*
136          * eventfd to signal userspace about the event.
137          */
138         struct eventfd_ctx *eventfd;
139         /*
140          * Each of these stored in a list by the cgroup.
141          */
142         struct list_head list;
143         /*
144          * register_event() callback will be used to add new userspace
145          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
146          * on eventfd to send notification to userspace.
147          */
148         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
149                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
150         /*
151          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
152          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
153          * if you want provide notification functionality.
154          */
155         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
156                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
157         /*
158          * All fields below needed to unregister event when
159          * userspace closes eventfd.
160          */
161         poll_table pt;
162         wait_queue_head_t *wqh;
163         wait_queue_entry_t wait;
164         struct work_struct remove;
165 };
166
167 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
168 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
169
170 /* Stuffs for move charges at task migration. */
171 /*
172  * Types of charges to be moved.
173  */
174 #define MOVE_ANON       0x1U
175 #define MOVE_FILE       0x2U
176 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
177
178 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
179 static struct move_charge_struct {
180         spinlock_t        lock; /* for from, to */
181         struct mm_struct  *mm;
182         struct mem_cgroup *from;
183         struct mem_cgroup *to;
184         unsigned long flags;
185         unsigned long precharge;
186         unsigned long moved_charge;
187         unsigned long moved_swap;
188         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
189         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
190 } mc = {
191         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
192         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
193 };
194
195 /*
196  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
197  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
198  */
199 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
200 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
201
202 enum charge_type {
203         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
204         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
205         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
206         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
207         NR_CHARGE_TYPE,
208 };
209
210 /* for encoding cft->private value on file */
211 enum res_type {
212         _MEM,
213         _MEMSWAP,
214         _OOM_TYPE,
215         _KMEM,
216         _TCP,
217 };
218
219 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
220 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
221 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
222 /* Used for OOM nofiier */
223 #define OOM_CONTROL             (0)
224
225 /*
226  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
227  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
228  * be used for reference counting.
229  */
230 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
231         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
232              iter != NULL;                              \
233              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
234
235 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
236         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
237              iter != NULL;                              \
238              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
239
240 static inline bool should_force_charge(void)
241 {
242         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
243                 (current->flags & PF_EXITING);
244 }
245
246 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
247 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
248 {
249         if (!memcg)
250                 memcg = root_mem_cgroup;
251         return &memcg->vmpressure;
252 }
253
254 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
255 {
256         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
257 }
258
259 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
260 /*
261  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
262  * The main reason for not using cgroup id for this:
263  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
264  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
265  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
266  *  200 entry array for that.
267  *
268  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
269  * will double each time we have to increase it.
270  */
271 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
272 int memcg_nr_cache_ids;
273
274 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
275 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
276
277 void memcg_get_cache_ids(void)
278 {
279         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
280 }
281
282 void memcg_put_cache_ids(void)
283 {
284         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
285 }
286
287 /*
288  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
289  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
290  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
291  * tunable, but that is strictly not necessary.
292  *
293  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
294  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
295  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
296  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
297  * increase ours as well if it increases.
298  */
299 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
300 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
301
302 /*
303  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
304  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
305  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
306  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
307  */
308 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
309 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
310
311 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
312 #endif
313
314 static int memcg_shrinker_map_size;
315 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
316
317 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
318 {
319         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
320 }
321
322 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
323                                          int size, int old_size)
324 {
325         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
326         int nid;
327
328         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
329
330         for_each_node(nid) {
331                 old = rcu_dereference_protected(
332                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
333                 /* Not yet online memcg */
334                 if (!old)
335                         return 0;
336
337                 new = kvmalloc_node(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL, nid);
338                 if (!new)
339                         return -ENOMEM;
340
341                 /* Set all old bits, clear all new bits */
342                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
343                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
344
345                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
346                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
347         }
348
349         return 0;
350 }
351
352 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
353 {
354         struct mem_cgroup_per_node *pn;
355         struct memcg_shrinker_map *map;
356         int nid;
357
358         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
359                 return;
360
361         for_each_node(nid) {
362                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
363                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
364                 if (map)
365                         kvfree(map);
366                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
367         }
368 }
369
370 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
371 {
372         struct memcg_shrinker_map *map;
373         int nid, size, ret = 0;
374
375         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
376                 return 0;
377
378         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
379         size = memcg_shrinker_map_size;
380         for_each_node(nid) {
381                 map = kvzalloc_node(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL, nid);
382                 if (!map) {
383                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
384                         ret = -ENOMEM;
385                         break;
386                 }
387                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
388         }
389         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390
391         return ret;
392 }
393
394 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
395 {
396         int size, old_size, ret = 0;
397         struct mem_cgroup *memcg;
398
399         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
400         old_size = memcg_shrinker_map_size;
401         if (size <= old_size)
402                 return 0;
403
404         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
405         if (!root_mem_cgroup)
406                 goto unlock;
407
408         for_each_mem_cgroup(memcg) {
409                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
410                         continue;
411                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
412                 if (ret) {
413                         mem_cgroup_iter_break(NULL, memcg);
414                         goto unlock;
415                 }
416         }
417 unlock:
418         if (!ret)
419                 memcg_shrinker_map_size = size;
420         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
421         return ret;
422 }
423
424 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
425 {
426         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
427                 struct memcg_shrinker_map *map;
428
429                 rcu_read_lock();
430                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
431                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
432                 smp_mb__before_atomic();
433                 set_bit(shrinker_id, map->map);
434                 rcu_read_unlock();
435         }
436 }
437
438 /**
439  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
440  * @page: page of interest
441  *
442  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
443  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
444  * until it is released.
445  *
446  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
447  * is returned.
448  */
449 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
450 {
451         struct mem_cgroup *memcg;
452
453         memcg = page->mem_cgroup;
454
455         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
456                 memcg = root_mem_cgroup;
457
458         return &memcg->css;
459 }
460
461 /**
462  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
463  * @page: the page
464  *
465  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
466  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
467  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
468  *
469  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
470  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
471  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
472  * do not care (such as procfs interfaces).
473  */
474 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
475 {
476         struct mem_cgroup *memcg;
477         unsigned long ino = 0;
478
479         rcu_read_lock();
480         if (PageSlab(page) && !PageTail(page))
481                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
482         else
483                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
484         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
485                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
486         if (memcg)
487                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
488         rcu_read_unlock();
489         return ino;
490 }
491
492 static struct mem_cgroup_per_node *
493 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
494 {
495         int nid = page_to_nid(page);
496
497         return memcg->nodeinfo[nid];
498 }
499
500 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
501 soft_limit_tree_node(int nid)
502 {
503         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
507 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
512 }
513
514 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
515                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
516                                          unsigned long new_usage_in_excess)
517 {
518         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
519         struct rb_node *parent = NULL;
520         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
521         bool rightmost = true;
522
523         if (mz->on_tree)
524                 return;
525
526         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
527         if (!mz->usage_in_excess)
528                 return;
529         while (*p) {
530                 parent = *p;
531                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
532                                         tree_node);
533                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
534                         p = &(*p)->rb_left;
535                         rightmost = false;
536                 }
537
538                 /*
539                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
540                  * limit by the same amount
541                  */
542                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
543                         p = &(*p)->rb_right;
544         }
545
546         if (rightmost)
547                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
548
549         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
550         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
551         mz->on_tree = true;
552 }
553
554 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
555                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
556 {
557         if (!mz->on_tree)
558                 return;
559
560         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
562
563         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
564         mz->on_tree = false;
565 }
566
567 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
568                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
569 {
570         unsigned long flags;
571
572         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
573         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
574         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
575 }
576
577 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
578 {
579         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
580         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
581         unsigned long excess = 0;
582
583         if (nr_pages > soft_limit)
584                 excess = nr_pages - soft_limit;
585
586         return excess;
587 }
588
589 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
590 {
591         unsigned long excess;
592         struct mem_cgroup_per_node *mz;
593         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
594
595         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
596         if (!mctz)
597                 return;
598         /*
599          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
600          * because their event counter is not touched.
601          */
602         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
603                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
604                 excess = soft_limit_excess(memcg);
605                 /*
606                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
607                  * mem is over its softlimit.
608                  */
609                 if (excess || mz->on_tree) {
610                         unsigned long flags;
611
612                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
613                         /* if on-tree, remove it */
614                         if (mz->on_tree)
615                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
616                         /*
617                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
618                          * If excess is 0, no tree ops.
619                          */
620                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
621                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
622                 }
623         }
624 }
625
626 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
627 {
628         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
629         struct mem_cgroup_per_node *mz;
630         int nid;
631
632         for_each_node(nid) {
633                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
634                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
635                 if (mctz)
636                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
637         }
638 }
639
640 static struct mem_cgroup_per_node *
641 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
642 {
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644
645 retry:
646         mz = NULL;
647         if (!mctz->rb_rightmost)
648                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
649
650         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
651                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
652         /*
653          * Remove the node now but someone else can add it back,
654          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
655          * position in the tree.
656          */
657         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
658         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
659             !css_tryget(&mz->memcg->css))
660                 goto retry;
661 done:
662         return mz;
663 }
664
665 static struct mem_cgroup_per_node *
666 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
667 {
668         struct mem_cgroup_per_node *mz;
669
670         spin_lock_irq(&mctz->lock);
671         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
672         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
673         return mz;
674 }
675
676 /**
677  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
678  * @memcg: the memory cgroup
679  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
680  * @val: delta to add to the counter, can be negative
681  */
682 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
683 {
684         long x;
685
686         if (mem_cgroup_disabled())
687                 return;
688
689         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
690         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
691                 struct mem_cgroup *mi;
692
693                 /*
694                  * Batch local counters to keep them in sync with
695                  * the hierarchical ones.
696                  */
697                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
698                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
699                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
700                 x = 0;
701         }
702         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
703 }
704
705 static struct mem_cgroup_per_node *
706 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
707 {
708         struct mem_cgroup *parent;
709
710         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
711         if (!parent)
712                 return NULL;
713         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
714 }
715
716 /**
717  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
718  * @lruvec: the lruvec
719  * @idx: the stat item
720  * @val: delta to add to the counter, can be negative
721  *
722  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
723  * function updates the all three counters that are affected by a
724  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
725  */
726 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
727                         int val)
728 {
729         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
730         struct mem_cgroup_per_node *pn;
731         struct mem_cgroup *memcg;
732         long x;
733
734         /* Update node */
735         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
736
737         if (mem_cgroup_disabled())
738                 return;
739
740         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
741         memcg = pn->memcg;
742
743         /* Update memcg */
744         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
745
746         /* Update lruvec */
747         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
748
749         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
750         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
751                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
752
753                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
754                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
755                 x = 0;
756         }
757         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
758 }
759
760 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
761 {
762         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(virt_to_page(p));
763         struct mem_cgroup *memcg;
764         struct lruvec *lruvec;
765
766         rcu_read_lock();
767         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
768
769         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
770         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
771                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
772         } else {
773                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
774                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
775         }
776         rcu_read_unlock();
777 }
778
779 void mod_memcg_obj_state(void *p, int idx, int val)
780 {
781         struct mem_cgroup *memcg;
782
783         rcu_read_lock();
784         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
785         if (memcg)
786                 mod_memcg_state(memcg, idx, val);
787         rcu_read_unlock();
788 }
789
790 /**
791  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
792  * @memcg: the memory cgroup
793  * @idx: the event item
794  * @count: the number of events that occured
795  */
796 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
797                           unsigned long count)
798 {
799         unsigned long x;
800
801         if (mem_cgroup_disabled())
802                 return;
803
804         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
805         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
806                 struct mem_cgroup *mi;
807
808                 /*
809                  * Batch local counters to keep them in sync with
810                  * the hierarchical ones.
811                  */
812                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
813                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
814                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
815                 x = 0;
816         }
817         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
818 }
819
820 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
821 {
822         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
823 }
824
825 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
826 {
827         long x = 0;
828         int cpu;
829
830         for_each_possible_cpu(cpu)
831                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
832         return x;
833 }
834
835 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
836                                          struct page *page,
837                                          int nr_pages)
838 {
839         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
840         if (nr_pages > 0)
841                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
842         else {
843                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
844                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
845         }
846
847         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
848 }
849
850 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
851                                        enum mem_cgroup_events_target target)
852 {
853         unsigned long val, next;
854
855         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
856         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
857         /* from time_after() in jiffies.h */
858         if ((long)(next - val) < 0) {
859                 switch (target) {
860                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
861                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
862                         break;
863                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
864                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
865                         break;
866                 default:
867                         break;
868                 }
869                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
870                 return true;
871         }
872         return false;
873 }
874
875 /*
876  * Check events in order.
877  *
878  */
879 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
880 {
881         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
882         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
883                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
884                 bool do_softlimit;
885
886                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
887                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
888                 mem_cgroup_threshold(memcg);
889                 if (unlikely(do_softlimit))
890                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
891         }
892 }
893
894 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
895 {
896         /*
897          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
898          * if it races with swapoff, page migration, etc.
899          * So this can be called with p == NULL.
900          */
901         if (unlikely(!p))
902                 return NULL;
903
904         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
905 }
906 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
907
908 /**
909  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
910  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
911  *
912  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
913  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
914  * returned.
915  */
916 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
917 {
918         struct mem_cgroup *memcg;
919
920         if (mem_cgroup_disabled())
921                 return NULL;
922
923         rcu_read_lock();
924         do {
925                 /*
926                  * Page cache insertions can happen withou an
927                  * actual mm context, e.g. during disk probing
928                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
929                  */
930                 if (unlikely(!mm))
931                         memcg = root_mem_cgroup;
932                 else {
933                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
934                         if (unlikely(!memcg))
935                                 memcg = root_mem_cgroup;
936                 }
937         } while (!css_tryget(&memcg->css));
938         rcu_read_unlock();
939         return memcg;
940 }
941 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
942
943 /**
944  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
945  * @page: page from which memcg should be extracted.
946  *
947  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
948  * root_mem_cgroup is returned.
949  */
950 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
951 {
952         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
953
954         if (mem_cgroup_disabled())
955                 return NULL;
956
957         rcu_read_lock();
958         /* Page should not get uncharged and freed memcg under us. */
959         if (!memcg || WARN_ON_ONCE(!css_tryget(&memcg->css)))
960                 memcg = root_mem_cgroup;
961         rcu_read_unlock();
962         return memcg;
963 }
964 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
965
966 /**
967  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
968  */
969 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
970 {
971         if (unlikely(current->active_memcg)) {
972                 struct mem_cgroup *memcg;
973
974                 rcu_read_lock();
975                 /* current->active_memcg must hold a ref. */
976                 if (WARN_ON_ONCE(!css_tryget(&current->active_memcg->css)))
977                         memcg = root_mem_cgroup;
978                 else
979                         memcg = current->active_memcg;
980                 rcu_read_unlock();
981                 return memcg;
982         }
983         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
984 }
985
986 /**
987  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
988  * @root: hierarchy root
989  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
990  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
991  *
992  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
993  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
994  *
995  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
996  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
997  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
998  *
999  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1000  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1001  * reclaimers operating on the same node and priority.
1002  */
1003 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1004                                    struct mem_cgroup *prev,
1005                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1006 {
1007         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1008         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1009         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1010         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1011
1012         if (mem_cgroup_disabled())
1013                 return NULL;
1014
1015         if (!root)
1016                 root = root_mem_cgroup;
1017
1018         if (prev && !reclaim)
1019                 pos = prev;
1020
1021         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1022                 if (prev)
1023                         goto out;
1024                 return root;
1025         }
1026
1027         rcu_read_lock();
1028
1029         if (reclaim) {
1030                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1031
1032                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1033                 iter = &mz->iter;
1034
1035                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1036                         goto out_unlock;
1037
1038                 while (1) {
1039                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1040                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1041                                 break;
1042                         /*
1043                          * css reference reached zero, so iter->position will
1044                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1045                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1046                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1047                          * might block it. So we clear iter->position right
1048                          * away.
1049                          */
1050                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1051                 }
1052         }
1053
1054         if (pos)
1055                 css = &pos->css;
1056
1057         for (;;) {
1058                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1059                 if (!css) {
1060                         /*
1061                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1062                          * new one might jump in right at the end of
1063                          * the hierarchy - make sure they see at least
1064                          * one group and restart from the beginning.
