2788fd5870bc468071831b4139cd4ea0f72d78ff
[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 int do_swap_account __read_mostly;
87 #else
88 #define do_swap_account         0
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) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
102         "inactive_anon",
103         "active_anon",
104         "inactive_file",
105         "active_file",
106         "unevictable",
107 };
108
109 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
110 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
111 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
112
113 /*
114  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
115  * their hierarchy representation
116  */
117
118 struct mem_cgroup_tree_per_node {
119         struct rb_root rb_root;
120         struct rb_node *rb_rightmost;
121         spinlock_t lock;
122 };
123
124 struct mem_cgroup_tree {
125         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
126 };
127
128 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
129
130 /* for OOM */
131 struct mem_cgroup_eventfd_list {
132         struct list_head list;
133         struct eventfd_ctx *eventfd;
134 };
135
136 /*
137  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
138  */
139 struct mem_cgroup_event {
140         /*
141          * memcg which the event belongs to.
142          */
143         struct mem_cgroup *memcg;
144         /*
145          * eventfd to signal userspace about the event.
146          */
147         struct eventfd_ctx *eventfd;
148         /*
149          * Each of these stored in a list by the cgroup.
150          */
151         struct list_head list;
152         /*
153          * register_event() callback will be used to add new userspace
154          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
155          * on eventfd to send notification to userspace.
156          */
157         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
158                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
159         /*
160          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
161          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
162          * if you want provide notification functionality.
163          */
164         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
165                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
166         /*
167          * All fields below needed to unregister event when
168          * userspace closes eventfd.
169          */
170         poll_table pt;
171         wait_queue_head_t *wqh;
172         wait_queue_entry_t wait;
173         struct work_struct remove;
174 };
175
176 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
177 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
178
179 /* Stuffs for move charges at task migration. */
180 /*
181  * Types of charges to be moved.
182  */
183 #define MOVE_ANON       0x1U
184 #define MOVE_FILE       0x2U
185 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
186
187 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
188 static struct move_charge_struct {
189         spinlock_t        lock; /* for from, to */
190         struct mm_struct  *mm;
191         struct mem_cgroup *from;
192         struct mem_cgroup *to;
193         unsigned long flags;
194         unsigned long precharge;
195         unsigned long moved_charge;
196         unsigned long moved_swap;
197         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
198         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
199 } mc = {
200         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
201         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
202 };
203
204 /*
205  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
206  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
207  */
208 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
209 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
210
211 enum charge_type {
212         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
213         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
214         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
216         NR_CHARGE_TYPE,
217 };
218
219 /* for encoding cft->private value on file */
220 enum res_type {
221         _MEM,
222         _MEMSWAP,
223         _OOM_TYPE,
224         _KMEM,
225         _TCP,
226 };
227
228 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
229 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
230 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
231 /* Used for OOM nofiier */
232 #define OOM_CONTROL             (0)
233
234 /*
235  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
236  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
237  * be used for reference counting.
238  */
239 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
240         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
241              iter != NULL;                              \
242              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
243
244 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
245         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
246              iter != NULL;                              \
247              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
248
249 static inline bool should_force_charge(void)
250 {
251         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
252                 (current->flags & PF_EXITING);
253 }
254
255 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
256 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
257 {
258         if (!memcg)
259                 memcg = root_mem_cgroup;
260         return &memcg->vmpressure;
261 }
262
263 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
264 {
265         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
266 }
267
268 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
269 /*
270  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
271  * The main reason for not using cgroup id for this:
272  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
273  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
274  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
275  *  200 entry array for that.
276  *
277  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
278  * will double each time we have to increase it.
279  */
280 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
281 int memcg_nr_cache_ids;
282
283 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
284 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
285
286 void memcg_get_cache_ids(void)
287 {
288         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 void memcg_put_cache_ids(void)
292 {
293         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
294 }
295
296 /*
297  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
298  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
299  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
300  * tunable, but that is strictly not necessary.
301  *
302  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
303  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
304  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
305  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
306  * increase ours as well if it increases.
307  */
308 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
309 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
310
311 /*
312  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
313  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
314  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
315  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
316  */
317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
318 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
319
320 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
321 #endif
322
323 static int memcg_shrinker_map_size;
324 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
325
326 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
327 {
328         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
329 }
330
331 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
332                                          int size, int old_size)
333 {
334         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
335         int nid;
336
337         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
338
339         for_each_node(nid) {
340                 old = rcu_dereference_protected(
341                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
342                 /* Not yet online memcg */
343                 if (!old)
344                         return 0;
345
346                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
347                 if (!new)
348                         return -ENOMEM;
349
350                 /* Set all old bits, clear all new bits */
351                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
352                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
353
354                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
355                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
356         }
357
358         return 0;
359 }
360
361 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
362 {
363         struct mem_cgroup_per_node *pn;
364         struct memcg_shrinker_map *map;
365         int nid;
366
367         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
368                 return;
369
370         for_each_node(nid) {
371                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
372                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
373                 if (map)
374                         kvfree(map);
375                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
376         }
377 }
378
379 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
380 {
381         struct memcg_shrinker_map *map;
382         int nid, size, ret = 0;
383
384         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
385                 return 0;
386
387         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
388         size = memcg_shrinker_map_size;
389         for_each_node(nid) {
390                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
391                 if (!map) {
392                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
393                         ret = -ENOMEM;
394                         break;
395                 }
396                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
397         }
398         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
399
400         return ret;
401 }
402
403 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
404 {
405         int size, old_size, ret = 0;
406         struct mem_cgroup *memcg;
407
408         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
409         old_size = memcg_shrinker_map_size;
410         if (size <= old_size)
411                 return 0;
412
413         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
414         if (!root_mem_cgroup)
415                 goto unlock;
416
417         for_each_mem_cgroup(memcg) {
418                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
419                         continue;
420                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
421                 if (ret)
422                         goto unlock;
423         }
424 unlock:
425         if (!ret)
426                 memcg_shrinker_map_size = size;
427         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
428         return ret;
429 }
430
431 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
432 {
433         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
434                 struct memcg_shrinker_map *map;
435
436                 rcu_read_lock();
437                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
438                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
439                 smp_mb__before_atomic();
440                 set_bit(shrinker_id, map->map);
441                 rcu_read_unlock();
442         }
443 }
444
445 /**
446  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
447  * @page: page of interest
448  *
449  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
450  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
451  * until it is released.
452  *
453  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
454  * is returned.
455  */
456 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
457 {
458         struct mem_cgroup *memcg;
459
460         memcg = page->mem_cgroup;
461
462         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
463                 memcg = root_mem_cgroup;
464
465         return &memcg->css;
466 }
467
468 /**
469  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
470  * @page: the page
471  *
472  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
473  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
474  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
475  *
476  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
477  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
478  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
479  * do not care (such as procfs interfaces).
480  */
481 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
482 {
483         struct mem_cgroup *memcg;
484         unsigned long ino = 0;
485
486         rcu_read_lock();
487         if (PageSlab(page) && !PageTail(page))
488                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
489         else
490                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
491         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
492                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
493         if (memcg)
494                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
495         rcu_read_unlock();
496         return ino;
497 }
498
499 static struct mem_cgroup_per_node *
500 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
501 {
502         int nid = page_to_nid(page);
503
504         return memcg->nodeinfo[nid];
505 }
506
507 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
508 soft_limit_tree_node(int nid)
509 {
510         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
511 }
512
513 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
514 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
515 {
516         int nid = page_to_nid(page);
517
518         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
519 }
520
521 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
522                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
523                                          unsigned long new_usage_in_excess)
524 {
525         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
526         struct rb_node *parent = NULL;
527         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
528         bool rightmost = true;
529
530         if (mz->on_tree)
531                 return;
532
533         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
534         if (!mz->usage_in_excess)
535                 return;
536         while (*p) {
537                 parent = *p;
538                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
539                                         tree_node);
540                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
541                         p = &(*p)->rb_left;
542                         rightmost = false;
543                 }
544
545                 /*
546                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
547                  * limit by the same amount
548                  */
549                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
550                         p = &(*p)->rb_right;
551         }
552
553         if (rightmost)
554                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
555
556         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
557         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
558         mz->on_tree = true;
559 }
560
561 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
562                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
563 {
564         if (!mz->on_tree)
565                 return;
566
567         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
568                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
569
570         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
571         mz->on_tree = false;
572 }
573
574 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
575                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
576 {
577         unsigned long flags;
578
579         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
580         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
581         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
582 }
583
584 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
585 {
586         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
587         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
588         unsigned long excess = 0;
589
590         if (nr_pages > soft_limit)
591                 excess = nr_pages - soft_limit;
592
593         return excess;
594 }
595
596 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
597 {
598         unsigned long excess;
599         struct mem_cgroup_per_node *mz;
600         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
601
602         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
603         if (!mctz)
604                 return;
605         /*
606          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
607          * because their event counter is not touched.
608          */
609         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
610                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
611                 excess = soft_limit_excess(memcg);
612                 /*
613                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
614                  * mem is over its softlimit.
615                  */
616                 if (excess || mz->on_tree) {
617                         unsigned long flags;
618
619                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
620                         /* if on-tree, remove it */
621                         if (mz->on_tree)
622                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
623                         /*
624                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
625                          * If excess is 0, no tree ops.
626                          */
627                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
628                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
629                 }
630         }
631 }
632
633 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
634 {
635         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
636         struct mem_cgroup_per_node *mz;
637         int nid;
638
639         for_each_node(nid) {
640                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
641                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
642                 if (mctz)
643                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
644         }
645 }
646
647 static struct mem_cgroup_per_node *
648 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
649 {
650         struct mem_cgroup_per_node *mz;
651
652 retry:
653         mz = NULL;
654         if (!mctz->rb_rightmost)
655                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
656
657         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
658                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
659         /*
660          * Remove the node now but someone else can add it back,
661          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
662          * position in the tree.
663          */
664         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
665         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
666             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
667                 goto retry;
668 done:
669         return mz;
670 }
671
672 static struct mem_cgroup_per_node *
673 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
674 {
675         struct mem_cgroup_per_node *mz;
676
677         spin_lock_irq(&mctz->lock);
678         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
679         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
680         return mz;
681 }
682
683 /**
684  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
685  * @memcg: the memory cgroup
686  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
687  * @val: delta to add to the counter, can be negative
688  */
689 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
690 {
691         long x;
692
693         if (mem_cgroup_disabled())
694                 return;
695
696         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
697         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
698                 struct mem_cgroup *mi;
699
700                 /*
701                  * Batch local counters to keep them in sync with
702                  * the hierarchical ones.