1065                          */
1066                         if (!prev)
1067                                 continue;
1068                         break;
1069                 }
1070
1071                 /*
1072                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1073                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1074                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1075                  */
1076                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1077
1078                 if (css == &root->css)
1079                         break;
1080
1081                 if (css_tryget(css))
1082                         break;
1083
1084                 memcg = NULL;
1085         }
1086
1087         if (reclaim) {
1088                 /*
1089                  * The position could have already been updated by a competing
1090                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1091                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1092                  */
1093                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1094
1095                 if (pos)
1096                         css_put(&pos->css);
1097
1098                 if (!memcg)
1099                         iter->generation++;
1100                 else if (!prev)
1101                         reclaim->generation = iter->generation;
1102         }
1103
1104 out_unlock:
1105         rcu_read_unlock();
1106 out:
1107         if (prev && prev != root)
1108                 css_put(&prev->css);
1109
1110         return memcg;
1111 }
1112
1113 /**
1114  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1115  * @root: hierarchy root
1116  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1117  */
1118 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1119                            struct mem_cgroup *prev)
1120 {
1121         if (!root)
1122                 root = root_mem_cgroup;
1123         if (prev && prev != root)
1124                 css_put(&prev->css);
1125 }
1126
1127 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1128                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1129 {
1130         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1131         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1132         int nid;
1133
1134         for_each_node(nid) {
1135                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1136                 iter = &mz->iter;
1137                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1138         }
1139 }
1140
1141 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1142 {
1143         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1144         struct mem_cgroup *last;
1145
1146         do {
1147                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1148                 last = memcg;
1149         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1150
1151         /*
1152          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1153          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1154          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1155          * dead_memcg from cgroup root separately.
1156          */
1157         if (last != root_mem_cgroup)
1158                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1159                                                 dead_memcg);
1160 }
1161
1162 /**
1163  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1164  * @memcg: hierarchy root
1165  * @fn: function to call for each task
1166  * @arg: argument passed to @fn
1167  *
1168  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1169  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1170  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1171  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1172  *
1173  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1174  */
1175 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1176                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1177 {
1178         struct mem_cgroup *iter;
1179         int ret = 0;
1180
1181         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1182
1183         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1184                 struct css_task_iter it;
1185                 struct task_struct *task;
1186
1187                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1188                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1189                         ret = fn(task, arg);
1190                 css_task_iter_end(&it);
1191                 if (ret) {
1192                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1193                         break;
1194                 }
1195         }
1196         return ret;
1197 }
1198
1199 /**
1200  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1201  * @page: the page
1202  * @pgdat: pgdat of the page
1203  *
1204  * This function relies on page->mem_cgroup being stable - see the
1205  * access rules in commit_charge().
1206  */
1207 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1208 {
1209         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1210         struct mem_cgroup *memcg;
1211         struct lruvec *lruvec;
1212
1213         if (mem_cgroup_disabled()) {
1214                 lruvec = &pgdat->__lruvec;
1215                 goto out;
1216         }
1217
1218         memcg = page->mem_cgroup;
1219         /*
1220          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1221          * possibly migrated - before they are charged.
1222          */
1223         if (!memcg)
1224                 memcg = root_mem_cgroup;
1225
1226         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1227         lruvec = &mz->lruvec;
1228 out:
1229         /*
1230          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1231          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1232          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1233          */
1234         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1235                 lruvec->pgdat = pgdat;
1236         return lruvec;
1237 }
1238
1239 /**
1240  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1241  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1242  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1243  * @zid: zone id of the accounted pages
1244  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1245  *
1246  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1247  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1248  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1249  */
1250 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1251                                 int zid, int nr_pages)
1252 {
1253         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1254         unsigned long *lru_size;
1255         long size;
1256
1257         if (mem_cgroup_disabled())
1258                 return;
1259
1260         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1261         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1262
1263         if (nr_pages < 0)
1264                 *lru_size += nr_pages;
1265
1266         size = *lru_size;
1267         if (WARN_ONCE(size < 0,
1268                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1269                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1270                 VM_BUG_ON(1);
1271                 *lru_size = 0;
1272         }
1273
1274         if (nr_pages > 0)
1275                 *lru_size += nr_pages;
1276 }
1277
1278 /**
1279  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1280  * @memcg: the memory cgroup
1281  *
1282  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1283  * pages.
1284  */
1285 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1286 {
1287         unsigned long margin = 0;
1288         unsigned long count;
1289         unsigned long limit;
1290
1291         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1292         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1293         if (count < limit)
1294                 margin = limit - count;
1295
1296         if (do_memsw_account()) {
1297                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1298                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1299                 if (count < limit)
1300                         margin = min(margin, limit - count);
1301                 else
1302                         margin = 0;
1303         }
1304
1305         return margin;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1310  *
1311  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1312  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1313  * caused by "move".
1314  */
1315 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1316 {
1317         struct mem_cgroup *from;
1318         struct mem_cgroup *to;
1319         bool ret = false;
1320         /*
1321          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1322          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1323          */
1324         spin_lock(&mc.lock);
1325         from = mc.from;
1326         to = mc.to;
1327         if (!from)
1328                 goto unlock;
1329
1330         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1331                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1332 unlock:
1333         spin_unlock(&mc.lock);
1334         return ret;
1335 }
1336
1337 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1338 {
1339         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1340                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1341                         DEFINE_WAIT(wait);
1342                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1343                         /* moving charge context might have finished. */
1344                         if (mc.moving_task)
1345                                 schedule();
1346                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1347                         return true;
1348                 }
1349         }
1350         return false;
1351 }
1352
1353 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1354 {
1355         struct seq_buf s;
1356         int i;
1357
1358         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1359         if (!s.buffer)
1360                 return NULL;
1361
1362         /*
1363          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1364          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1365          *
1366          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1367          * 1) generic big picture -> specifics and details
1368          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1369          *
1370          * Current memory state:
1371          */
1372
1373         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1374                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_ANON_MAPPED) *
1375                        PAGE_SIZE);
1376         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1377                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_PAGES) *
1378                        PAGE_SIZE);
1379         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1380                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1381                        1024);
1382         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1383                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1384                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1385                        PAGE_SIZE);
1386         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1387                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1388                        PAGE_SIZE);
1389
1390         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1391                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1392                        PAGE_SIZE);
1393         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1394                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1395                        PAGE_SIZE);
1396         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1397                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1398                        PAGE_SIZE);
1399         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1400                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1401                        PAGE_SIZE);
1402
1403 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1404         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1405                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_ANON_THPS) *
1406                        HPAGE_PMD_SIZE);
1407 #endif
1408
1409         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1410                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", lru_list_name(i),
1411                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1412                                PAGE_SIZE);
1413
1414         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1415                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1416                        PAGE_SIZE);
1417         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1418                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1419                        PAGE_SIZE);
1420
1421         /* Accumulated memory events */
1422
1423         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGFAULT),
1424                        memcg_events(memcg, PGFAULT));
1425         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGMAJFAULT),
1426                        memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1427
1428         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1429                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1430         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1431                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1432         seq_buf_printf(&s, "workingset_restore %lu\n",
1433                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_RESTORE));
1434         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1435                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1436
1437         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n",  vm_event_name(PGREFILL),
1438                        memcg_events(memcg, PGREFILL));
1439         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1440                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1441                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1442         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1443                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1444                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1445         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGACTIVATE),
1446                        memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1447         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGDEACTIVATE),
1448                        memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1449         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREE),
1450                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1451         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREED),
1452                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1453
1454 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1455         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_FAULT_ALLOC),
1456                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1457         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_COLLAPSE_ALLOC),
1458                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1459 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1460
1461         /* The above should easily fit into one page */
1462         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1463
1464         return s.buffer;
1465 }
1466
1467 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1468 /**
1469  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1470  * memory controller.
1471  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1472  * @p: Task that is going to be killed
1473  *
1474  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1475  * enabled
1476  */
1477 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1478 {
1479         rcu_read_lock();
1480
1481         if (memcg) {
1482                 pr_cont(",oom_memcg=");
1483                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1484         } else
1485                 pr_cont(",global_oom");
1486         if (p) {
1487                 pr_cont(",task_memcg=");
1488                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1489         }
1490         rcu_read_unlock();
1491 }
1492
1493 /**
1494  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1495  * memory controller.
1496  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1497  */
1498 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1499 {
1500         char *buf;
1501
1502         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1503                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1504                 K((u64)READ_ONCE(memcg->memory.max)), memcg->memory.failcnt);
1505         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1506                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1507                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1508                         K((u64)READ_ONCE(memcg->swap.max)), memcg->swap.failcnt);
1509         else {
1510                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1511                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1512                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1513                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1514                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1515                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1516         }
1517
1518         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1519         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1520         pr_cont(":");
1521         buf = memory_stat_format(memcg);
1522         if (!buf)
1523                 return;
1524         pr_info("%s", buf);
1525         kfree(buf);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1530  */
1531 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1532 {
1533         unsigned long max;
1534
1535         max = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1536         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1537                 unsigned long memsw_max;
1538                 unsigned long swap_max;
1539
1540                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1541                 swap_max = READ_ONCE(memcg->swap.max);
1542                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1543                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1544         }
1545         return max;
1546 }
1547
1548 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1549 {
1550         return page_counter_read(&memcg->memory);
1551 }
1552
1553 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1554                                      int order)
1555 {
1556         struct oom_control oc = {
1557                 .zonelist = NULL,
1558                 .nodemask = NULL,
1559                 .memcg = memcg,
1560                 .gfp_mask = gfp_mask,
1561                 .order = order,
1562         };
1563         bool ret;
1564
1565         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1566                 return true;
1567         /*
1568          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1569          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1570          */
1571         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1572         mutex_unlock(&oom_lock);
1573         return ret;
1574 }
1575
1576 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1577                                    pg_data_t *pgdat,
1578                                    gfp_t gfp_mask,
1579                                    unsigned long *total_scanned)
1580 {
1581         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1582         int total = 0;
1583         int loop = 0;
1584         unsigned long excess;
1585         unsigned long nr_scanned;
1586         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1587                 .pgdat = pgdat,
1588         };
1589
1590         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1591
1592         while (1) {
1593                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1594                 if (!victim) {
1595                         loop++;
1596                         if (loop >= 2) {
1597                                 /*
1598                                  * If we have not been able to reclaim
1599                                  * anything, it might because there are
1600                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1601                                  */
1602                                 if (!total)
1603                                         break;
1604                                 /*
1605                                  * We want to do more targeted reclaim.
1606                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1607                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1608                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1609                                  */
1610                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1611                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1612                                         break;
1613                         }
1614                         continue;
1615                 }
1616                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1617                                         pgdat, &nr_scanned);
1618                 *total_scanned += nr_scanned;
1619                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1620                         break;
1621         }
1622         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1623         return total;
1624 }
1625
1626 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1627 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1628         .name = "memcg_oom_lock",
1629 };
1630 #endif
1631
1632 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1633
1634 /*
1635  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1636  * If someone is running, return false.
1637  */
1638 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1639 {
1640         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1641
1642         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1643
1644         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1645                 if (iter->oom_lock) {
1646                         /*
1647                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1648                          * so we cannot give a lock.
1649                          */
1650                         failed = iter;
1651                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1652                         break;
1653                 } else
1654                         iter->oom_lock = true;
1655         }
1656
1657         if (failed) {
1658                 /*
1659                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1660                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1661                  */
1662                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1663                         if (iter == failed) {
1664                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1665                                 break;
1666                         }
1667                         iter->oom_lock = false;
1668                 }
1669         } else
1670                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1671
1672         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1673
1674         return !failed;
1675 }
1676
1677 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1678 {
1679         struct mem_cgroup *iter;
1680
1681         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1682         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
1683         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1684                 iter->oom_lock = false;
1685         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1686 }
1687
1688 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1689 {
1690         struct mem_cgroup *iter;
1691
1692         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1693         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1694                 iter->under_oom++;
1695         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1696 }
1697
1698 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1699 {
1700         struct mem_cgroup *iter;
1701
1702         /*
1703          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1704          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1705          */
1706         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1707         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1708                 if (iter->under_oom > 0)
1709                         iter->under_oom--;
1710         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1711 }
1712
1713 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1714
1715 struct oom_wait_info {
1716         struct mem_cgroup *memcg;
1717         wait_queue_entry_t      wait;
1718 };
1719
1720 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1721         unsigned mode, int sync, void *arg)
1722 {
1723         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1724         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1725         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1726
1727         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1728         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1729
1730         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1731             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1732                 return 0;
1733         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1734 }
1735
1736 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1737 {
1738         /*
1739          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1740          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1741          * this function is called as a result of userland actions
1742          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1743          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1744          * triggering notification.
1745          */
1746         if (memcg && memcg->under_oom)
1747                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1748 }
1749
1750 enum oom_status {
1751         OOM_SUCCESS,
1752         OOM_FAILED,
1753         OOM_ASYNC,
1754         OOM_SKIPPED
1755 };
1756
1757 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1758 {
1759         enum oom_status ret;
1760         bool locked;
1761
1762         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1763                 return OOM_SKIPPED;
1764
1765         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1766
1767         /*
1768          * We are in the middle of the charge context here, so we
1769          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1770          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1771          *
1772          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1773          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1774          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1775          * released.
1776          *
1777          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1778          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1779          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1780          * invoke the oom killer here.
1781          *
1782          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1783          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1784          */
1785         if (memcg->oom_kill_disable) {
1786                 if (!current->in_user_fault)
1787                         return OOM_SKIPPED;
1788                 css_get(&memcg->css);
1789                 current->memcg_in_oom = memcg;
1790                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1791                 current->memcg_oom_order = order;
1792
1793                 return OOM_ASYNC;
1794         }
1795
1796         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1797
1798         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1799
1800         if (locked)
1801                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1802
1803         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1804         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1805                 ret = OOM_SUCCESS;
1806         else
1807                 ret = OOM_FAILED;
1808
1809         if (locked)
1810                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1811
1812         return ret;
1813 }
1814
1815 /**
1816  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1817  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1818  *
1819  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1820  * handler was enabled.
1821  *
1822  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1823  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1824  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1825  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1826  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1827  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1828  *
1829  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1830  * completed, %false otherwise.
1831  */
1832 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1833 {
1834         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1835         struct oom_wait_info owait;
1836         bool locked;
1837
1838         /* OOM is global, do not handle */
1839         if (!memcg)
1840                 return false;
1841
1842         if (!handle)
1843                 goto cleanup;
1844
1845         owait.memcg = memcg;
1846         owait.wait.flags = 0;
1847         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1848         owait.wait.private = current;
1849         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1850
1851         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1852         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1853
1854         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1855
1856         if (locked)
1857                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1858
1859         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1860                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1861                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1862                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1863                                          current->memcg_oom_order);
1864         } else {
1865                 schedule();
1866                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1867                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1868         }
1869
1870         if (locked) {
1871                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1872                 /*
1873                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1874                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1875                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1876                  */
1877                 memcg_oom_recover(memcg);
1878         }
1879 cleanup:
1880         current->memcg_in_oom = NULL;
1881         css_put(&memcg->css);
1882         return true;
1883 }
1884
1885 /**
1886  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1887  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1888  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1889  *
1890  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1891  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1892  *
1893  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1894  */
1895 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1896                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1897 {
1898         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1899         struct mem_cgroup *memcg;
1900
1901         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1902                 return NULL;
1903
1904         if (!oom_domain)
1905                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1906
1907         rcu_read_lock();
1908
1909         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1910         if (memcg == root_mem_cgroup)
1911                 goto out;
1912
1913         /*
1914          * If the victim task has been asynchronously moved to a different
1915          * memory cgroup, we might end up killing tasks outside oom_domain.
1916          * In this case it's better to ignore memory.group.oom.
1917          */
1918         if (unlikely(!mem_cgroup_is_descendant(memcg, oom_domain)))
1919                 goto out;
1920
1921         /*
1922          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1923          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1924          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1925          */
1926         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1927                 if (memcg->oom_group)
1928                         oom_group = memcg;
1929
1930                 if (memcg == oom_domain)
1931                         break;
1932         }
1933
1934         if (oom_group)
1935                 css_get(&oom_group->css);
1936 out:
1937         rcu_read_unlock();
1938
1939         return oom_group;
1940 }
1941
1942 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1943 {
1944         pr_info("Tasks in ");
1945         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1946         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1947 }
1948
1949 /**
1950  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1951  * @page: the page
1952  *
1953  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1954  * another cgroup.
1955  *
1956  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1957  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1958  * when @page might get freed inside the locked section.
1959  */
1960 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1961 {
1962         struct page *head = compound_head(page); /* rmap on tail pages */
1963         struct mem_cgroup *memcg;
1964         unsigned long flags;
1965
1966         /*
1967          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1968          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1969          * because page moving starts with an RCU grace period.
1970          *
1971          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1972          * the page state that is going to change is the only thing
1973          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1974          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1975          * keep off truncation, migration and so forth.