703                  */
704                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
705                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
706                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
707                 x = 0;
708         }
709         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
710 }
711
712 static struct mem_cgroup_per_node *
713 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
714 {
715         struct mem_cgroup *parent;
716
717         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
718         if (!parent)
719                 return NULL;
720         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
721 }
722
723 /**
724  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
725  * @lruvec: the lruvec
726  * @idx: the stat item
727  * @val: delta to add to the counter, can be negative
728  *
729  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
730  * function updates the all three counters that are affected by a
731  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
732  */
733 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
734                         int val)
735 {
736         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
737         struct mem_cgroup_per_node *pn;
738         struct mem_cgroup *memcg;
739         long x;
740
741         /* Update node */
742         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
743
744         if (mem_cgroup_disabled())
745                 return;
746
747         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
748         memcg = pn->memcg;
749
750         /* Update memcg */
751         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
752
753         /* Update lruvec */
754         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
755
756         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
757         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
758                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
759
760                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
761                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
762                 x = 0;
763         }
764         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
765 }
766
767 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
768 {
769         struct page *page = virt_to_head_page(p);
770         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
771         struct mem_cgroup *memcg;
772         struct lruvec *lruvec;
773
774         rcu_read_lock();
775         memcg = memcg_from_slab_page(page);
776
777         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
778         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
779                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
780         } else {
781                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
782                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
783         }
784         rcu_read_unlock();
785 }
786
787 /**
788  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
789  * @memcg: the memory cgroup
790  * @idx: the event item
791  * @count: the number of events that occured
792  */
793 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
794                           unsigned long count)
795 {
796         unsigned long x;
797
798         if (mem_cgroup_disabled())
799                 return;
800
801         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
802         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
803                 struct mem_cgroup *mi;
804
805                 /*
806                  * Batch local counters to keep them in sync with
807                  * the hierarchical ones.
808                  */
809                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
810                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
811                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
812                 x = 0;
813         }
814         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
815 }
816
817 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
818 {
819         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
820 }
821
822 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
823 {
824         long x = 0;
825         int cpu;
826
827         for_each_possible_cpu(cpu)
828                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
829         return x;
830 }
831
832 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
833                                          struct page *page,
834                                          bool compound, int nr_pages)
835 {
836         /*
837          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
838          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
839          */
840         if (PageAnon(page))
841                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
842         else {
843                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
844                 if (PageSwapBacked(page))
845                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
846         }
847
848         if (compound) {
849                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
850                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
851         }
852
853         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
854         if (nr_pages > 0)
855                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
856         else {
857                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
858                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
859         }
860
861         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
862 }
863
864 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
865                                        enum mem_cgroup_events_target target)
866 {
867         unsigned long val, next;
868
869         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
870         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
871         /* from time_after() in jiffies.h */
872         if ((long)(next - val) < 0) {
873                 switch (target) {
874                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
875                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
876                         break;
877                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
878                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
879                         break;
880                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
881                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
882                         break;
883                 default:
884                         break;
885                 }
886                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
887                 return true;
888         }
889         return false;
890 }
891
892 /*
893  * Check events in order.
894  *
895  */
896 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
897 {
898         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
899         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
900                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
901                 bool do_softlimit;
902                 bool do_numainfo __maybe_unused;
903
904                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
905                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
906 #if MAX_NUMNODES > 1
907                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
908                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
909 #endif
910                 mem_cgroup_threshold(memcg);
911                 if (unlikely(do_softlimit))
912                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
913 #if MAX_NUMNODES > 1
914                 if (unlikely(do_numainfo))
915                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
916 #endif
917         }
918 }
919
920 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
921 {
922         /*
923          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
924          * if it races with swapoff, page migration, etc.
925          * So this can be called with p == NULL.
926          */
927         if (unlikely(!p))
928                 return NULL;
929
930         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
931 }
932 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
933
934 /**
935  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
936  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
937  *
938  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
939  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
940  * returned.
941  */
942 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
943 {
944         struct mem_cgroup *memcg;
945
946         if (mem_cgroup_disabled())
947                 return NULL;
948
949         rcu_read_lock();
950         do {
951                 /*
952                  * Page cache insertions can happen withou an
953                  * actual mm context, e.g. during disk probing
954                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
955                  */
956                 if (unlikely(!mm))
957                         memcg = root_mem_cgroup;
958                 else {
959                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
960                         if (unlikely(!memcg))
961                                 memcg = root_mem_cgroup;
962                 }
963         } while (!css_tryget(&memcg->css));
964         rcu_read_unlock();
965         return memcg;
966 }
967 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
968
969 /**
970  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
971  * @page: page from which memcg should be extracted.
972  *
973  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
974  * root_mem_cgroup is returned.
975  */
976 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
977 {
978         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
979
980         if (mem_cgroup_disabled())
981                 return NULL;
982
983         rcu_read_lock();
984         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
985                 memcg = root_mem_cgroup;
986         rcu_read_unlock();
987         return memcg;
988 }
989 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
990
991 /**
992  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
993  */
994 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
995 {
996         if (unlikely(current->active_memcg)) {
997                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
998
999                 rcu_read_lock();
1000                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
1001                         memcg = current->active_memcg;
1002                 rcu_read_unlock();
1003                 return memcg;
1004         }
1005         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1006 }
1007
1008 /**
1009  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1010  * @root: hierarchy root
1011  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1012  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1013  *
1014  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1015  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1016  *
1017  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1018  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1019  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1020  *
1021  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1022  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1023  * reclaimers operating on the same node and priority.
1024  */
1025 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1026                                    struct mem_cgroup *prev,
1027                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1028 {
1029         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1030         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1031         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1032         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1033
1034         if (mem_cgroup_disabled())
1035                 return NULL;
1036
1037         if (!root)
1038                 root = root_mem_cgroup;
1039
1040         if (prev && !reclaim)
1041                 pos = prev;
1042
1043         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1044                 if (prev)
1045                         goto out;
1046                 return root;
1047         }
1048
1049         rcu_read_lock();
1050
1051         if (reclaim) {
1052                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1053
1054                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1055                 iter = &mz->iter;
1056
1057                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1058                         goto out_unlock;
1059
1060                 while (1) {
1061                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1062                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1063                                 break;
1064                         /*
1065                          * css reference reached zero, so iter->position will
1066                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1067                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1068                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1069                          * might block it. So we clear iter->position right
1070                          * away.
1071                          */
1072                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1073                 }
1074         }
1075
1076         if (pos)
1077                 css = &pos->css;
1078
1079         for (;;) {
1080                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1081                 if (!css) {
1082                         /*
1083                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1084                          * new one might jump in right at the end of
1085                          * the hierarchy - make sure they see at least
1086                          * one group and restart from the beginning.
1087                          */
1088                         if (!prev)
1089                                 continue;
1090                         break;
1091                 }
1092
1093                 /*
1094                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1095                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1096                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1097                  */
1098                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1099
1100                 if (css == &root->css)
1101                         break;
1102
1103                 if (css_tryget(css))
1104                         break;
1105
1106                 memcg = NULL;
1107         }
1108
1109         if (reclaim) {
1110                 /*
1111                  * The position could have already been updated by a competing
1112                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1113                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1114                  */
1115                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1116
1117                 if (pos)
1118                         css_put(&pos->css);
1119
1120                 if (!memcg)
1121                         iter->generation++;
1122                 else if (!prev)
1123                         reclaim->generation = iter->generation;
1124         }
1125
1126 out_unlock:
1127         rcu_read_unlock();
1128 out:
1129         if (prev && prev != root)
1130                 css_put(&prev->css);
1131
1132         return memcg;
1133 }
1134
1135 /**
1136  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1137  * @root: hierarchy root
1138  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1139  */
1140 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1141                            struct mem_cgroup *prev)
1142 {
1143         if (!root)
1144                 root = root_mem_cgroup;
1145         if (prev && prev != root)
1146                 css_put(&prev->css);
1147 }
1148
1149 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1150                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1151 {
1152         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1153         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1154         int nid;
1155
1156         for_each_node(nid) {
1157                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1158                 iter = &mz->iter;
1159                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1160         }
1161 }
1162
1163 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1164 {
1165         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1166         struct mem_cgroup *last;
1167
1168         do {
1169                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1170                 last = memcg;
1171         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1172
1173         /*
1174          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1175          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1176          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1177          * dead_memcg from cgroup root separately.
1178          */
1179         if (last != root_mem_cgroup)
1180                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1181                                                 dead_memcg);
1182 }
1183
1184 /**
1185  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1186  * @memcg: hierarchy root
1187  * @fn: function to call for each task
1188  * @arg: argument passed to @fn
1189  *
1190  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1191  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1192  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1193  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1194  *
1195  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1196  */
1197 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1198                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1199 {
1200         struct mem_cgroup *iter;
1201         int ret = 0;
1202
1203         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1204
1205         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1206                 struct css_task_iter it;
1207                 struct task_struct *task;
1208
1209                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1210                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1211                         ret = fn(task, arg);
1212                 css_task_iter_end(&it);
1213                 if (ret) {
1214                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1215                         break;
1216                 }
1217         }
1218         return ret;
1219 }
1220
1221 /**
1222  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1223  * @page: the page
1224  * @pgdat: pgdat of the page
1225  *
1226  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1227  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1228  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1229  */
1230 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1231 {
1232         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1233         struct mem_cgroup *memcg;
1234         struct lruvec *lruvec;
1235
1236         if (mem_cgroup_disabled()) {
1237                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1238                 goto out;
1239         }
1240
1241         memcg = page->mem_cgroup;
1242         /*
1243          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1244          * possibly migrated - before they are charged.
1245          */
1246         if (!memcg)
1247                 memcg = root_mem_cgroup;
1248
1249         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1250         lruvec = &mz->lruvec;
1251 out:
1252         /*
1253          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1254          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1255          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1256          */
1257         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1258                 lruvec->pgdat = pgdat;
1259         return lruvec;
1260 }
1261
1262 /**
1263  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1264  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1265  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1266  * @zid: zone id of the accounted pages
1267  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1268  *
1269  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1270  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1271  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1272  */
1273 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1274                                 int zid, int nr_pages)
1275 {
1276         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1277         unsigned long *lru_size;
1278         long size;
1279
1280         if (mem_cgroup_disabled())
1281                 return;
1282
1283         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1284         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1285
1286         if (nr_pages < 0)
1287                 *lru_size += nr_pages;
1288
1289         size = *lru_size;
1290         if (WARN_ONCE(size < 0,
1291                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1292                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1293                 VM_BUG_ON(1);
1294                 *lru_size = 0;
1295         }
1296
1297         if (nr_pages > 0)
1298                 *lru_size += nr_pages;
1299 }
1300
1301 /**
1302  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1303  * @memcg: the memory cgroup
1304  *
1305  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1306  * pages.