1976          */
1977         rcu_read_lock();
1978
1979         if (mem_cgroup_disabled())
1980                 return NULL;
1981 again:
1982         memcg = head->mem_cgroup;
1983         if (unlikely(!memcg))
1984                 return NULL;
1985
1986         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1987                 return memcg;
1988
1989         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1990         if (memcg != head->mem_cgroup) {
1991                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1992                 goto again;
1993         }
1994
1995         /*
1996          * When charge migration first begins, we can have locked and
1997          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1998          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1999          */
2000         memcg->move_lock_task = current;
2001         memcg->move_lock_flags = flags;
2002
2003         return memcg;
2004 }
2005 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2006
2007 /**
2008  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2009  * @memcg: the memcg
2010  *
2011  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2012  */
2013 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2014 {
2015         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2016                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2017
2018                 memcg->move_lock_task = NULL;
2019                 memcg->move_lock_flags = 0;
2020
2021                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2022         }
2023
2024         rcu_read_unlock();
2025 }
2026
2027 /**
2028  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2029  * @page: the page
2030  */
2031 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2032 {
2033         struct page *head = compound_head(page);
2034
2035         __unlock_page_memcg(head->mem_cgroup);
2036 }
2037 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2038
2039 struct memcg_stock_pcp {
2040         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2041         unsigned int nr_pages;
2042         struct work_struct work;
2043         unsigned long flags;
2044 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2045 };
2046 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2047 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2048
2049 /**
2050  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2051  * @memcg: memcg to consume from.
2052  * @nr_pages: how many pages to charge.
2053  *
2054  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2055  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2056  * service an allocation will refill the stock.
2057  *
2058  * returns true if successful, false otherwise.
2059  */
2060 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2061 {
2062         struct memcg_stock_pcp *stock;
2063         unsigned long flags;
2064         bool ret = false;
2065
2066         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2067                 return ret;
2068
2069         local_irq_save(flags);
2070
2071         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2072         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2073                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2074                 ret = true;
2075         }
2076
2077         local_irq_restore(flags);
2078
2079         return ret;
2080 }
2081
2082 /*
2083  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2084  */
2085 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2086 {
2087         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2088
2089         if (stock->nr_pages) {
2090                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2091                 if (do_memsw_account())
2092                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2093                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2094                 stock->nr_pages = 0;
2095         }
2096         stock->cached = NULL;
2097 }
2098
2099 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2100 {
2101         struct memcg_stock_pcp *stock;
2102         unsigned long flags;
2103
2104         /*
2105          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2106          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2107          */
2108         local_irq_save(flags);
2109
2110         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2111         drain_stock(stock);
2112         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2113
2114         local_irq_restore(flags);
2115 }
2116
2117 /*
2118  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2119  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2120  */
2121 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2122 {
2123         struct memcg_stock_pcp *stock;
2124         unsigned long flags;
2125
2126         local_irq_save(flags);
2127
2128         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2129         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2130                 drain_stock(stock);
2131                 stock->cached = memcg;
2132         }
2133         stock->nr_pages += nr_pages;
2134
2135         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2136                 drain_stock(stock);
2137
2138         local_irq_restore(flags);
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2143  * of the hierarchy under it.
2144  */
2145 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2146 {
2147         int cpu, curcpu;
2148
2149         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2150         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2151                 return;
2152         /*
2153          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2154          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2155          * as well as workers from this path always operate on the local
2156          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2157          */
2158         curcpu = get_cpu();
2159         for_each_online_cpu(cpu) {
2160                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2161                 struct mem_cgroup *memcg;
2162                 bool flush = false;
2163
2164                 rcu_read_lock();
2165                 memcg = stock->cached;
2166                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2167                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2168                         flush = true;
2169                 rcu_read_unlock();
2170
2171                 if (flush &&
2172                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2173                         if (cpu == curcpu)
2174                                 drain_local_stock(&stock->work);
2175                         else
2176                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2177                 }
2178         }
2179         put_cpu();
2180         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2181 }
2182
2183 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2184 {
2185         struct memcg_stock_pcp *stock;
2186         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2187
2188         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2189         drain_stock(stock);
2190
2191         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2192                 int i;
2193
2194                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2195                         int nid;
2196                         long x;
2197
2198                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2199                         if (x)
2200                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2201                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2202
2203                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2204                                 continue;
2205
2206                         for_each_node(nid) {
2207                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2208
2209                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2210                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2211                                 if (x)
2212                                         do {
2213                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2214                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2215                         }
2216                 }
2217
2218                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2219                         long x;
2220
2221                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2222                         if (x)
2223                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2224                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2225                 }
2226         }
2227
2228         return 0;
2229 }
2230
2231 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2232                          unsigned int nr_pages,
2233                          gfp_t gfp_mask)
2234 {
2235         do {
2236                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <=
2237                     READ_ONCE(memcg->memory.high))
2238                         continue;
2239                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2240                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2241         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2242                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2243 }
2244
2245 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2246 {
2247         struct mem_cgroup *memcg;
2248
2249         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2250         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2251 }
2252
2253 /*
2254  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2255  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2256  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2257  */
2258 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2259
2260 /*
2261  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2262  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2263  * below.
2264  *
2265  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2266  *   overage ratio to a delay.
2267  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2268  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2269  *   to produce a reasonable delay curve.
2270  *
2271  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2272  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2273  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2274  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2275  * example, with a high of 100 megabytes:
2276  *
2277  *  +-------+------------------------+
2278  *  | usage | time to allocate in ms |
2279  *  +-------+------------------------+
2280  *  | 100M  |                      0 |
2281  *  | 101M  |                      6 |
2282  *  | 102M  |                     25 |
2283  *  | 103M  |                     57 |
2284  *  | 104M  |                    102 |
2285  *  | 105M  |                    159 |
2286  *  | 106M  |                    230 |
2287  *  | 107M  |                    313 |
2288  *  | 108M  |                    409 |
2289  *  | 109M  |                    518 |
2290  *  | 110M  |                    639 |
2291  *  | 111M  |                    774 |
2292  *  | 112M  |                    921 |
2293  *  | 113M  |                   1081 |
2294  *  | 114M  |                   1254 |
2295  *  | 115M  |                   1439 |
2296  *  | 116M  |                   1638 |
2297  *  | 117M  |                   1849 |
2298  *  | 118M  |                   2000 |
2299  *  | 119M  |                   2000 |
2300  *  | 120M  |                   2000 |
2301  *  +-------+------------------------+
2302  */
2303  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2304  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2305
2306 static u64 calculate_overage(unsigned long usage, unsigned long high)
2307 {
2308         u64 overage;
2309
2310         if (usage <= high)
2311                 return 0;
2312
2313         /*
2314          * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2315          * it was a threshold of 1 page
2316          */
2317         high = max(high, 1UL);
2318
2319         overage = usage - high;
2320         overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2321         return div64_u64(overage, high);
2322 }
2323
2324 static u64 mem_find_max_overage(struct mem_cgroup *memcg)
2325 {
2326         u64 overage, max_overage = 0;
2327
2328         do {
2329                 overage = calculate_overage(page_counter_read(&memcg->memory),
2330                                             READ_ONCE(memcg->memory.high));
2331                 max_overage = max(overage, max_overage);
2332         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2333                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2334
2335         return max_overage;
2336 }
2337
2338 static u64 swap_find_max_overage(struct mem_cgroup *memcg)
2339 {
2340         u64 overage, max_overage = 0;
2341
2342         do {
2343                 overage = calculate_overage(page_counter_read(&memcg->swap),
2344                                             READ_ONCE(memcg->swap.high));
2345                 if (overage)
2346                         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_HIGH);
2347                 max_overage = max(overage, max_overage);
2348         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2349                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2350
2351         return max_overage;
2352 }
2353
2354 /*
2355  * Get the number of jiffies that we should penalise a mischievous cgroup which
2356  * is exceeding its memory.high by checking both it and its ancestors.
2357  */
2358 static unsigned long calculate_high_delay(struct mem_cgroup *memcg,
2359                                           unsigned int nr_pages,
2360                                           u64 max_overage)
2361 {
2362         unsigned long penalty_jiffies;
2363
2364         if (!max_overage)
2365                 return 0;
2366
2367         /*
2368          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2369          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2370          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2371          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2372          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2373          * overage amount.
2374          */
2375         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2376         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2377         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2378
2379         /*
2380          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2381          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2382          * 4N-sized allocation.
2383          *
2384          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2385          * larger the current charge patch is than that.
2386          */
2387         return penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2392  * and reclaims memory over the high limit.
2393  */
2394 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2395 {
2396         unsigned long penalty_jiffies;
2397         unsigned long pflags;
2398         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2399         struct mem_cgroup *memcg;
2400
2401         if (likely(!nr_pages))
2402                 return;
2403
2404         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2405         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2406         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2407
2408         /*
2409          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2410          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2411          */
2412         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages,
2413                                                mem_find_max_overage(memcg));
2414
2415         penalty_jiffies += calculate_high_delay(memcg, nr_pages,
2416                                                 swap_find_max_overage(memcg));
2417
2418         /*
2419          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2420          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2421          * extremely slowly.
2422          */
2423         penalty_jiffies = min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2424
2425         /*
2426          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2427          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2428          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2429          * been aggressively reclaimed enough yet.
2430          */
2431         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2432                 goto out;
2433
2434         /*
2435          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2436          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2437          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2438          */
2439         psi_memstall_enter(&pflags);
2440         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2441         psi_memstall_leave(&pflags);
2442
2443 out:
2444         css_put(&memcg->css);
2445 }
2446
2447 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2448                       unsigned int nr_pages)
2449 {
2450         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2451         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2452         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2453         struct page_counter *counter;
2454         unsigned long nr_reclaimed;
2455         bool may_swap = true;
2456         bool drained = false;
2457         enum oom_status oom_status;
2458
2459         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2460                 return 0;
2461 retry:
2462         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2463                 return 0;
2464
2465         if (!do_memsw_account() ||
2466             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2467                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2468                         goto done_restock;
2469                 if (do_memsw_account())
2470                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2471                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2472         } else {
2473                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2474                 may_swap = false;
2475         }
2476
2477         if (batch > nr_pages) {
2478                 batch = nr_pages;
2479                 goto retry;
2480         }
2481
2482         /*
2483          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2484          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2485          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2486          * and let these go through as privileged allocations.
2487          */
2488         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2489                 goto force;
2490
2491         /*
2492          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2493          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2494          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2495          * free their memory.
2496          */
2497         if (unlikely(should_force_charge()))
2498                 goto force;
2499
2500         /*
2501          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2502          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2503          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2504          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2505          */
2506         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2507                 goto force;
2508
2509         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2510                 goto nomem;
2511
2512         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2513                 goto nomem;
2514
2515         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2516
2517         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2518                                                     gfp_mask, may_swap);
2519
2520         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2521                 goto retry;
2522
2523         if (!drained) {
2524                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2525                 drained = true;
2526                 goto retry;
2527         }
2528
2529         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2530                 goto nomem;
2531         /*
2532          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2533          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2534          * before killing the task.
2535          *
2536          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2537          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2538          * to regular pages anyway in case of failure.
2539          */
2540         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2541                 goto retry;
2542         /*
2543          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2544          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2545          */
2546         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2547                 goto retry;
2548
2549         if (nr_retries--)
2550                 goto retry;
2551
2552         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2553                 goto nomem;
2554
2555         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2556                 goto force;
2557
2558         if (fatal_signal_pending(current))
2559                 goto force;
2560
2561         /*
2562          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2563          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2564          * couldn't make any progress.
2565          */
2566         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2567                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2568         switch (oom_status) {
2569         case OOM_SUCCESS:
2570                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2571                 goto retry;
2572         case OOM_FAILED:
2573                 goto force;
2574         default:
2575                 goto nomem;
2576         }
2577 nomem:
2578         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2579                 return -ENOMEM;
2580 force:
2581         /*
2582          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2583          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2584          * temporarily by force charging it.
2585          */
2586         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2587         if (do_memsw_account())
2588                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2589         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2590
2591         return 0;
2592
2593 done_restock:
2594         css_get_many(&memcg->css, batch);
2595         if (batch > nr_pages)
2596                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2597
2598         /*
2599          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2600          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2601          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2602          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2603          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2604          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2605          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2606          */
2607         do {
2608                 bool mem_high, swap_high;
2609
2610                 mem_high = page_counter_read(&memcg->memory) >
2611                         READ_ONCE(memcg->memory.high);
2612                 swap_high = page_counter_read(&memcg->swap) >
2613                         READ_ONCE(memcg->swap.high);
2614
2615                 /* Don't bother a random interrupted task */
2616                 if (in_interrupt()) {
2617                         if (mem_high) {
2618                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2619                                 break;
2620                         }
2621                         continue;
2622                 }
2623
2624                 if (mem_high || swap_high) {
2625                         /*
2626                          * The allocating tasks in this cgroup will need to do
2627                          * reclaim or be throttled to prevent further growth
2628                          * of the memory or swap footprints.
2629                          *
2630                          * Target some best-effort fairness between the tasks,
2631                          * and distribute reclaim work and delay penalties
2632                          * based on how much each task is actually allocating.
2633                          */
2634                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2635                         set_notify_resume(current);
2636                         break;
2637                 }
2638         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2639
2640         return 0;
2641 }
2642
2643 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) || defined(CONFIG_MMU)
2644 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2645 {
2646         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2647                 return;
2648
2649         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2650         if (do_memsw_account())
2651                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2652
2653         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2654 }
2655 #endif
2656
2657 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
2658 {
2659         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2660         /*
2661          * Any of the following ensures page->mem_cgroup stability:
2662          *
2663          * - the page lock
2664          * - LRU isolation
2665          * - lock_page_memcg()
2666          * - exclusive reference
2667          */
2668         page->mem_cgroup = memcg;
2669 }
2670
2671 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2672 /*
2673  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
2674  *
2675  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
2676  * cgroup_mutex, etc.
2677  */
2678 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
2679 {
2680         struct page *page;
2681
2682         if (mem_cgroup_disabled())
2683                 return NULL;
2684
2685         page = virt_to_head_page(p);
2686
2687         /*
2688          * Slab pages don't have page->mem_cgroup set because corresponding
2689          * kmem caches can be reparented during the lifetime. That's why
2690          * memcg_from_slab_page() should be used instead.
2691          */
2692         if (PageSlab(page))
2693                 return memcg_from_slab_page(page);
2694
2695         /* All other pages use page->mem_cgroup */
2696         return page->mem_cgroup;
2697 }
2698
2699 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2700 {
2701         int id, size;
2702         int err;
2703
2704         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2705                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2706         if (id < 0)
2707                 return id;
2708
2709         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2710                 return id;
2711
2712         /*
2713          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2714          * so we have to grow them.
2715          */
2716         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2717
2718         size = 2 * (id + 1);
2719         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2720                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2721         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2722                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2723
2724         err = memcg_update_all_caches(size);
2725         if (!err)
2726                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2727         if (!err)
2728                 memcg_nr_cache_ids = size;
2729
2730         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2731
2732         if (err) {
2733                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2734                 return err;
2735         }
2736         return id;
2737 }
2738
2739 static void memcg_free_cache_id(int id)
2740 {
2741         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2742 }
2743
2744 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2745         struct mem_cgroup *memcg;
2746         struct kmem_cache *cachep;
2747         struct work_struct work;
2748 };
2749
2750 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2751 {
2752         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2753                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2754         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2755         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2756
2757         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2758
2759         css_put(&memcg->css);
2760         kfree(cw);
2761 }
2762
2763 /*
2764  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2765  */
2766 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2767                                                struct kmem_cache *cachep)
2768 {
2769         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2770
2771         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2772                 return;
2773
2774         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2775         if (!cw)
2776                 return;
2777
2778         cw->memcg = memcg;
2779         cw->cachep = cachep;
2780         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2781
2782         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2783 }
2784
2785 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2786 {
2787         if (in_interrupt())
2788                 return true;
2789
2790         /* Allow remote memcg charging in kthread contexts. */
2791         if ((!current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD)) &&
2792              !current->active_memcg)
2793                 return true;
2794         return false;
2795 }
2796
2797 /**
2798  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2799  * @cachep: the original global kmem cache
2800  *
2801  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2802  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2803  *
2804  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2805  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2806  * go through with the original cache.
2807  *
2808  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2809  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2810  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2811  * reference.
2812  */
2813 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2814 {
2815         struct mem_cgroup *memcg;
2816         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2817         struct memcg_cache_array *arr;
2818         int kmemcg_id;
2819
2820         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2821
2822         if (memcg_kmem_bypass())
2823                 return cachep;
2824
2825         rcu_read_lock();
2826
2827         if (unlikely(current->active_memcg))
2828                 memcg = current->active_memcg;
2829         else
2830                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2831
2832         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2833                 goto out_unlock;
2834
2835         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2836         if (kmemcg_id < 0)
2837                 goto out_unlock;
2838
2839         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2840
2841         /*
2842          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2843          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2844          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2845          */
2846         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2847
2848         /*
2849          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2850          * context), we could be be predictable and return right away.