1307  */
1308 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1309 {
1310         unsigned long margin = 0;
1311         unsigned long count;
1312         unsigned long limit;
1313
1314         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1315         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1316         if (count < limit)
1317                 margin = limit - count;
1318
1319         if (do_memsw_account()) {
1320                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1321                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1322                 if (count <= limit)
1323                         margin = min(margin, limit - count);
1324                 else
1325                         margin = 0;
1326         }
1327
1328         return margin;
1329 }
1330
1331 /*
1332  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1333  *
1334  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1335  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1336  * caused by "move".
1337  */
1338 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1339 {
1340         struct mem_cgroup *from;
1341         struct mem_cgroup *to;
1342         bool ret = false;
1343         /*
1344          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1345          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1346          */
1347         spin_lock(&mc.lock);
1348         from = mc.from;
1349         to = mc.to;
1350         if (!from)
1351                 goto unlock;
1352
1353         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1354                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1355 unlock:
1356         spin_unlock(&mc.lock);
1357         return ret;
1358 }
1359
1360 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1361 {
1362         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1363                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1364                         DEFINE_WAIT(wait);
1365                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1366                         /* moving charge context might have finished. */
1367                         if (mc.moving_task)
1368                                 schedule();
1369                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1370                         return true;
1371                 }
1372         }
1373         return false;
1374 }
1375
1376 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1377 {
1378         struct seq_buf s;
1379         int i;
1380
1381         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1382         if (!s.buffer)
1383                 return NULL;
1384
1385         /*
1386          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1387          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1388          *
1389          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1390          * 1) generic big picture -> specifics and details
1391          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1392          *
1393          * Current memory state:
1394          */
1395
1396         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1397                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1398                        PAGE_SIZE);
1399         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1400                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1401                        PAGE_SIZE);
1402         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1403                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1404                        1024);
1405         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1406                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1407                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1408                        PAGE_SIZE);
1409         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1410                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1411                        PAGE_SIZE);
1412
1413         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1414                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1415                        PAGE_SIZE);
1416         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1417                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1418                        PAGE_SIZE);
1419         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1420                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1421                        PAGE_SIZE);
1422         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1423                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1424                        PAGE_SIZE);
1425
1426         /*
1427          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1428          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1429          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1430          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1431          */
1432         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1433                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1434                        PAGE_SIZE);
1435
1436         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1437                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
1438                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1439                                PAGE_SIZE);
1440
1441         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1442                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1443                        PAGE_SIZE);
1444         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1445                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1446                        PAGE_SIZE);
1447
1448         /* Accumulated memory events */
1449
1450         seq_buf_printf(&s, "pgfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGFAULT));
1451         seq_buf_printf(&s, "pgmajfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1452
1453         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1454                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1455         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1456                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1457         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1458                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1459
1460         seq_buf_printf(&s, "pgrefill %lu\n", memcg_events(memcg, PGREFILL));
1461         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1462                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1463                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1464         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1465                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1466                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1467         seq_buf_printf(&s, "pgactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1468         seq_buf_printf(&s, "pgdeactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1469         seq_buf_printf(&s, "pglazyfree %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1470         seq_buf_printf(&s, "pglazyfreed %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1471
1472 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1473         seq_buf_printf(&s, "thp_fault_alloc %lu\n",
1474                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1475         seq_buf_printf(&s, "thp_collapse_alloc %lu\n",
1476                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1477 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1478
1479         /* The above should easily fit into one page */
1480         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1481
1482         return s.buffer;
1483 }
1484
1485 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1486 /**
1487  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1488  * memory controller.
1489  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1490  * @p: Task that is going to be killed
1491  *
1492  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1493  * enabled
1494  */
1495 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1496 {
1497         rcu_read_lock();
1498
1499         if (memcg) {
1500                 pr_cont(",oom_memcg=");
1501                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1502         } else
1503                 pr_cont(",global_oom");
1504         if (p) {
1505                 pr_cont(",task_memcg=");
1506                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1507         }
1508         rcu_read_unlock();
1509 }
1510
1511 /**
1512  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1513  * memory controller.
1514  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1515  */
1516 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1517 {
1518         char *buf;
1519
1520         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1521                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1522                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1523         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1524                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1525                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1526                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1527         else {
1528                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1529                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1530                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1531                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1532                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1533                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1534         }
1535
1536         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1537         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1538         pr_cont(":");
1539         buf = memory_stat_format(memcg);
1540         if (!buf)
1541                 return;
1542         pr_info("%s", buf);
1543         kfree(buf);
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1548  */
1549 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1550 {
1551         unsigned long max;
1552
1553         max = memcg->memory.max;
1554         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1555                 unsigned long memsw_max;
1556                 unsigned long swap_max;
1557
1558                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1559                 swap_max = memcg->swap.max;
1560                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1561                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1562         }
1563         return max;
1564 }
1565
1566 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1567 {
1568         return page_counter_read(&memcg->memory);
1569 }
1570
1571 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1572                                      int order)
1573 {
1574         struct oom_control oc = {
1575                 .zonelist = NULL,
1576                 .nodemask = NULL,
1577                 .memcg = memcg,
1578                 .gfp_mask = gfp_mask,
1579                 .order = order,
1580         };
1581         bool ret;
1582
1583         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1584                 return true;
1585         /*
1586          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1587          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1588          */
1589         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1590         mutex_unlock(&oom_lock);
1591         return ret;
1592 }
1593
1594 #if MAX_NUMNODES > 1
1595
1596 /**
1597  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1598  * @memcg: the target memcg
1599  * @nid: the node ID to be checked.
1600  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1601  *
1602  * This function returns whether the specified memcg contains any
1603  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1604  * pages in the node.
1605  */
1606 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1607                 int nid, bool noswap)
1608 {
1609         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
1610
1611         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_FILE) ||
1612             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_FILE))
1613                 return true;
1614         if (noswap || !total_swap_pages)
1615                 return false;
1616         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_ANON) ||
1617             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_ANON))
1618                 return true;
1619         return false;
1620
1621 }
1622
1623 /*
1624  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1625  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1626  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1627  *
1628  */
1629 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1630 {
1631         int nid;
1632         /*
1633          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1634          * pagein/pageout changes since the last update.
1635          */
1636         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1637                 return;
1638         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1639                 return;
1640
1641         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1642         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1643
1644         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1645
1646                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1647                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1648         }
1649
1650         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1651         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1652 }
1653
1654 /*
1655  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1656  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1657  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1658  *
1659  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1660  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1661  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1662  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1663  *
1664  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1665  */
1666 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1667 {
1668         int node;
1669
1670         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1671         node = memcg->last_scanned_node;
1672
1673         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1674         /*
1675          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1676          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1677          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1678          */
1679         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1680                 node = numa_node_id();
1681
1682         memcg->last_scanned_node = node;
1683         return node;
1684 }
1685 #else
1686 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1687 {
1688         return 0;
1689 }
1690 #endif
1691
1692 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1693                                    pg_data_t *pgdat,
1694                                    gfp_t gfp_mask,
1695                                    unsigned long *total_scanned)
1696 {
1697         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1698         int total = 0;
1699         int loop = 0;
1700         unsigned long excess;
1701         unsigned long nr_scanned;
1702         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1703                 .pgdat = pgdat,
1704         };
1705
1706         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1707
1708         while (1) {
1709                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1710                 if (!victim) {
1711                         loop++;
1712                         if (loop >= 2) {
1713                                 /*
1714                                  * If we have not been able to reclaim
1715                                  * anything, it might because there are
1716                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1717                                  */
1718                                 if (!total)
1719                                         break;
1720                                 /*
1721                                  * We want to do more targeted reclaim.
1722                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1723                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1724                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1725                                  */
1726                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1727                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1728                                         break;
1729                         }
1730                         continue;
1731                 }
1732                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1733                                         pgdat, &nr_scanned);
1734                 *total_scanned += nr_scanned;
1735                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1736                         break;
1737         }
1738         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1739         return total;
1740 }
1741
1742 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1743 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1744         .name = "memcg_oom_lock",
1745 };
1746 #endif
1747
1748 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1749
1750 /*
1751  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1752  * If someone is running, return false.
1753  */
1754 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1755 {
1756         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1757
1758         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1759
1760         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1761                 if (iter->oom_lock) {
1762                         /*
1763                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1764                          * so we cannot give a lock.
1765                          */
1766                         failed = iter;
1767                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1768                         break;
1769                 } else
1770                         iter->oom_lock = true;
1771         }
1772
1773         if (failed) {
1774                 /*
1775                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1776                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1777                  */
1778                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1779                         if (iter == failed) {
1780                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1781                                 break;
1782                         }
1783                         iter->oom_lock = false;
1784                 }
1785         } else
1786                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1787
1788         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1789
1790         return !failed;
1791 }
1792
1793 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1794 {
1795         struct mem_cgroup *iter;
1796
1797         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1798         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
1799         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1800                 iter->oom_lock = false;
1801         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1802 }
1803
1804 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1805 {
1806         struct mem_cgroup *iter;
1807
1808         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1809         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1810                 iter->under_oom++;
1811         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1812 }
1813
1814 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1815 {
1816         struct mem_cgroup *iter;
1817
1818         /*
1819          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1820          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1821          */
1822         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1823         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1824                 if (iter->under_oom > 0)
1825                         iter->under_oom--;
1826         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1827 }
1828
1829 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1830
1831 struct oom_wait_info {
1832         struct mem_cgroup *memcg;
1833         wait_queue_entry_t      wait;
1834 };
1835
1836 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1837         unsigned mode, int sync, void *arg)
1838 {
1839         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1840         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1841         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1842
1843         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1844         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1845
1846         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1847             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1848                 return 0;
1849         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1850 }
1851
1852 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1853 {
1854         /*
1855          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1856          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1857          * this function is called as a result of userland actions
1858          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1859          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1860          * triggering notification.
1861          */
1862         if (memcg && memcg->under_oom)
1863                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1864 }
1865
1866 enum oom_status {
1867         OOM_SUCCESS,
1868         OOM_FAILED,
1869         OOM_ASYNC,
1870         OOM_SKIPPED
1871 };
1872
1873 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1874 {
1875         enum oom_status ret;
1876         bool locked;
1877
1878         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1879                 return OOM_SKIPPED;
1880
1881         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1882
1883         /*
1884          * We are in the middle of the charge context here, so we
1885          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1886          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1887          *
1888          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1889          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1890          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1891          * released.
1892          *
1893          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1894          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1895          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1896          * invoke the oom killer here.
1897          *
1898          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1899          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1900          */
1901         if (memcg->oom_kill_disable) {
1902                 if (!current->in_user_fault)
1903                         return OOM_SKIPPED;
1904                 css_get(&memcg->css);
1905                 current->memcg_in_oom = memcg;
1906                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1907                 current->memcg_oom_order = order;
1908
1909                 return OOM_ASYNC;
1910         }
1911
1912         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1913
1914         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1915
1916         if (locked)
1917                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1918
1919         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1920         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1921                 ret = OOM_SUCCESS;
1922         else
1923                 ret = OOM_FAILED;
1924
1925         if (locked)
1926                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1927
1928         return ret;
1929 }
1930
1931 /**
1932  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1933  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1934  *
1935  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1936  * handler was enabled.