2851          * This would guarantee that the allocation being performed
2852          * already belongs in the new cache.
2853          *
2854          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2855          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2856          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2857          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2858          * defer everything.
2859          *
2860          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2861          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2862          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2863          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2864          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2865          * creation of a new kmem_cache.
2866          */
2867         if (unlikely(!memcg_cachep))
2868                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2869         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2870                 cachep = memcg_cachep;
2871 out_unlock:
2872         rcu_read_unlock();
2873         return cachep;
2874 }
2875
2876 /**
2877  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2878  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2879  */
2880 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2881 {
2882         if (!is_root_cache(cachep))
2883                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2884 }
2885
2886 /**
2887  * __memcg_kmem_charge: charge a number of kernel pages to a memcg
2888  * @memcg: memory cgroup to charge
2889  * @gfp: reclaim mode
2890  * @nr_pages: number of pages to charge
2891  *
2892  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2893  */
2894 int __memcg_kmem_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2895                         unsigned int nr_pages)
2896 {
2897         struct page_counter *counter;
2898         int ret;
2899
2900         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2901         if (ret)
2902                 return ret;
2903
2904         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2905             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2906
2907                 /*
2908                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2909                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2910                  * handling code.
2911                  */
2912                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2913                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2914                         return 0;
2915                 }
2916                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2917                 return -ENOMEM;
2918         }
2919         return 0;
2920 }
2921
2922 /**
2923  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a number of kernel pages from a memcg
2924  * @memcg: memcg to uncharge
2925  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2926  */
2927 void __memcg_kmem_uncharge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2928 {
2929         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2930                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2931
2932         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2933         if (do_memsw_account())
2934                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2935 }
2936
2937 /**
2938  * __memcg_kmem_charge_page: charge a kmem page to the current memory cgroup
2939  * @page: page to charge
2940  * @gfp: reclaim mode
2941  * @order: allocation order
2942  *
2943  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2944  */
2945 int __memcg_kmem_charge_page(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2946 {
2947         struct mem_cgroup *memcg;
2948         int ret = 0;
2949
2950         if (memcg_kmem_bypass())
2951                 return 0;
2952
2953         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2954         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2955                 ret = __memcg_kmem_charge(memcg, gfp, 1 << order);
2956                 if (!ret) {
2957                         page->mem_cgroup = memcg;
2958                         __SetPageKmemcg(page);
2959                 }
2960         }
2961         css_put(&memcg->css);
2962         return ret;
2963 }
2964
2965 /**
2966  * __memcg_kmem_uncharge_page: uncharge a kmem page
2967  * @page: page to uncharge
2968  * @order: allocation order
2969  */
2970 void __memcg_kmem_uncharge_page(struct page *page, int order)
2971 {
2972         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2973         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2974
2975         if (!memcg)
2976                 return;
2977
2978         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2979         __memcg_kmem_uncharge(memcg, nr_pages);
2980         page->mem_cgroup = NULL;
2981
2982         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2983         if (PageKmemcg(page))
2984                 __ClearPageKmemcg(page);
2985
2986         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2987 }
2988 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2989
2990 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2991
2992 /*
2993  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2994  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2995  */
2996 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2997 {
2998         int i;
2999
3000         if (mem_cgroup_disabled())
3001                 return;
3002
3003         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3004                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3005 }
3006 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3007
3008 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3009 /**
3010  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3011  * @entry: swap entry to be moved
3012  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3013  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3014  *
3015  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3016  * as the mem_cgroup's id of @from.
3017  *
3018  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3019  *
3020  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3021  * both res and memsw, and called css_get().
3022  */
3023 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3024                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3025 {
3026         unsigned short old_id, new_id;
3027
3028         old_id = mem_cgroup_id(from);
3029         new_id = mem_cgroup_id(to);
3030
3031         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3032                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3033                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3034                 return 0;
3035         }
3036         return -EINVAL;
3037 }
3038 #else
3039 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3040                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3041 {
3042         return -EINVAL;
3043 }
3044 #endif
3045
3046 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3047
3048 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3049                                  unsigned long max, bool memsw)
3050 {
3051         bool enlarge = false;
3052         bool drained = false;
3053         int ret;
3054         bool limits_invariant;
3055         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3056
3057         do {
3058                 if (signal_pending(current)) {
3059                         ret = -EINTR;
3060                         break;
3061                 }
3062
3063                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3064                 /*
3065                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3066                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3067                  */
3068                 limits_invariant = memsw ? max >= READ_ONCE(memcg->memory.max) :
3069                                            max <= memcg->memsw.max;
3070                 if (!limits_invariant) {
3071                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3072                         ret = -EINVAL;
3073                         break;
3074                 }
3075                 if (max > counter->max)
3076                         enlarge = true;
3077                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3078                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3079
3080                 if (!ret)
3081                         break;
3082
3083                 if (!drained) {
3084                         drain_all_stock(memcg);
3085                         drained = true;
3086                         continue;
3087                 }
3088
3089                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3090                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3091                         ret = -EBUSY;
3092                         break;
3093                 }
3094         } while (true);
3095
3096         if (!ret && enlarge)
3097                 memcg_oom_recover(memcg);
3098
3099         return ret;
3100 }
3101
3102 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3103                                             gfp_t gfp_mask,
3104                                             unsigned long *total_scanned)
3105 {
3106         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3107         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3108         unsigned long reclaimed;
3109         int loop = 0;
3110         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3111         unsigned long excess;
3112         unsigned long nr_scanned;
3113
3114         if (order > 0)
3115                 return 0;
3116
3117         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3118
3119         /*
3120          * Do not even bother to check the largest node if the root
3121          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3122          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3123          */
3124         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3125                 return 0;
3126
3127         /*
3128          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3129          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3130          * pressure
3131          */
3132         do {
3133                 if (next_mz)
3134                         mz = next_mz;
3135                 else
3136                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3137                 if (!mz)
3138                         break;
3139
3140                 nr_scanned = 0;
3141                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3142                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3143                 nr_reclaimed += reclaimed;
3144                 *total_scanned += nr_scanned;
3145                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3146                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3147
3148                 /*
3149                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3150                  * it is time to move on to the next cgroup
3151                  */
3152                 next_mz = NULL;
3153                 if (!reclaimed)
3154                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3155
3156                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3157                 /*
3158                  * One school of thought says that we should not add
3159                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3160                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3161                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3162                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3163                  * term TODO.
3164                  */
3165                 /* If excess == 0, no tree ops */
3166                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3167                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3168                 css_put(&mz->memcg->css);
3169                 loop++;
3170                 /*
3171                  * Could not reclaim anything and there are no more
3172                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3173                  * reclaiming anything.
3174                  */
3175                 if (!nr_reclaimed &&
3176                         (next_mz == NULL ||
3177                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3178                         break;
3179         } while (!nr_reclaimed);
3180         if (next_mz)
3181                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3182         return nr_reclaimed;
3183 }
3184
3185 /*
3186  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3187  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3188  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3189  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsibility.
3190  */
3191 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3192 {
3193         bool ret;
3194
3195         rcu_read_lock();
3196         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3197         rcu_read_unlock();
3198         return ret;
3199 }
3200
3201 /*
3202  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3203  *
3204  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3205  */
3206 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3207 {
3208         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3209
3210         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3211         lru_add_drain_all();
3212
3213         drain_all_stock(memcg);
3214
3215         /* try to free all pages in this cgroup */
3216         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3217                 int progress;
3218
3219                 if (signal_pending(current))
3220                         return -EINTR;
3221
3222                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3223                                                         GFP_KERNEL, true);
3224                 if (!progress) {
3225                         nr_retries--;
3226                         /* maybe some writeback is necessary */
3227                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3228                 }
3229
3230         }
3231
3232         return 0;
3233 }
3234
3235 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3236                                             char *buf, size_t nbytes,
3237                                             loff_t off)
3238 {
3239         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3240
3241         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3242                 return -EINVAL;
3243         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3244 }
3245
3246 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3247                                      struct cftype *cft)
3248 {
3249         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3250 }
3251
3252 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3253                                       struct cftype *cft, u64 val)
3254 {
3255         int retval = 0;
3256         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3257         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3258
3259         if (memcg->use_hierarchy == val)
3260                 return 0;
3261
3262         /*
3263          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3264          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3265          * occur, provided the current cgroup has no children.
3266          *
3267          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3268          * set if there are no children.
3269          */
3270         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3271                                 (val == 1 || val == 0)) {
3272                 if (!memcg_has_children(memcg))
3273                         memcg->use_hierarchy = val;
3274                 else
3275                         retval = -EBUSY;
3276         } else
3277                 retval = -EINVAL;
3278
3279         return retval;
3280 }
3281
3282 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3283 {
3284         unsigned long val;
3285
3286         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3287                 val = memcg_page_state(memcg, NR_FILE_PAGES) +
3288                         memcg_page_state(memcg, NR_ANON_MAPPED);
3289                 if (swap)
3290                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3291         } else {
3292                 if (!swap)
3293                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3294                 else
3295                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3296         }
3297         return val;
3298 }
3299
3300 enum {
3301         RES_USAGE,
3302         RES_LIMIT,
3303         RES_MAX_USAGE,
3304         RES_FAILCNT,
3305         RES_SOFT_LIMIT,
3306 };
3307
3308 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3309                                struct cftype *cft)
3310 {
3311         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3312         struct page_counter *counter;
3313
3314         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3315         case _MEM:
3316                 counter = &memcg->memory;
3317                 break;
3318         case _MEMSWAP:
3319                 counter = &memcg->memsw;
3320                 break;
3321         case _KMEM:
3322                 counter = &memcg->kmem;
3323                 break;
3324         case _TCP:
3325                 counter = &memcg->tcpmem;
3326                 break;
3327         default:
3328                 BUG();
3329         }
3330
3331         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3332         case RES_USAGE:
3333                 if (counter == &memcg->memory)
3334                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3335                 if (counter == &memcg->memsw)
3336                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3337                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3338         case RES_LIMIT:
3339                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3340         case RES_MAX_USAGE:
3341                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3342         case RES_FAILCNT:
3343                 return counter->failcnt;
3344         case RES_SOFT_LIMIT:
3345                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3346         default:
3347                 BUG();
3348         }
3349 }
3350
3351 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg)
3352 {
3353         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT] = {0};
3354         struct mem_cgroup *mi;
3355         int node, cpu, i;
3356
3357         for_each_online_cpu(cpu)
3358                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3359                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3360
3361         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3362                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3363                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3364
3365         for_each_node(node) {
3366                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3367                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3368
3369                 for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3370                         stat[i] = 0;
3371
3372                 for_each_online_cpu(cpu)
3373                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3374                                 stat[i] += per_cpu(
3375                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3376
3377                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3378                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3379                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3380         }
3381 }
3382
3383 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3384 {
3385         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3386         struct mem_cgroup *mi;
3387         int cpu, i;
3388
3389         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3390                 events[i] = 0;
3391
3392         for_each_online_cpu(cpu)
3393                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3394                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3395                                              cpu);
3396
3397         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3398                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3399                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3400 }
3401
3402 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3403 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3404 {
3405         int memcg_id;
3406
3407         if (cgroup_memory_nokmem)
3408                 return 0;
3409
3410         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3411         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3412
3413         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3414         if (memcg_id < 0)
3415                 return memcg_id;
3416
3417         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3418         /*
3419          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3420          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3421          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3422          * patched.
3423          */
3424         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3425         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3426         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3427
3428         return 0;
3429 }
3430
3431 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3432 {
3433         struct cgroup_subsys_state *css;
3434         struct mem_cgroup *parent, *child;
3435         int kmemcg_id;
3436
3437         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3438                 return;
3439         /*
3440          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3441          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3442          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3443          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3444          */
3445         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3446
3447         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3448         if (!parent)
3449                 parent = root_mem_cgroup;
3450
3451         /*
3452          * Deactivate and reparent kmem_caches.
3453          */
3454         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3455
3456         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3457         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3458
3459         /*
3460          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3461          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3462          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3463          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3464          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3465          * memcg_drain_all_list_lrus().
3466          */
3467         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3468         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3469                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3470                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3471                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3472                 if (!memcg->use_hierarchy)
3473                         break;
3474         }
3475         rcu_read_unlock();
3476
3477         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3478
3479         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3480 }
3481
3482 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3483 {
3484         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3485         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3486                 memcg_offline_kmem(memcg);
3487
3488         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3489                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3490                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3491         }
3492 }
3493 #else
3494 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3495 {
3496         return 0;
3497 }
3498 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3499 {
3500 }
3501 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3502 {
3503 }
3504 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3505
3506 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3507                                  unsigned long max)
3508 {
3509         int ret;
3510
3511         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3512         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3513         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3514         return ret;
3515 }
3516
3517 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3518 {
3519         int ret;
3520
3521         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3522
3523         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3524         if (ret)
3525                 goto out;
3526
3527         if (!memcg->tcpmem_active) {
3528                 /*
3529                  * The active flag needs to be written after the static_key
3530                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3531                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3532                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3533                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3534                  *
3535                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3536                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3537                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3538                  * yet, we'll lose accounting.
3539                  *
3540                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3541                  * because when this value change, the code to process it is not
3542                  * patched in yet.
3543                  */
3544                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3545                 memcg->tcpmem_active = true;
3546         }
3547 out:
3548         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3549         return ret;
3550 }
3551
3552 /*
3553  * The user of this function is...
3554  * RES_LIMIT.
3555  */
3556 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3557                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3558 {
3559         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3560         unsigned long nr_pages;
3561         int ret;
3562
3563         buf = strstrip(buf);
3564         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3565         if (ret)
3566                 return ret;
3567
3568         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3569         case RES_LIMIT:
3570                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3571                         ret = -EINVAL;
3572                         break;
3573                 }
3574                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3575                 case _MEM:
3576                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3577                         break;
3578                 case _MEMSWAP:
3579                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3580                         break;
3581                 case _KMEM:
3582                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3583                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3584                                      "depend on this functionality.\n");
3585                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3586                         break;
3587                 case _TCP:
3588                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3589                         break;
3590                 }
3591                 break;
3592         case RES_SOFT_LIMIT:
3593                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3594                 ret = 0;
3595                 break;
3596         }
3597         return ret ?: nbytes;
3598 }
3599
3600 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3601                                 size_t nbytes, loff_t off)
3602 {
3603         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3604         struct page_counter *counter;
3605
3606         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3607         case _MEM:
3608                 counter = &memcg->memory;
3609                 break;
3610         case _MEMSWAP:
3611                 counter = &memcg->memsw;
3612                 break;
3613         case _KMEM:
3614                 counter = &memcg->kmem;
3615                 break;
3616         case _TCP:
3617                 counter = &memcg->tcpmem;
3618                 break;
3619         default:
3620                 BUG();
3621         }
3622
3623         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3624         case RES_MAX_USAGE:
3625                 page_counter_reset_watermark(counter);
3626                 break;
3627         case RES_FAILCNT:
3628                 counter->failcnt = 0;
3629                 break;
3630         default:
3631                 BUG();
3632         }
3633
3634         return nbytes;
3635 }
3636
3637 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3638                                         struct cftype *cft)
3639 {
3640         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3641 }
3642
3643 #ifdef CONFIG_MMU
3644 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3645                                         struct cftype *cft, u64 val)
3646 {
3647         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3648
3649         if (val & ~MOVE_MASK)
3650                 return -EINVAL;
3651
3652         /*
3653          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3654          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3655          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3656          * affect task migrations starting after the change.