1937  *
1938  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1939  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1940  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1941  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1942  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1943  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1944  *
1945  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1946  * completed, %false otherwise.
1947  */
1948 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1949 {
1950         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1951         struct oom_wait_info owait;
1952         bool locked;
1953
1954         /* OOM is global, do not handle */
1955         if (!memcg)
1956                 return false;
1957
1958         if (!handle)
1959                 goto cleanup;
1960
1961         owait.memcg = memcg;
1962         owait.wait.flags = 0;
1963         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1964         owait.wait.private = current;
1965         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1966
1967         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1968         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1969
1970         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1971
1972         if (locked)
1973                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1974
1975         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1976                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1977                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1978                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1979                                          current->memcg_oom_order);
1980         } else {
1981                 schedule();
1982                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1983                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1984         }
1985
1986         if (locked) {
1987                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1988                 /*
1989                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1990                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1991                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1992                  */
1993                 memcg_oom_recover(memcg);
1994         }
1995 cleanup:
1996         current->memcg_in_oom = NULL;
1997         css_put(&memcg->css);
1998         return true;
1999 }
2000
2001 /**
2002  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
2003  * @victim: task to be killed by the OOM killer
2004  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
2005  *
2006  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
2007  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
2008  *
2009  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
2010  */
2011 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
2012                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
2013 {
2014         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
2015         struct mem_cgroup *memcg;
2016
2017         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2018                 return NULL;
2019
2020         if (!oom_domain)
2021                 oom_domain = root_mem_cgroup;
2022
2023         rcu_read_lock();
2024
2025         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
2026         if (memcg == root_mem_cgroup)
2027                 goto out;
2028
2029         /*
2030          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
2031          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
2032          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
2033          */
2034         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
2035                 if (memcg->oom_group)
2036                         oom_group = memcg;
2037
2038                 if (memcg == oom_domain)
2039                         break;
2040         }
2041
2042         if (oom_group)
2043                 css_get(&oom_group->css);
2044 out:
2045         rcu_read_unlock();
2046
2047         return oom_group;
2048 }
2049
2050 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
2051 {
2052         pr_info("Tasks in ");
2053         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
2054         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
2055 }
2056
2057 /**
2058  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
2059  * @page: the page
2060  *
2061  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
2062  * another cgroup.
2063  *
2064  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
2065  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
2066  * when @page might get freed inside the locked section.
2067  */
2068 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
2069 {
2070         struct mem_cgroup *memcg;
2071         unsigned long flags;
2072
2073         /*
2074          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
2075          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
2076          * because page moving starts with an RCU grace period.
2077          *
2078          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
2079          * the page state that is going to change is the only thing
2080          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
2081          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
2082          * keep off truncation, migration and so forth.
2083          */
2084         rcu_read_lock();
2085
2086         if (mem_cgroup_disabled())
2087                 return NULL;
2088 again:
2089         memcg = page->mem_cgroup;
2090         if (unlikely(!memcg))
2091                 return NULL;
2092
2093         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2094                 return memcg;
2095
2096         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2097         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2098                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2099                 goto again;
2100         }
2101
2102         /*
2103          * When charge migration first begins, we can have locked and
2104          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2105          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2106          */
2107         memcg->move_lock_task = current;
2108         memcg->move_lock_flags = flags;
2109
2110         return memcg;
2111 }
2112 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2113
2114 /**
2115  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2116  * @memcg: the memcg
2117  *
2118  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2119  */
2120 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2121 {
2122         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2123                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2124
2125                 memcg->move_lock_task = NULL;
2126                 memcg->move_lock_flags = 0;
2127
2128                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2129         }
2130
2131         rcu_read_unlock();
2132 }
2133
2134 /**
2135  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2136  * @page: the page
2137  */
2138 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2139 {
2140         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2141 }
2142 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2143
2144 struct memcg_stock_pcp {
2145         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2146         unsigned int nr_pages;
2147         struct work_struct work;
2148         unsigned long flags;
2149 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2150 };
2151 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2152 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2153
2154 /**
2155  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2156  * @memcg: memcg to consume from.
2157  * @nr_pages: how many pages to charge.
2158  *
2159  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2160  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2161  * service an allocation will refill the stock.
2162  *
2163  * returns true if successful, false otherwise.
2164  */
2165 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2166 {
2167         struct memcg_stock_pcp *stock;
2168         unsigned long flags;
2169         bool ret = false;
2170
2171         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2172                 return ret;
2173
2174         local_irq_save(flags);
2175
2176         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2177         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2178                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2179                 ret = true;
2180         }
2181
2182         local_irq_restore(flags);
2183
2184         return ret;
2185 }
2186
2187 /*
2188  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2189  */
2190 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2191 {
2192         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2193
2194         if (stock->nr_pages) {
2195                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2196                 if (do_memsw_account())
2197                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2198                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2199                 stock->nr_pages = 0;
2200         }
2201         stock->cached = NULL;
2202 }
2203
2204 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2205 {
2206         struct memcg_stock_pcp *stock;
2207         unsigned long flags;
2208
2209         /*
2210          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2211          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2212          */
2213         local_irq_save(flags);
2214
2215         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2216         drain_stock(stock);
2217         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2218
2219         local_irq_restore(flags);
2220 }
2221
2222 /*
2223  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2224  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2225  */
2226 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2227 {
2228         struct memcg_stock_pcp *stock;
2229         unsigned long flags;
2230
2231         local_irq_save(flags);
2232
2233         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2234         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2235                 drain_stock(stock);
2236                 stock->cached = memcg;
2237         }
2238         stock->nr_pages += nr_pages;
2239
2240         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2241                 drain_stock(stock);
2242
2243         local_irq_restore(flags);
2244 }
2245
2246 /*
2247  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2248  * of the hierarchy under it.
2249  */
2250 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2251 {
2252         int cpu, curcpu;
2253
2254         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2255         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2256                 return;
2257         /*
2258          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2259          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2260          * as well as workers from this path always operate on the local
2261          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2262          */
2263         curcpu = get_cpu();
2264         for_each_online_cpu(cpu) {
2265                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2266                 struct mem_cgroup *memcg;
2267                 bool flush = false;
2268
2269                 rcu_read_lock();
2270                 memcg = stock->cached;
2271                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2272                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2273                         flush = true;
2274                 rcu_read_unlock();
2275
2276                 if (flush &&
2277                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2278                         if (cpu == curcpu)
2279                                 drain_local_stock(&stock->work);
2280                         else
2281                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2282                 }
2283         }
2284         put_cpu();
2285         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2286 }
2287
2288 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2289 {
2290         struct memcg_stock_pcp *stock;
2291         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2292
2293         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2294         drain_stock(stock);
2295
2296         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2297                 int i;
2298
2299                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2300                         int nid;
2301                         long x;
2302
2303                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2304                         if (x)
2305                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2306                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2307
2308                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2309                                 continue;
2310
2311                         for_each_node(nid) {
2312                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2313
2314                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2315                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2316                                 if (x)
2317                                         do {
2318                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2319                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2320                         }
2321                 }
2322
2323                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2324                         long x;
2325
2326                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2327                         if (x)
2328                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2329                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2330                 }
2331         }
2332
2333         return 0;
2334 }
2335
2336 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2337                          unsigned int nr_pages,
2338                          gfp_t gfp_mask)
2339 {
2340         do {
2341                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2342                         continue;
2343                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2344                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2345         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2346 }
2347
2348 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2349 {
2350         struct mem_cgroup *memcg;
2351
2352         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2353         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2354 }
2355
2356 /*
2357  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2358  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2359  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2360  */
2361 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2362
2363 /*
2364  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2365  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2366  * below.
2367  *
2368  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2369  *   overage ratio to a delay.
2370  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2371  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2372  *   to produce a reasonable delay curve.
2373  *
2374  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2375  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2376  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2377  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2378  * example, with a high of 100 megabytes:
2379  *
2380  *  +-------+------------------------+
2381  *  | usage | time to allocate in ms |
2382  *  +-------+------------------------+
2383  *  | 100M  |                      0 |
2384  *  | 101M  |                      6 |
2385  *  | 102M  |                     25 |
2386  *  | 103M  |                     57 |
2387  *  | 104M  |                    102 |
2388  *  | 105M  |                    159 |
2389  *  | 106M  |                    230 |
2390  *  | 107M  |                    313 |
2391  *  | 108M  |                    409 |
2392  *  | 109M  |                    518 |
2393  *  | 110M  |                    639 |
2394  *  | 111M  |                    774 |
2395  *  | 112M  |                    921 |
2396  *  | 113M  |                   1081 |
2397  *  | 114M  |                   1254 |
2398  *  | 115M  |                   1439 |
2399  *  | 116M  |                   1638 |
2400  *  | 117M  |                   1849 |
2401  *  | 118M  |                   2000 |
2402  *  | 119M  |                   2000 |
2403  *  | 120M  |                   2000 |
2404  *  +-------+------------------------+
2405  */
2406  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2407  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2408
2409 /*
2410  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2411  * and reclaims memory over the high limit.
2412  */
2413 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2414 {
2415         unsigned long usage, high, clamped_high;
2416         unsigned long pflags;
2417         unsigned long penalty_jiffies, overage;
2418         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2419         struct mem_cgroup *memcg;
2420
2421         if (likely(!nr_pages))
2422                 return;
2423
2424         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2425         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2426         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2427
2428         /*
2429          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2430          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2431          *
2432          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2433          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2434          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2435          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2436          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2437          * overage amount.
2438          */
2439
2440         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2441         high = READ_ONCE(memcg->high);
2442
2443         if (usage <= high)
2444                 goto out;
2445
2446         /*
2447          * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if it was a
2448          * threshold of 1 page
2449          */
2450         clamped_high = max(high, 1UL);
2451
2452         overage = div_u64((u64)(usage - high) << MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT,
2453                           clamped_high);
2454
2455         penalty_jiffies = ((u64)overage * overage * HZ)
2456                 >> (MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT + MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT);
2457
2458         /*
2459          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2460          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2461          * 4N-sized allocation.
2462          *
2463          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2464          * larger the current charge patch is than that.
2465          */
2466         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2467
2468         /*
2469          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2470          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2471          * extremely slowly.
2472          */
2473         penalty_jiffies = min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2474
2475         /*
2476          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2477          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2478          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2479          * been aggressively reclaimed enough yet.
2480          */
2481         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2482                 goto out;
2483
2484         /*
2485          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2486          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2487          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2488          */
2489         psi_memstall_enter(&pflags);
2490         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2491         psi_memstall_leave(&pflags);
2492
2493 out:
2494         css_put(&memcg->css);