3657          */
3658         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3659         return 0;
3660 }
3661 #else
3662 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3663                                         struct cftype *cft, u64 val)
3664 {
3665         return -ENOSYS;
3666 }
3667 #endif
3668
3669 #ifdef CONFIG_NUMA
3670
3671 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3672 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3673 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3674
3675 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3676                                 int nid, unsigned int lru_mask, bool tree)
3677 {
3678         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3679         unsigned long nr = 0;
3680         enum lru_list lru;
3681
3682         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3683
3684         for_each_lru(lru) {
3685                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3686                         continue;
3687                 if (tree)
3688                         nr += lruvec_page_state(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3689                 else
3690                         nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3691         }
3692         return nr;
3693 }
3694
3695 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3696                                              unsigned int lru_mask,
3697                                              bool tree)
3698 {
3699         unsigned long nr = 0;
3700         enum lru_list lru;
3701
3702         for_each_lru(lru) {
3703                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3704                         continue;
3705                 if (tree)
3706                         nr += memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3707                 else
3708                         nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3709         }
3710         return nr;
3711 }
3712
3713 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3714 {
3715         struct numa_stat {
3716                 const char *name;
3717                 unsigned int lru_mask;
3718         };
3719
3720         static const struct numa_stat stats[] = {
3721                 { "total", LRU_ALL },
3722                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3723                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3724                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3725         };
3726         const struct numa_stat *stat;
3727         int nid;
3728         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3729
3730         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3731                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name,
3732                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask,
3733                                                    false));
3734                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
3735                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid,
3736                                    mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3737                                                         stat->lru_mask, false));
3738                 seq_putc(m, '\n');
3739         }
3740
3741         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3742
3743                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name,
3744                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask,
3745                                                    true));
3746                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
3747                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid,
3748                                    mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3749                                                         stat->lru_mask, true));
3750                 seq_putc(m, '\n');
3751         }
3752
3753         return 0;
3754 }
3755 #endif /* CONFIG_NUMA */
3756
3757 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3758         NR_FILE_PAGES,
3759         NR_ANON_MAPPED,
3760 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3761         NR_ANON_THPS,
3762 #endif
3763         NR_SHMEM,
3764         NR_FILE_MAPPED,
3765         NR_FILE_DIRTY,
3766         NR_WRITEBACK,
3767         MEMCG_SWAP,
3768 };
3769
3770 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3771         "cache",
3772         "rss",
3773 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3774         "rss_huge",
3775 #endif
3776         "shmem",
3777         "mapped_file",
3778         "dirty",
3779         "writeback",
3780         "swap",
3781 };
3782
3783 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3784 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3785         PGPGIN,
3786         PGPGOUT,
3787         PGFAULT,
3788         PGMAJFAULT,
3789 };
3790
3791 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3792 {
3793         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3794         unsigned long memory, memsw;
3795         struct mem_cgroup *mi;
3796         unsigned int i;
3797
3798         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3799
3800         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3801                 unsigned long nr;
3802
3803                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3804                         continue;
3805                 nr = memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]);
3806 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3807                 if (memcg1_stats[i] == NR_ANON_THPS)
3808                         nr *= HPAGE_PMD_NR;
3809 #endif
3810                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i], nr * PAGE_SIZE);
3811         }
3812
3813         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3814                 seq_printf(m, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
3815                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3816
3817         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3818                 seq_printf(m, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
3819                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3820                            PAGE_SIZE);
3821
3822         /* Hierarchical information */
3823         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3824         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3825                 memory = min(memory, READ_ONCE(mi->memory.max));
3826                 memsw = min(memsw, READ_ONCE(mi->memsw.max));
3827         }
3828         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3829                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3830         if (do_memsw_account())
3831                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3832                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3833
3834         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3835                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3836                         continue;
3837                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3838                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3839                            PAGE_SIZE);
3840         }
3841
3842         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3843                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3844                            vm_event_name(memcg1_events[i]),
3845                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3846
3847         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3848                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
3849                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3850                            PAGE_SIZE);
3851
3852 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3853         {
3854                 pg_data_t *pgdat;
3855                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3856                 unsigned long anon_cost = 0;
3857                 unsigned long file_cost = 0;
3858
3859                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3860                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3861
3862                         anon_cost += mz->lruvec.anon_cost;
3863                         file_cost += mz->lruvec.file_cost;
3864                 }
3865                 seq_printf(m, "anon_cost %lu\n", anon_cost);
3866                 seq_printf(m, "file_cost %lu\n", file_cost);
3867         }
3868 #endif
3869
3870         return 0;
3871 }
3872
3873 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3874                                       struct cftype *cft)
3875 {
3876         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3877
3878         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3879 }
3880
3881 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3882                                        struct cftype *cft, u64 val)
3883 {
3884         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3885
3886         if (val > 100)
3887                 return -EINVAL;
3888
3889         if (css->parent)
3890                 memcg->swappiness = val;
3891         else
3892                 vm_swappiness = val;
3893
3894         return 0;
3895 }
3896
3897 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3898 {
3899         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3900         unsigned long usage;
3901         int i;
3902
3903         rcu_read_lock();
3904         if (!swap)
3905                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3906         else
3907                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3908
3909         if (!t)
3910                 goto unlock;
3911
3912         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3913
3914         /*
3915          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3916          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3917          * call of __mem_cgroup_threshold().
3918          */
3919         i = t->current_threshold;
3920
3921         /*
3922          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3923          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3924          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3925          * only one element of the array here.
3926          */
3927         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3928                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3929
3930         /* i = current_threshold + 1 */
3931         i++;
3932
3933         /*
3934          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3935          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3936          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3937          * only one element of the array here.
3938          */
3939         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3940                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3941
3942         /* Update current_threshold */
3943         t->current_threshold = i - 1;
3944 unlock:
3945         rcu_read_unlock();
3946 }
3947
3948 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3949 {
3950         while (memcg) {
3951                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3952                 if (do_memsw_account())
3953                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3954
3955                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3956         }
3957 }
3958
3959 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3960 {
3961         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3962         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3963
3964         if (_a->threshold > _b->threshold)
3965                 return 1;
3966
3967         if (_a->threshold < _b->threshold)
3968                 return -1;
3969
3970         return 0;
3971 }
3972
3973 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3974 {
3975         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3976
3977         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3978
3979         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3980                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3981
3982         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3983         return 0;
3984 }
3985
3986 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3987 {
3988         struct mem_cgroup *iter;
3989
3990         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3991                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3992 }
3993
3994 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3995         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3996 {
3997         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3998         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3999         unsigned long threshold;
4000         unsigned long usage;
4001         int i, size, ret;
4002
4003         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4004         if (ret)
4005                 return ret;
4006
4007         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4008
4009         if (type == _MEM) {
4010                 thresholds = &memcg->thresholds;
4011                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4012         } else if (type == _MEMSWAP) {
4013                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4014                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4015         } else
4016                 BUG();
4017
4018         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4019         if (thresholds->primary)
4020                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4021
4022         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4023
4024         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4025         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4026         if (!new) {
4027                 ret = -ENOMEM;
4028                 goto unlock;
4029         }
4030         new->size = size;
4031
4032         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4033         if (thresholds->primary) {
4034                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4035                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4036         }
4037
4038         /* Add new threshold */
4039         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4040         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4041
4042         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4043         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4044                         compare_thresholds, NULL);
4045
4046         /* Find current threshold */
4047         new->current_threshold = -1;
4048         for (i = 0; i < size; i++) {
4049                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4050                         /*
4051                          * new->current_threshold will not be used until
4052                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4053                          * it here.
4054                          */
4055                         ++new->current_threshold;
4056                 } else
4057                         break;
4058         }
4059
4060         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4061         kfree(thresholds->spare);
4062         thresholds->spare = thresholds->primary;
4063
4064         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4065
4066         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4067         synchronize_rcu();
4068
4069 unlock:
4070         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4071
4072         return ret;
4073 }
4074
4075 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4076         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4077 {
4078         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4079 }
4080
4081 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4082         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4083 {
4084         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4085 }
4086
4087 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4088         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4089 {
4090         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4091         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4092         unsigned long usage;
4093         int i, j, size, entries;
4094
4095         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4096
4097         if (type == _MEM) {
4098                 thresholds = &memcg->thresholds;
4099                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4100         } else if (type == _MEMSWAP) {
4101                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4102                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4103         } else
4104                 BUG();
4105
4106         if (!thresholds->primary)
4107                 goto unlock;
4108
4109         /* Check if a threshold crossed before removing */
4110         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4111
4112         /* Calculate new number of threshold */
4113         size = entries = 0;
4114         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4115                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4116                         size++;
4117                 else
4118                         entries++;
4119         }
4120
4121         new = thresholds->spare;
4122
4123         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4124         if (!entries)
4125                 goto unlock;
4126
4127         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4128         if (!size) {
4129                 kfree(new);
4130                 new = NULL;
4131                 goto swap_buffers;
4132         }
4133
4134         new->size = size;
4135
4136         /* Copy thresholds and find current threshold */
4137         new->current_threshold = -1;
4138         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4139                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4140                         continue;
4141
4142                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4143                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4144                         /*
4145                          * new->current_threshold will not be used
4146                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4147                          * it here.
4148                          */
4149                         ++new->current_threshold;
4150                 }
4151                 j++;
4152         }
4153
4154 swap_buffers:
4155         /* Swap primary and spare array */
4156         thresholds->spare = thresholds->primary;
4157
4158         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4159
4160         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4161         synchronize_rcu();
4162
4163         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4164         if (!new) {
4165                 kfree(thresholds->spare);
4166                 thresholds->spare = NULL;
4167         }
4168 unlock:
4169         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4170 }
4171
4172 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4173         struct eventfd_ctx *eventfd)
4174 {
4175         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4176 }
4177
4178 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4179         struct eventfd_ctx *eventfd)
4180 {
4181         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4182 }
4183
4184 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4185         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4186 {
4187         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4188
4189         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4190         if (!event)
4191                 return -ENOMEM;
4192
4193         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4194
4195         event->eventfd = eventfd;
4196         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4197
4198         /* already in OOM ? */
4199         if (memcg->under_oom)
4200                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4201         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4202
4203         return 0;
4204 }
4205
4206 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4207         struct eventfd_ctx *eventfd)
4208 {
4209         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4210
4211         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4212
4213         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4214                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4215                         list_del(&ev->list);
4216                         kfree(ev);
4217                 }
4218         }
4219
4220         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4221 }
4222
4223 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4224 {
4225         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4226
4227         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4228         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4229         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4230                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4231         return 0;
4232 }
4233
4234 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4235         struct cftype *cft, u64 val)
4236 {
4237         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4238
4239         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4240         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4241                 return -EINVAL;
4242
4243         memcg->oom_kill_disable = val;
4244         if (!val)
4245                 memcg_oom_recover(memcg);
4246
4247         return 0;
4248 }
4249
4250 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4251
4252 #include <trace/events/writeback.h>
4253
4254 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4255 {
4256         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4257 }
4258
4259 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4260 {
4261         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4262 }
4263
4264 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4265 {
4266         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4267 }
4268
4269 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4270 {
4271         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4272
4273         if (!memcg->css.parent)
4274                 return NULL;
4275
4276         return &memcg->cgwb_domain;
4277 }
4278
4279 /*
4280  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4281  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4282  */
4283 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4284 {
4285         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4286         int cpu;
4287
4288         for_each_online_cpu(cpu)
4289                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4290         if (x < 0)
4291                 x = 0;
4292         return x;
4293 }
4294
4295 /**
4296  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4297  * @wb: bdi_writeback in question
4298  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4299  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4300  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4301  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4302  *
4303  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4304  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4305  * is a bit more involved.
4306  *
4307  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4308  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4309  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4310  * available memory in the system.  The caller should further cap
4311  * *@pheadroom accordingly.
4312  */
4313 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4314                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4315                          unsigned long *pwriteback)
4316 {
4317         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4318         struct mem_cgroup *parent;
4319
4320         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4321
4322         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4323         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4324                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4325         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4326
4327         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4328                 unsigned long ceiling = min(READ_ONCE(memcg->memory.max),
4329                                             READ_ONCE(memcg->memory.high));
4330                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4331
4332                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4333                 memcg = parent;
4334         }
4335 }
4336
4337 /*
4338  * Foreign dirty flushing
4339  *
4340  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4341  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4342  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4343  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4344  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4345  * different cgroups isn't a common use-case.
4346  *
4347  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4348  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4349  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4350  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4351  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4352  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4353  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4354  * make writeback of the dirty pages happen.
4355  *
4356  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4357  * severely throttled after making some progress after each
4358  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4359  * completely idle.
4360  *
4361  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4362  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4363  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4364  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4365  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4366  *
4367  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4368  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4369  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4370  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4371  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4372  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4373  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4374  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4375  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4376  *
4377  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4378  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4379  * records are lockless and racy.
4380  */
4381 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4382                                              struct bdi_writeback *wb)
4383 {
4384         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4385         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4386         u64 now = get_jiffies_64();
4387         u64 oldest_at = now;
4388         int oldest = -1;
4389         int i;
4390
4391         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4392
4393         /*
4394          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4395          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4396          * written out.
4397          */
4398         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4399                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4400                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4401                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4402                         break;
4403                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4404                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4405                         oldest = i;
4406                         oldest_at = frn->at;
4407                 }
4408         }
4409
4410         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4411                 /*
4412                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4413                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4414                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4415                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4416                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4417                  */
4418                 unsigned long update_intv =
4419                         min_t(unsigned long, HZ,
4420                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4421
4422                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4423                         frn->at = now;
4424         } else if (oldest >= 0) {
4425                 /* replace the oldest free one */
4426                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4427                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4428                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4429                 frn->at = now;
4430         }
4431 }
4432
4433 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4434 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4435 {
4436         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4437         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4438         u64 now = jiffies_64;
4439         int i;
4440
4441         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4442                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4443
4444                 /*
4445                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4446                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4447                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4448                  * already one in flight.
4449                  */
4450                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4451                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4452                         frn->at = 0;
4453                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4454                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4455                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4456                                                &frn->done);
4457                 }
4458         }
4459 }
4460
4461 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4462
4463 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4464 {
4465         return 0;
4466 }
4467
4468 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4469 {
4470 }
4471
4472 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4473 {
4474 }
4475
4476 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4477
4478 /*
4479  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4480  *
4481  * "cgroup.event_control" implementation.
4482  *
4483  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4484  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4485  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4486  *
4487  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4488  * possible.
4489  */
4490
4491 /*
4492  * Unregister event and free resources.
4493  *
4494  * Gets called from workqueue.
4495  */
4496 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4497 {
4498         struct mem_cgroup_event *event =
4499                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4500         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4501
4502         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4503
4504         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4505
4506         /* Notify userspace the event is going away. */
4507         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4508
4509         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4510         kfree(event);
4511         css_put(&memcg->css);
4512 }
4513
4514 /*
4515  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4516  *
4517  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4518  */
4519 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4520                             int sync, void *key)
4521 {
4522         struct mem_cgroup_event *event =
4523                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4524         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4525         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4526
4527         if (flags & EPOLLHUP) {
4528                 /*
4529                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4530                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4531                  * for us.
4532                  *
4533                  * We can't race against event freeing since the other
4534                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4535                  * which we hold.
4536                  */
4537                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4538                 if (!list_empty(&event->list)) {
4539                         list_del_init(&event->list);
4540                         /*
4541                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4542                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4543                          */
4544                         schedule_work(&event->remove);
4545                 }
4546                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4547         }
4548
4549         return 0;
4550 }
4551
4552 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4553                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4554 {
4555         struct mem_cgroup_event *event =
4556                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4557
4558         event->wqh = wqh;
4559         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4560 }
4561
4562 /*
4563  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4564  *
4565  * Parse input and register new cgroup event handler.
4566  *
4567  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4568  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4569  */
4570 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4571                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4572 {
4573         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4574         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4575         struct mem_cgroup_event *event;
4576         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4577         unsigned int efd, cfd;
4578         struct fd efile;
4579         struct fd cfile;
4580         const char *name;
4581         char *endp;
4582         int ret;
4583
4584         buf = strstrip(buf);
4585
4586         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4587         if (*endp != ' ')
4588                 return -EINVAL;
4589         buf = endp + 1;
4590
4591         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4592         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4593                 return -EINVAL;
4594         buf = endp + 1;
4595
4596         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4597         if (!event)
4598                 return -ENOMEM;
4599
4600         event->memcg = memcg;
4601         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4602         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4603         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4604         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4605
4606         efile = fdget(efd);
4607         if (!efile.file) {
4608                 ret = -EBADF;
4609                 goto out_kfree;
4610         }
4611
4612         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4613         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4614                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4615                 goto out_put_efile;
4616         }
4617
4618         cfile = fdget(cfd);
4619         if (!cfile.file) {
4620                 ret = -EBADF;
4621                 goto out_put_eventfd;
4622         }
4623
4624         /* the process need read permission on control file */
4625         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4626         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4627         if (ret < 0)
4628                 goto out_put_cfile;
4629
4630         /*
4631          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4632          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4633          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4634          * is for compatibility anyway.
4635          *
4636          * DO NOT ADD NEW FILES.
4637          */
4638         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4639
4640         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4641                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4642                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4643         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4644                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4645                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4646         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4647                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4648                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4649         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4650                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4651                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4652         } else {
4653                 ret = -EINVAL;
4654                 goto out_put_cfile;
4655         }
4656
4657         /*
4658          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4659          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4660          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4661          */
4662         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4663                                                &memory_cgrp_subsys);
4664         ret = -EINVAL;
4665         if (IS_ERR(cfile_css))
4666                 goto out_put_cfile;
4667         if (cfile_css != css) {
4668                 css_put(cfile_css);
4669                 goto out_put_cfile;
4670         }
4671
4672         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4673         if (ret)
4674                 goto out_put_css;
4675
4676         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4677
4678         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4679         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4680         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4681
4682         fdput(cfile);
4683         fdput(efile);
4684
4685         return nbytes;
4686
4687 out_put_css:
4688         css_put(css);
4689 out_put_cfile:
4690         fdput(cfile);
4691 out_put_eventfd:
4692         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4693 out_put_efile:
4694         fdput(efile);
4695 out_kfree:
4696         kfree(event);
4697
4698         return ret;
4699 }
4700
4701 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4702         {
4703                 .name = "usage_in_bytes",
4704                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4705                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4706         },
4707         {
4708                 .name = "max_usage_in_bytes",
4709                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4710                 .write = mem_cgroup_reset,
4711                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4712         },
4713         {
4714                 .name = "limit_in_bytes",
4715                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4716                 .write = mem_cgroup_write,
4717                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4718         },
4719         {
4720                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4721                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4722                 .write = mem_cgroup_write,
4723                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4724         },
4725         {
4726                 .name = "failcnt",
4727                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4728                 .write = mem_cgroup_reset,
4729                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4730         },
4731         {
4732                 .name = "stat",
4733                 .seq_show = memcg_stat_show,
4734         },
4735         {
4736                 .name = "force_empty",
4737                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4738         },
4739         {
4740                 .name = "use_hierarchy",
4741                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4742                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4743         },
4744         {
4745                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4746                 .write = memcg_write_event_control,
4747                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4748         },
4749         {
4750                 .name = "swappiness",
4751                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4752                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4753         },
4754         {
4755                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4756                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4757                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4758         },
4759         {
4760                 .name = "oom_control",
4761                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4762                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4763                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4764         },
4765         {
4766                 .name = "pressure_level",
4767         },
4768 #ifdef CONFIG_NUMA
4769         {
4770                 .name = "numa_stat",
4771                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4772         },
4773 #endif
4774         {
4775                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4776                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4777                 .write = mem_cgroup_write,
4778                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4779         },
4780         {
4781                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4782                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4783                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4784         },
4785         {
4786                 .name = "kmem.failcnt",
4787                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4788                 .write = mem_cgroup_reset,
4789                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4790         },
4791         {
4792                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4793                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4794                 .write = mem_cgroup_reset,
4795                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4796         },
4797 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && \
4798         (defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG))
4799         {
4800                 .name = "kmem.slabinfo",
4801                 .seq_start = memcg_slab_start,
4802                 .seq_next = memcg_slab_next,
4803                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4804                 .seq_show = memcg_slab_show,
4805         },
4806 #endif
4807         {
4808                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4809                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4810                 .write = mem_cgroup_write,
4811                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4812         },
4813         {
4814                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4815                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4816                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4817         },
4818         {
4819                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4820                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4821                 .write = mem_cgroup_reset,
4822                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4823         },
4824         {
4825                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4826                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4827                 .write = mem_cgroup_reset,
4828                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4829         },
4830         { },    /* terminate */
4831 };
4832
4833 /*
4834  * Private memory cgroup IDR
4835  *
4836  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4837  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4838  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4839  * memory-controlled cgroups to 64k.
4840  *
4841  * However, there usually are many references to the offline CSS after
4842  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4843  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4844  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4845  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4846  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4847  *
4848  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4849  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4850  * when the CSS is offlined.
4851  *
4852  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4853  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4854  * those references are manageable from userspace.
4855  */
4856
4857 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4858
4859 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4860 {
4861         if (memcg->id.id > 0) {
4862                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4863                 memcg->id.id = 0;
4864         }
4865 }
4866
4867 static void __maybe_unused mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg,
4868                                                   unsigned int n)
4869 {
4870         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4871 }
4872
4873 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4874 {
4875         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4876                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4877
4878                 /* Memcg ID pins CSS */
4879                 css_put(&memcg->css);
4880         }
4881 }
4882
4883 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4884 {
4885         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4886 }
4887
4888 /**
4889  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4890  * @id: the memcg id to look up
4891  *
4892  * Caller must hold rcu_read_lock().
4893  */
4894 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4895 {
4896         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4897         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4898 }
4899
4900 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4901 {
4902         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4903         int tmp = node;
4904         /*
4905          * This routine is called against possible nodes.
4906          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4907          *
4908          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4909          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4910          *       function.
4911          */
4912         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4913                 tmp = -1;
4914         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4915         if (!pn)
4916                 return 1;
4917
4918         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4919         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4920                 kfree(pn);
4921                 return 1;
4922         }
4923
4924         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4925         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4926                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4927                 kfree(pn);
4928                 return 1;
4929         }
4930
4931         lruvec_init(&pn->lruvec);
4932         pn->usage_in_excess = 0;
4933         pn->on_tree = false;
4934         pn->memcg = memcg;
4935
4936         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4937         return 0;
4938 }
4939
4940 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4941 {
4942         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4943
4944         if (!pn)
4945                 return;
4946
4947         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4948         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4949         kfree(pn);
4950 }
4951
4952 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4953 {
4954         int node;
4955
4956         for_each_node(node)
4957                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4958         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4959         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4960         kfree(memcg);
4961 }
4962
4963 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4964 {
4965         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4966         /*
4967          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4968          * on parent's and all ancestor levels.
4969          */
4970         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg);
4971         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4972         __mem_cgroup_free(memcg);
4973 }
4974
4975 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4976 {
4977         struct mem_cgroup *memcg;
4978         unsigned int size;
4979         int node;
4980         int __maybe_unused i;
4981         long error = -ENOMEM;
4982
4983         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4984         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4985
4986         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4987         if (!memcg)
4988                 return ERR_PTR(error);
4989
4990         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4991                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4992                                  GFP_KERNEL);
4993         if (memcg->id.id < 0) {
4994                 error = memcg->id.id;
4995                 goto fail;
4996         }
4997
4998         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4999         if (!memcg->vmstats_local)
5000                 goto fail;
5001
5002         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5003         if (!memcg->vmstats_percpu)
5004                 goto fail;
5005
5006         for_each_node(node)
5007                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5008                         goto fail;
5009
5010         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5011                 goto fail;
5012
5013         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5014         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5015         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5016         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5017         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5018         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5019         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5020         memcg->socket_pressure = jiffies;
5021 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5022         memcg->kmemcg_id = -1;
5023 #endif
5024 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5025         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5026         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5027                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5028                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5029 #endif
5030 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5031         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5032         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5033         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5034 #endif
5035         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5036         return memcg;
5037 fail:
5038         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5039         __mem_cgroup_free(memcg);
5040         return ERR_PTR(error);
5041 }
5042
5043 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5044 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5045 {
5046         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5047         struct mem_cgroup *memcg;
5048         long error = -ENOMEM;
5049
5050         memcg = mem_cgroup_alloc();
5051         if (IS_ERR(memcg))
5052                 return ERR_CAST(memcg);
5053
5054         page_counter_set_high(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5055         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5056         page_counter_set_high(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5057         if (parent) {
5058                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5059                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5060         }
5061         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5062                 memcg->use_hierarchy = true;
5063                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5064                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5065                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5066                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5067                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5068         } else {
5069                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5070                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5071                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5072                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5073                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5074                 /*
5075                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5076                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5077                  * unfortunate state in our controller.
5078                  */
5079                 if (parent != root_mem_cgroup)
5080                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5081         }
5082
5083         /* The following stuff does not apply to the root */
5084         if (!parent) {
5085 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5086                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5087 #endif
5088                 root_mem_cgroup = memcg;
5089                 return &memcg->css;
5090         }
5091
5092         error = memcg_online_kmem(memcg);
5093         if (error)
5094                 goto fail;
5095
5096         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5097                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5098
5099         return &memcg->css;
5100 fail:
5101         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5102         mem_cgroup_free(memcg);
5103         return ERR_PTR(error);
5104 }
5105
5106 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5107 {
5108         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5109
5110         /*
5111          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5112          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5113          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5114          */
5115         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5116                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5117                 return -ENOMEM;
5118         }
5119
5120         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5121         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5122         css_get(css);
5123         return 0;
5124 }
5125
5126 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5127 {
5128         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5129         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5130
5131         /*
5132          * Unregister events and notify userspace.
5133          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5134          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5135          */
5136         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5137         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5138                 list_del_init(&event->list);
5139                 schedule_work(&event->remove);
5140         }
5141         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5142
5143         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5144         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5145
5146         memcg_offline_kmem(memcg);
5147         wb_memcg_offline(memcg);
5148
5149         drain_all_stock(memcg);
5150
5151         mem_cgroup_id_put(memcg);
5152 }
5153
5154 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5155 {
5156         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5157
5158         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5159 }
5160
5161 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5162 {
5163         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5164         int __maybe_unused i;
5165
5166 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5167         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5168                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5169 #endif
5170         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5171                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5172
5173         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5174                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5175
5176         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5177         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5178         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5179         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5180         memcg_free_kmem(memcg);
5181         mem_cgroup_free(memcg);
5182 }
5183
5184 /**
5185  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5186  * @css: the target css
5187  *
5188  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5189  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5190  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5191  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5192  * made visible again.
5193  *
5194  * The current implementation only resets the essential configurations.
5195  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5196  */
5197 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5198 {
5199         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5200
5201         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5202         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5203         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5204         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5205         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5206         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5207         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5208         page_counter_set_high(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5209         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5210         page_counter_set_high(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5211         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5212 }
5213
5214 #ifdef CONFIG_MMU
5215 /* Handlers for move charge at task migration. */
5216 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5217 {
5218         int ret;
5219
5220         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5221         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5222         if (!ret) {
5223                 mc.precharge += count;
5224                 return ret;
5225         }
5226
5227         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5228         while (count--) {
5229                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5230                 if (ret)
5231                         return ret;
5232                 mc.precharge++;
5233                 cond_resched();
5234         }
5235         return 0;
5236 }
5237
5238 union mc_target {
5239         struct page     *page;
5240         swp_entry_t     ent;
5241 };
5242
5243 enum mc_target_type {
5244         MC_TARGET_NONE = 0,
5245         MC_TARGET_PAGE,
5246         MC_TARGET_SWAP,
5247         MC_TARGET_DEVICE,
5248 };
5249
5250 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5251                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5252 {
5253         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5254
5255         if (!page || !page_mapped(page))
5256                 return NULL;
5257         if (PageAnon(page)) {
5258                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5259                         return NULL;
5260         } else {
5261                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5262                         return NULL;
5263         }
5264         if (!get_page_unless_zero(page))
5265                 return NULL;
5266
5267         return page;
5268 }
5269
5270 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5271 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5272                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5273 {
5274         struct page *page = NULL;
5275         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5276
5277         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5278                 return NULL;
5279
5280         /*
5281          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5282          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5283          * as special swap entry in the CPU page table.
5284          */
5285         if (is_device_private_entry(ent)) {
5286                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5287                 /*
5288                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5289                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5290                  */
5291                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5292                         return NULL;
5293                 return page;
5294         }
5295
5296         /*
5297          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5298          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5299          */
5300         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5301         entry->val = ent.val;
5302
5303         return page;
5304 }
5305 #else
5306 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5307                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5308 {
5309         return NULL;
5310 }
5311 #endif
5312
5313 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5314                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5315 {
5316         struct page *page = NULL;
5317         struct address_space *mapping;
5318         pgoff_t pgoff;
5319
5320         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5321                 return NULL;
5322         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5323                 return NULL;
5324
5325         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5326         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5327
5328         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5329 #ifdef CONFIG_SWAP
5330         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5331         if (shmem_mapping(mapping)) {
5332                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5333                 if (xa_is_value(page)) {
5334                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5335                         *entry = swp;
5336                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5337                                              swp_offset(swp));
5338                 }
5339         } else
5340                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5341 #else
5342         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5343 #endif
5344         return page;
5345 }
5346
5347 /**
5348  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5349  * @page: the page
5350  * @compound: charge the page as compound or small page
5351  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5352  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5353  *
5354  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5355  *
5356  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5357  * from old cgroup.
5358  */
5359 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5360                                    bool compound,
5361                                    struct mem_cgroup *from,
5362                                    struct mem_cgroup *to)
5363 {
5364         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5365         struct pglist_data *pgdat;
5366         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5367         int ret;
5368
5369         VM_BUG_ON(from == to);
5370         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5371         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5372
5373         /*
5374          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5375          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5376          */
5377         ret = -EBUSY;
5378         if (!trylock_page(page))
5379                 goto out;
5380
5381         ret = -EINVAL;
5382         if (page->mem_cgroup != from)
5383                 goto out_unlock;
5384
5385         pgdat = page_pgdat(page);
5386         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5387         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5388
5389         lock_page_memcg(page);
5390
5391         if (PageAnon(page)) {
5392                 if (page_mapped(page)) {
5393                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_ANON_MAPPED, -nr_pages);
5394                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_ANON_MAPPED, nr_pages);
5395                         if (PageTransHuge(page)) {
5396                                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_ANON_THPS,
5397                                                    -nr_pages);
5398                                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_ANON_THPS,
5399                                                    nr_pages);
5400                         }
5401
5402                 }
5403         } else {
5404                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_PAGES, -nr_pages);
5405                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_PAGES, nr_pages);
5406
5407                 if (PageSwapBacked(page)) {
5408                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_SHMEM, -nr_pages);
5409                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_SHMEM, nr_pages);
5410                 }
5411
5412                 if (page_mapped(page)) {
5413                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5414                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5415                 }
5416
5417                 if (PageDirty(page)) {
5418                         struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5419
5420                         if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5421                                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY,
5422                                                    -nr_pages);
5423                                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY,
5424                                                    nr_pages);
5425                         }
5426                 }
5427         }
5428
5429         if (PageWriteback(page)) {
5430                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5431                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5432         }
5433
5434         /*
5435          * All state has been migrated, let's switch to the new memcg.
5436          *
5437          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5438          * is referenced, charged, isolated, and locked: we can't race
5439          * with (un)charging, migration, LRU putback, or anything else
5440          * that would rely on a stable page->mem_cgroup.
5441          *
5442          * Note that lock_page_memcg is a memcg lock, not a page lock,
5443          * to save space. As soon as we switch page->mem_cgroup to a
5444          * new memcg that isn't locked, the above state can change
5445          * concurrently again. Make sure we're truly done with it.
5446          */
5447         smp_mb();
5448
5449         page->mem_cgroup = to;  /* caller should have done css_get */
5450
5451         __unlock_page_memcg(from);
5452
5453         ret = 0;
5454
5455         local_irq_disable();
5456         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
5457         memcg_check_events(to, page);
5458         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
5459         memcg_check_events(from, page);
5460         local_irq_enable();
5461 out_unlock:
5462         unlock_page(page);
5463 out:
5464         return ret;
5465 }
5466
5467 /**
5468  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5469  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5470  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5471  * @ptent: the pte to be checked
5472  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5473  *
5474  * Returns
5475  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5476  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5477  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5478  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5479  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5480  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5481  *     in target->ent.
5482  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5483  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5484  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5485  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5486  *     regular page.
5487  *
5488  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5489  *
5490  * Called with pte lock held.
5491  */
5492
5493 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5494                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5495 {
5496         struct page *page = NULL;
5497         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5498         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5499
5500         if (pte_present(ptent))
5501                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5502         else if (is_swap_pte(ptent))
5503                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5504         else if (pte_none(ptent))
5505                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5506
5507         if (!page && !ent.val)
5508                 return ret;
5509         if (page) {
5510                 /*
5511                  * Do only loose check w/o serialization.
5512                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5513                  * not under LRU exclusion.
5514                  */
5515                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5516                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5517                         if (is_device_private_page(page))
5518                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5519                         if (target)
5520                                 target->page = page;
5521                 }
5522                 if (!ret || !target)
5523                         put_page(page);
5524         }
5525         /*
5526          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5527          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5528          */
5529         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5530             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5531                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5532                 if (target)
5533                         target->ent = ent;
5534         }
5535         return ret;
5536 }
5537
5538 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5539 /*
5540  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5541  * not support them for now.
5542  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5543  */
5544 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5545                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5546 {
5547         struct page *page = NULL;
5548         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5549
5550         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5551                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5552                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5553                 return ret;
5554         }
5555         page = pmd_page(pmd);
5556         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5557         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5558                 return ret;
5559         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5560                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5561                 if (target) {
5562                         get_page(page);
5563                         target->page = page;
5564                 }
5565         }
5566         return ret;
5567 }
5568 #else
5569 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5570                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5571 {
5572         return MC_TARGET_NONE;
5573 }
5574 #endif
5575
5576 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5577                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5578                                         struct mm_walk *walk)
5579 {
5580         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5581         pte_t *pte;
5582         spinlock_t *ptl;
5583
5584         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5585         if (ptl) {
5586                 /*
5587                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5588                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5589                  * this might change.
5590                  */
5591                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5592                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5593                 spin_unlock(ptl);
5594                 return 0;
5595         }
5596
5597         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5598                 return 0;
5599         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5600         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5601                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5602                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5603         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5604         cond_resched();
5605
5606         return 0;
5607 }
5608
5609 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5610         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5611 };
5612
5613 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5614 {
5615         unsigned long precharge;
5616
5617         mmap_read_lock(mm);
5618         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5619         mmap_read_unlock(mm);
5620
5621         precharge = mc.precharge;
5622         mc.precharge = 0;
5623
5624         return precharge;
5625 }
5626
5627 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5628 {
5629         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5630
5631         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5632         mc.moving_task = current;
5633         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5634 }
5635
5636 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5637 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5638 {
5639         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5640         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5641
5642         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5643         if (mc.precharge) {
5644                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5645                 mc.precharge = 0;
5646         }
5647         /*
5648          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5649          * we must uncharge here.
5650          */
5651         if (mc.moved_charge) {
5652                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5653                 mc.moved_charge = 0;
5654         }
5655         /* we must fixup refcnts and charges */
5656         if (mc.moved_swap) {
5657                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5658                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5659                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5660
5661                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5662
5663                 /*
5664                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5665                  * should uncharge to->memory.
5666                  */
5667                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5668                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5669
5670                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5671                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5672
5673                 mc.moved_swap = 0;
5674         }
5675         memcg_oom_recover(from);
5676         memcg_oom_recover(to);
5677         wake_up_all(&mc.waitq);
5678 }
5679
5680 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5681 {
5682         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5683
5684         /*
5685          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5686          * task migration.
5687          */
5688         mc.moving_task = NULL;
5689         __mem_cgroup_clear_mc();
5690         spin_lock(&mc.lock);
5691         mc.from = NULL;
5692         mc.to = NULL;
5693         mc.mm = NULL;
5694         spin_unlock(&mc.lock);
5695
5696         mmput(mm);
5697 }
5698
5699 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5700 {
5701         struct cgroup_subsys_state *css;
5702         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5703         struct mem_cgroup *from;
5704         struct task_struct *leader, *p;
5705         struct mm_struct *mm;
5706         unsigned long move_flags;
5707         int ret = 0;
5708
5709         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5710         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5711                 return 0;
5712
5713         /*
5714          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5715          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5716          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5717          * multiple.
5718          */
5719         p = NULL;
5720         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5721                 WARN_ON_ONCE(p);
5722                 p = leader;
5723                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5724         }
5725         if (!p)
5726                 return 0;
5727
5728         /*
5729          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5730          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5731          * So we need to save it, and keep it going.
5732          */
5733         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5734         if (!move_flags)
5735                 return 0;
5736
5737         from = mem_cgroup_from_task(p);
5738
5739         VM_BUG_ON(from == memcg);
5740
5741         mm = get_task_mm(p);
5742         if (!mm)
5743                 return 0;
5744         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5745         if (mm->owner == p) {
5746                 VM_BUG_ON(mc.from);
5747                 VM_BUG_ON(mc.to);
5748                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5749                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5750                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5751
5752                 spin_lock(&mc.lock);
5753                 mc.mm = mm;
5754                 mc.from = from;
5755                 mc.to = memcg;
5756                 mc.flags = move_flags;
5757                 spin_unlock(&mc.lock);
5758                 /* We set mc.moving_task later */
5759
5760                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5761                 if (ret)
5762                         mem_cgroup_clear_mc();
5763         } else {
5764                 mmput(mm);
5765         }
5766         return ret;
5767 }
5768
5769 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5770 {
5771         if (mc.to)
5772                 mem_cgroup_clear_mc();
5773 }
5774
5775 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5776                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5777                                 struct mm_walk *walk)
5778 {
5779         int ret = 0;
5780         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5781         pte_t *pte;
5782         spinlock_t *ptl;
5783         enum mc_target_type target_type;
5784         union mc_target target;
5785         struct page *page;
5786
5787         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5788         if (ptl) {
5789                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5790                         spin_unlock(ptl);
5791                         return 0;
5792                 }
5793                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5794                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5795                         page = target.page;
5796                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5797                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5798                                                              mc.from, mc.to)) {
5799                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5800                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5801                                 }
5802                                 putback_lru_page(page);
5803                         }
5804                         put_page(page);
5805                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5806                         page = target.page;
5807                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5808                                                      mc.from, mc.to)) {
5809                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5810                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5811                         }
5812                         put_page(page);
5813                 }
5814                 spin_unlock(ptl);
5815                 return 0;
5816         }
5817
5818         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5819                 return 0;
5820 retry:
5821         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5822         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5823                 pte_t ptent = *(pte++);
5824                 bool device = false;
5825                 swp_entry_t ent;
5826
5827                 if (!mc.precharge)
5828                         break;
5829
5830                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5831                 case MC_TARGET_DEVICE:
5832                         device = true;
5833                         fallthrough;
5834                 case MC_TARGET_PAGE:
5835                         page = target.page;
5836                         /*
5837                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5838                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5839                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5840                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5841                          */
5842                         if (PageTransCompound(page))
5843                                 goto put;
5844                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5845                                 goto put;
5846                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5847                                                 mc.from, mc.to)) {
5848                                 mc.precharge--;
5849                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5850                                 mc.moved_charge++;
5851                         }
5852                         if (!device)
5853                                 putback_lru_page(page);
5854 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5855                         put_page(page);
5856                         break;
5857                 case MC_TARGET_SWAP:
5858                         ent = target.ent;
5859                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5860                                 mc.precharge--;
5861                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5862                                 mc.moved_swap++;
5863                         }
5864                         break;
5865                 default:
5866                         break;
5867                 }
5868         }
5869         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5870         cond_resched();
5871
5872         if (addr != end) {
5873                 /*
5874                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5875                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5876                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5877                  * phase.
5878                  */
5879                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5880                 if (!ret)
5881                         goto retry;
5882         }
5883
5884         return ret;
5885 }
5886
5887 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5888         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5889 };
5890
5891 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5892 {
5893         lru_add_drain_all();
5894         /*
5895          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5896          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5897          * for already started RCU-only updates to finish.
5898          */
5899         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5900         synchronize_rcu();
5901 retry:
5902         if (unlikely(!mmap_read_trylock(mc.mm))) {
5903                 /*
5904                  * Someone who are holding the mmap_lock might be waiting in
5905                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5906                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5907                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5908                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5909                  */
5910                 __mem_cgroup_clear_mc();
5911                 cond_resched();
5912                 goto retry;
5913         }
5914         /*
5915          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5916          * additional charge, the page walk just aborts.
5917          */
5918         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5919                         NULL);
5920
5921         mmap_read_unlock(mc.mm);
5922         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5923 }
5924
5925 static void mem_cgroup_move_task(void)
5926 {
5927         if (mc.to) {
5928                 mem_cgroup_move_charge();
5929                 mem_cgroup_clear_mc();
5930         }
5931 }
5932 #else   /* !CONFIG_MMU */
5933 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5934 {
5935         return 0;
5936 }
5937 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5938 {
5939 }
5940 static void mem_cgroup_move_task(void)
5941 {
5942 }
5943 #endif
5944
5945 /*
5946  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5947  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5948  * attempt.
5949  */
5950 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5951 {
5952         /*
5953          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5954          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5955          * on for the root memcg is enough.
5956          */
5957         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5958                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5959         else
5960                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5961 }
5962
5963 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5964 {
5965         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5966                 seq_puts(m, "max\n");
5967         else
5968                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5969
5970         return 0;
5971 }
5972
5973 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5974                                struct cftype *cft)
5975 {
5976         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5977
5978         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5979 }
5980
5981 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5982 {
5983         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5984                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5985 }
5986
5987 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5988                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5989 {
5990         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5991         unsigned long min;
5992         int err;
5993
5994         buf = strstrip(buf);
5995         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5996         if (err)
5997                 return err;
5998
5999         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
6000
6001         return nbytes;
6002 }
6003
6004 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
6005 {
6006         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6007                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
6008 }
6009
6010 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
6011                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6012 {
6013         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6014         unsigned long low;
6015         int err;
6016
6017         buf = strstrip(buf);
6018         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6019         if (err)
6020                 return err;
6021
6022         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6023
6024         return nbytes;
6025 }
6026
6027 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6028 {
6029         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6030                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.high));
6031 }
6032
6033 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6034                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6035 {
6036         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6037         unsigned int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6038         bool drained = false;
6039         unsigned long high;
6040         int err;
6041
6042         buf = strstrip(buf);
6043         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6044         if (err)
6045                 return err;
6046
6047         page_counter_set_high(&memcg->memory, high);
6048
6049         for (;;) {
6050                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6051                 unsigned long reclaimed;
6052
6053                 if (nr_pages <= high)
6054                         break;
6055
6056                 if (signal_pending(current))
6057                         break;
6058
6059                 if (!drained) {
6060                         drain_all_stock(memcg);
6061                         drained = true;
6062                         continue;
6063                 }
6064
6065                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6066                                                          GFP_KERNEL, true);
6067
6068                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6069                         break;
6070         }
6071
6072         return nbytes;
6073 }
6074
6075 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6076 {
6077         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6078                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6079 }
6080
6081 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6082                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6083 {
6084         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6085         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6086         bool drained = false;
6087         unsigned long max;
6088         int err;
6089
6090         buf = strstrip(buf);
6091         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6092         if (err)
6093                 return err;
6094
6095         xchg(&memcg->memory.max, max);
6096
6097         for (;;) {
6098                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6099
6100                 if (nr_pages <= max)
6101                         break;
6102
6103                 if (signal_pending(current))
6104                         break;
6105
6106                 if (!drained) {
6107                         drain_all_stock(memcg);
6108                         drained = true;
6109                         continue;
6110                 }
6111
6112                 if (nr_reclaims) {
6113                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6114                                                           GFP_KERNEL, true))
6115                                 nr_reclaims--;
6116                         continue;
6117                 }
6118
6119                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6120                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6121                         break;
6122         }
6123
6124         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6125         return nbytes;
6126 }
6127
6128 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6129 {
6130         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6131         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6132         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6133         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6134         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6135                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6136 }
6137
6138 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6139 {
6140         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6141
6142         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6143         return 0;
6144 }
6145
6146 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6147 {
6148         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6149
6150         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6151         return 0;
6152 }
6153
6154 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6155 {
6156         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6157         char *buf;
6158
6159         buf = memory_stat_format(memcg);
6160         if (!buf)
6161                 return -ENOMEM;
6162         seq_puts(m, buf);
6163         kfree(buf);
6164         return 0;
6165 }
6166
6167 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6168 {
6169         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6170
6171         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6172
6173         return 0;
6174 }
6175
6176 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6177                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6178 {
6179         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6180         int ret, oom_group;
6181
6182         buf = strstrip(buf);
6183         if (!buf)
6184                 return -EINVAL;
6185
6186         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6187         if (ret)
6188                 return ret;
6189
6190         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6191                 return -EINVAL;
6192
6193         memcg->oom_group = oom_group;
6194
6195         return nbytes;
6196 }
6197
6198 static struct cftype memory_files[] = {
6199         {
6200                 .name = "current",
6201                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6202                 .read_u64 = memory_current_read,
6203         },
6204         {
6205                 .name = "min",
6206                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6207                 .seq_show = memory_min_show,
6208                 .write = memory_min_write,
6209         },
6210         {
6211                 .name = "low",
6212                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6213                 .seq_show = memory_low_show,
6214                 .write = memory_low_write,
6215         },
6216         {
6217                 .name = "high",
6218                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6219                 .seq_show = memory_high_show,
6220                 .write = memory_high_write,
6221         },
6222         {
6223                 .name = "max",
6224                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6225                 .seq_show = memory_max_show,
6226                 .write = memory_max_write,
6227         },
6228         {
6229                 .name = "events",
6230                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6231                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6232                 .seq_show = memory_events_show,
6233         },
6234         {
6235                 .name = "events.local",
6236                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6237                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6238                 .seq_show = memory_events_local_show,
6239         },
6240         {
6241                 .name = "stat",
6242                 .seq_show = memory_stat_show,
6243         },
6244         {
6245                 .name = "oom.group",
6246                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6247                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6248                 .write = memory_oom_group_write,
6249         },
6250         { }     /* terminate */
6251 };
6252
6253 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6254         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6255         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6256         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6257         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6258         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6259         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6260         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6261         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6262         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6263         .bind = mem_cgroup_bind,
6264         .dfl_cftypes = memory_files,
6265         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6266         .early_init = 0,
6267 };
6268
6269 /*
6270  * This function calculates an individual cgroup's effective
6271  * protection which is derived from its own memory.min/low, its
6272  * parent's and siblings' settings, as well as the actual memory
6273  * distribution in the tree.
6274  *
6275  * The following rules apply to the effective protection values:
6276  *
6277  * 1. At the first level of reclaim, effective protection is equal to
6278  *    the declared protection in memory.min and memory.low.
6279  *
6280  * 2. To enable safe delegation of the protection configuration, at
6281  *    subsequent levels the effective protection is capped to the
6282  *    parent's effective protection.
6283  *
6284  * 3. To make complex and dynamic subtrees easier to configure, the
6285  *    user is allowed to overcommit the declared protection at a given
6286  *    level. If that is the case, the parent's effective protection is
6287  *    distributed to the children in proportion to how much protection
6288  *    they have declared and how much of it they are utilizing.
6289  *
6290  *    This makes distribution proportional, but also work-conserving:
6291  *    if one cgroup claims much more protection than it uses memory,
6292  *    the unused remainder is available to its siblings.
6293  *
6294  * 4. Conversely, when the declared protection is undercommitted at a
6295  *    given level, the distribution of the larger parental protection
6296  *    budget is NOT proportional. A cgroup's protection from a sibling
6297  *    is capped to its own memory.min/low setting.
6298  *
6299  * 5. However, to allow protecting recursive subtrees from each other
6300  *    without having to declare each individual cgroup's fixed share
6301  *    of the ancestor's claim to protection, any unutilized -
6302  *    "floating" - protection from up the tree is distributed in
6303  *    proportion to each cgroup's *usage*. This makes the protection
6304  *    neutral wrt sibling cgroups and lets them compete freely over
6305  *    the shared parental protection budget, but it protects the
6306  *    subtree as a whole from neighboring subtrees.
6307  *
6308  * Note that 4. and 5. are not in conflict: 4. is about protecting
6309  * against immediate siblings whereas 5. is about protecting against
6310  * neighboring subtrees.
6311  */
6312 static unsigned long effective_protection(unsigned long usage,
6313                                           unsigned long parent_usage,
6314                                           unsigned long setting,
6315                                           unsigned long parent_effective,
6316                                           unsigned long siblings_protected)
6317 {
6318         unsigned long protected;
6319         unsigned long ep;
6320
6321         protected = min(usage, setting);
6322         /*
6323          * If all cgroups at this level combined claim and use more
6324          * protection then what the parent affords them, distribute
6325          * shares in proportion to utilization.
6326          *
6327          * We are using actual utilization rather than the statically
6328          * claimed protection in order to be work-conserving: claimed
6329          * but unused protection is available to siblings that would
6330          * otherwise get a smaller chunk than what they claimed.
6331          */
6332         if (siblings_protected > parent_effective)
6333                 return protected * parent_effective / siblings_protected;
6334
6335         /*
6336          * Ok, utilized protection of all children is within what the
6337          * parent affords them, so we know whatever this child claims
6338          * and utilizes is effectively protected.
6339          *
6340          * If there is unprotected usage beyond this value, reclaim
6341          * will apply pressure in proportion to that amount.
6342          *
6343          * If there is unutilized protection, the cgroup will be fully
6344          * shielded from reclaim, but we do return a smaller value for
6345          * protection than what the group could enjoy in theory. This
6346          * is okay. With the overcommit distribution above, effective
6347          * protection is always dependent on how memory is actually
6348          * consumed among the siblings anyway.
6349          */
6350         ep = protected;
6351
6352         /*
6353          * If the children aren't claiming (all of) the protection
6354          * afforded to them by the parent, distribute the remainder in
6355          * proportion to the (unprotected) memory of each cgroup. That
6356          * way, cgroups that aren't explicitly prioritized wrt each
6357          * other compete freely over the allowance, but they are
6358          * collectively protected from neighboring trees.
6359          *
6360          * We're using unprotected memory for the weight so that if
6361          * some cgroups DO claim explicit protection, we don't protect
6362          * the same bytes twice.
6363          */
6364         if (!(cgrp_dfl_root.flags & CGRP_ROOT_MEMORY_RECURSIVE_PROT))
6365                 return ep;
6366
6367         if (parent_effective > siblings_protected && usage > protected) {
6368                 unsigned long unclaimed;
6369
6370                 unclaimed = parent_effective - siblings_protected;
6371                 unclaimed *= usage - protected;
6372                 unclaimed /= parent_usage - siblings_protected;
6373
6374                 ep += unclaimed;
6375         }
6376
6377         return ep;
6378 }
6379
6380 /**
6381  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6382  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6383  * @memcg: the memory cgroup to check
6384  *
6385  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6386  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6387  *
6388  * Returns one of the following:
6389  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6390  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6391  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6392  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6393  */
6394 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6395                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6396 {
6397         unsigned long usage, parent_usage;
6398         struct mem_cgroup *parent;
6399
6400         if (mem_cgroup_disabled())
6401                 return MEMCG_PROT_NONE;
6402
6403         if (!root)
6404                 root = root_mem_cgroup;
6405         if (memcg == root)
6406                 return MEMCG_PROT_NONE;
6407
6408         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6409         if (!usage)
6410                 return MEMCG_PROT_NONE;
6411
6412         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6413         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6414         if (!parent)
6415                 return MEMCG_PROT_NONE;
6416
6417         if (parent == root) {
6418                 memcg->memory.emin = READ_ONCE(memcg->memory.min);
6419                 memcg->memory.elow = memcg->memory.low;
6420                 goto out;
6421         }
6422
6423         parent_usage = page_counter_read(&parent->memory);
6424
6425         WRITE_ONCE(memcg->memory.emin, effective_protection(usage, parent_usage,
6426                         READ_ONCE(memcg->memory.min),
6427                         READ_ONCE(parent->memory.emin),
6428                         atomic_long_read(&parent->memory.children_min_usage)));
6429
6430         WRITE_ONCE(memcg->memory.elow, effective_protection(usage, parent_usage,
6431                         memcg->memory.low, READ_ONCE(parent->memory.elow),
6432                         atomic_long_read(&parent->memory.children_low_usage)));
6433
6434 out:
6435         if (usage <= memcg->memory.emin)
6436                 return MEMCG_PROT_MIN;
6437         else if (usage <= memcg->memory.elow)
6438                 return MEMCG_PROT_LOW;
6439         else
6440                 return MEMCG_PROT_NONE;
6441 }
6442
6443 /**
6444  * mem_cgroup_charge - charge a newly allocated page to a cgroup
6445  * @page: page to charge
6446  * @mm: mm context of the victim
6447  * @gfp_mask: reclaim mode
6448  *
6449  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6450  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6451  *
6452  * Returns 0 on success. Otherwise, an error code is returned.
6453  */
6454 int mem_cgroup_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
6455 {
6456         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6457         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6458         int ret = 0;
6459
6460         if (mem_cgroup_disabled())
6461                 goto out;
6462
6463         if (PageSwapCache(page)) {
6464                 swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6465                 unsigned short id;
6466
6467                 /*
6468                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6469                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6470                  * already charged pages, too.  page->mem_cgroup is protected
6471                  * by the page lock, which serializes swap cache removal, which
6472                  * in turn serializes uncharging.
6473                  */
6474                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6475                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6476                         goto out;
6477
6478                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6479                 rcu_read_lock();
6480                 memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6481                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6482                         memcg = NULL;
6483                 rcu_read_unlock();
6484         }
6485
6486         if (!memcg)
6487                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6488
6489         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6490         if (ret)
6491                 goto out_put;
6492
6493         commit_charge(page, memcg);
6494
6495         local_irq_disable();
6496         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
6497         memcg_check_events(memcg, page);
6498         local_irq_enable();
6499
6500         if (PageSwapCache(page)) {
6501                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6502                 /*
6503                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6504                  * let's not wait for it.  The page already received a
6505                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6506                  */
6507                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6508         }
6509
6510 out_put:
6511         css_put(&memcg->css);
6512 out:
6513         return ret;
6514 }
6515
6516 struct uncharge_gather {
6517         struct mem_cgroup *memcg;
6518         unsigned long nr_pages;
6519         unsigned long pgpgout;
6520         unsigned long nr_kmem;
6521         struct page *dummy_page;
6522 };
6523
6524 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6525 {
6526         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6527 }
6528
6529 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6530 {
6531         unsigned long flags;
6532
6533         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6534                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, ug->nr_pages);
6535                 if (do_memsw_account())
6536                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, ug->nr_pages);
6537                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6538                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6539                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6540         }
6541
6542         local_irq_save(flags);
6543         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6544         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, ug->nr_pages);
6545         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6546         local_irq_restore(flags);
6547
6548         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6549                 css_put_many(&ug->memcg->css, ug->nr_pages);
6550 }
6551
6552 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6553 {
6554         unsigned long nr_pages;
6555
6556         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6557
6558         if (!page->mem_cgroup)
6559                 return;
6560
6561         /*
6562          * Nobody should be changing or seriously looking at
6563          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6564          * exclusive access to the page.
6565          */
6566
6567         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6568                 if (ug->memcg) {
6569                         uncharge_batch(ug);
6570                         uncharge_gather_clear(ug);
6571                 }
6572                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6573         }
6574
6575         nr_pages = compound_nr(page);
6576         ug->nr_pages += nr_pages;
6577
6578         if (!PageKmemcg(page)) {
6579                 ug->pgpgout++;
6580         } else {
6581                 ug->nr_kmem += nr_pages;
6582                 __ClearPageKmemcg(page);
6583         }
6584
6585         ug->dummy_page = page;
6586         page->mem_cgroup = NULL;
6587 }
6588
6589 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6590 {
6591         struct uncharge_gather ug;
6592         struct list_head *next;
6593
6594         uncharge_gather_clear(&ug);
6595
6596         /*
6597          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6598          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6599          */
6600         next = page_list->next;
6601         do {
6602                 struct page *page;
6603
6604                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6605                 next = page->lru.next;
6606
6607                 uncharge_page(page, &ug);
6608         } while (next != page_list);
6609
6610         if (ug.memcg)
6611                 uncharge_batch(&ug);
6612 }
6613
6614 /**
6615  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6616  * @page: page to uncharge
6617  *
6618  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_charge().
6619  */
6620 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6621 {
6622         struct uncharge_gather ug;
6623
6624         if (mem_cgroup_disabled())
6625                 return;
6626
6627         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6628         if (!page->mem_cgroup)
6629                 return;
6630
6631         uncharge_gather_clear(&ug);
6632         uncharge_page(page, &ug);
6633         uncharge_batch(&ug);
6634 }
6635
6636 /**
6637  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6638  * @page_list: list of pages to uncharge
6639  *
6640  * Uncharge a list of pages previously charged with
6641  * mem_cgroup_charge().
6642  */
6643 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6644 {
6645         if (mem_cgroup_disabled())
6646                 return;
6647
6648         if (!list_empty(page_list))
6649                 uncharge_list(page_list);
6650 }
6651
6652 /**
6653  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6654  * @oldpage: currently circulating page
6655  * @newpage: replacement page
6656  *
6657  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6658  * be uncharged upon free.
6659  *
6660  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6661  */
6662 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6663 {
6664         struct mem_cgroup *memcg;
6665         unsigned int nr_pages;
6666         unsigned long flags;
6667
6668         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6669         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6670         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6671         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6672                        newpage);
6673
6674         if (mem_cgroup_disabled())
6675                 return;
6676
6677         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6678         if (newpage->mem_cgroup)
6679                 return;
6680
6681         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6682         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6683         if (!memcg)
6684                 return;
6685
6686         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6687         nr_pages = hpage_nr_pages(newpage);
6688
6689         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6690         if (do_memsw_account())
6691                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6692         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6693
6694         commit_charge(newpage, memcg);
6695
6696         local_irq_save(flags);
6697         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, nr_pages);
6698         memcg_check_events(memcg, newpage);
6699         local_irq_restore(flags);
6700 }
6701
6702 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6703 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6704
6705 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6706 {
6707         struct mem_cgroup *memcg;
6708
6709         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6710                 return;
6711
6712         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6713         if (in_interrupt())
6714                 return;
6715
6716         rcu_read_lock();
6717         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6718         if (memcg == root_mem_cgroup)
6719                 goto out;
6720         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6721                 goto out;
6722         if (css_tryget(&memcg->css))
6723                 sk->sk_memcg = memcg;
6724 out:
6725         rcu_read_unlock();
6726 }
6727
6728 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6729 {
6730         if (sk->sk_memcg)
6731                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6732 }
6733
6734 /**
6735  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6736  * @memcg: memcg to charge
6737  * @nr_pages: number of pages to charge
6738  *
6739  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6740  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6741  */
6742 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6743 {
6744         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6745
6746         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6747                 struct page_counter *fail;
6748
6749                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6750                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6751                         return true;
6752                 }
6753                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6754                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6755                 return false;
6756         }
6757
6758         /* Don't block in the packet receive path */
6759         if (in_softirq())
6760                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6761
6762         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6763
6764         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6765                 return true;
6766
6767         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6768         return false;
6769 }
6770
6771 /**
6772  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6773  * @memcg: memcg to uncharge
6774  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6775  */
6776 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6777 {
6778         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6779                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6780                 return;
6781         }
6782
6783         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6784
6785         refill_stock(memcg, nr_pages);
6786 }
6787
6788 static int __init cgroup_memory(char *s)
6789 {
6790         char *token;
6791
6792         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6793                 if (!*token)
6794                         continue;
6795                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6796                         cgroup_memory_nosocket = true;
6797                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6798                         cgroup_memory_nokmem = true;
6799         }
6800         return 0;
6801 }
6802 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6803
6804 /*
6805  * subsys_initcall() for memory controller.
6806  *
6807  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6808  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6809  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6810  * should be initialized from here.
6811  */
6812 static int __init mem_cgroup_init(void)
6813 {
6814         int cpu, node;
6815
6816 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6817         /*
6818          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6819          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6820          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6821          * destroyed simultaneously.
6822          */
6823         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6824         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6825 #endif
6826
6827         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6828                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6829
6830         for_each_possible_cpu(cpu)
6831                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6832                           drain_local_stock);
6833
6834         for_each_node(node) {
6835                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6836
6837                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6838                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6839
6840                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6841                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6842                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6843                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6844         }
6845
6846         return 0;
6847 }
6848 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6849
6850 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6851 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6852 {
6853         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6854                 /*
6855                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6856                  * always be >= 1.
6857                  */
6858                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6859                         VM_BUG_ON(1);
6860                         break;
6861                 }
6862                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6863                 if (!memcg)
6864                         memcg = root_mem_cgroup;
6865         }
6866         return memcg;
6867 }
6868
6869 /**
6870  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6871  * @page: page whose memsw charge to transfer
6872  * @entry: swap entry to move the charge to
6873  *
6874  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6875  */
6876 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6877 {
6878         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6879         unsigned int nr_entries;
6880         unsigned short oldid;
6881
6882         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6883         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6884
6885         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6886                 return;
6887
6888         memcg = page->mem_cgroup;
6889
6890         /* Readahead page, never charged */
6891         if (!memcg)
6892                 return;
6893
6894         /*
6895          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6896          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6897          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6898          */
6899         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6900         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6901         /* Get references for the tail pages, too */
6902         if (nr_entries > 1)
6903                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6904         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6905                                    nr_entries);
6906         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6907         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6908
6909         page->mem_cgroup = NULL;
6910
6911         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6912                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6913
6914         if (!cgroup_memory_noswap && memcg != swap_memcg) {
6915                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6916                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6917                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6918         }
6919
6920         /*
6921          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6922          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6923          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6924          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6925          */
6926         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6927         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, -nr_entries);
6928         memcg_check_events(memcg, page);
6929
6930         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6931                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6932 }
6933
6934 /**
6935  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6936  * @page: page being added to swap
6937  * @entry: swap entry to charge
6938  *
6939  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6940  *
6941  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6942  */
6943 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6944 {
6945         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6946         struct page_counter *counter;
6947         struct mem_cgroup *memcg;
6948         unsigned short oldid;
6949
6950         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6951                 return 0;
6952
6953         memcg = page->mem_cgroup;
6954
6955         /* Readahead page, never charged */
6956         if (!memcg)
6957                 return 0;
6958
6959         if (!entry.val) {
6960                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6961                 return 0;
6962         }
6963
6964         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6965
6966         if (!cgroup_memory_noswap && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6967             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6968                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6969                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6970                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6971                 return -ENOMEM;
6972         }
6973
6974         /* Get references for the tail pages, too */
6975         if (nr_pages > 1)
6976                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6977         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6978         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6979         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
6980
6981         return 0;
6982 }
6983
6984 /**
6985  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
6986  * @entry: swap entry to uncharge
6987  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
6988  */
6989 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
6990 {
6991         struct mem_cgroup *memcg;
6992         unsigned short id;
6993
6994         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
6995         rcu_read_lock();
6996         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6997         if (memcg) {
6998                 if (!cgroup_memory_noswap && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6999                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7000                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7001                         else
7002                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7003                 }
7004                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7005                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7006         }
7007         rcu_read_unlock();
7008 }
7009
7010 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7011 {
7012         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7013
7014         if (cgroup_memory_noswap || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7015                 return nr_swap_pages;
7016         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7017                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7018                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7019                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7020         return nr_swap_pages;
7021 }
7022
7023 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7024 {
7025         struct mem_cgroup *memcg;
7026
7027         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7028
7029         if (vm_swap_full())
7030                 return true;
7031         if (cgroup_memory_noswap || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7032                 return false;
7033
7034         memcg = page->mem_cgroup;
7035         if (!memcg)
7036                 return false;
7037
7038         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
7039                 unsigned long usage = page_counter_read(&memcg->swap);
7040
7041                 if (usage * 2 >= READ_ONCE(memcg->swap.high) ||
7042                     usage * 2 >= READ_ONCE(memcg->swap.max))
7043                         return true;
7044         }
7045
7046         return false;
7047 }
7048
7049 static int __init setup_swap_account(char *s)
7050 {
7051         if (!strcmp(s, "1"))
7052                 cgroup_memory_noswap = 0;
7053         else if (!strcmp(s, "0"))
7054                 cgroup_memory_noswap = 1;
7055         return 1;
7056 }
7057 __setup("swapaccount=", setup_swap_account);
7058
7059 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7060                              struct cftype *cft)
7061 {
7062         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7063
7064         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7065 }
7066
7067 static int swap_high_show(struct seq_file *m, void *v)
7068 {
7069         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7070                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.high));
7071 }
7072
7073 static ssize_t swap_high_write(struct kernfs_open_file *of,
7074                                char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7075 {
7076         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7077         unsigned long high;
7078         int err;
7079
7080         buf = strstrip(buf);
7081         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
7082         if (err)
7083                 return err;
7084
7085         page_counter_set_high(&memcg->swap, high);
7086
7087         return nbytes;
7088 }
7089
7090 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7091 {
7092         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7093                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7094 }
7095
7096 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7097                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7098 {
7099         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7100         unsigned long max;
7101         int err;
7102
7103         buf = strstrip(buf);
7104         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7105         if (err)
7106                 return err;
7107
7108         xchg(&memcg->swap.max, max);
7109
7110         return nbytes;
7111 }
7112
7113 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7114 {
7115         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7116
7117         seq_printf(m, "high %lu\n",
7118                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_HIGH]));
7119         seq_printf(m, "max %lu\n",
7120                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7121         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7122                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7123
7124         return 0;
7125 }
7126
7127 static struct cftype swap_files[] = {
7128         {
7129                 .name = "swap.current",
7130                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7131                 .read_u64 = swap_current_read,
7132         },
7133         {
7134                 .name = "swap.high",
7135                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7136                 .seq_show = swap_high_show,
7137                 .write = swap_high_write,
7138         },
7139         {
7140                 .name = "swap.max",
7141                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7142                 .seq_show = swap_max_show,
7143                 .write = swap_max_write,
7144         },
7145         {
7146                 .name = "swap.events",
7147                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7148                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7149                 .seq_show = swap_events_show,
7150         },
7151         { }     /* terminate */
7152 };
7153
7154 static struct cftype memsw_files[] = {
7155         {
7156                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7157                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7158                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7159         },
7160         {
7161                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7162                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7163                 .write = mem_cgroup_reset,
7164                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7165         },
7166         {
7167                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7168                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7169                 .write = mem_cgroup_write,
7170                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7171         },
7172         {
7173                 .name = "memsw.failcnt",
7174                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7175                 .write = mem_cgroup_reset,
7176                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7177         },
7178         { },    /* terminate */
7179 };
7180
7181 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7182 {
7183         /* No memory control -> no swap control */
7184         if (mem_cgroup_disabled())
7185                 cgroup_memory_noswap = true;
7186
7187         if (cgroup_memory_noswap)
7188                 return 0;
7189
7190         WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys, swap_files));
7191         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys, memsw_files));
7192
7193         return 0;
7194 }
7195 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7196
7197 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */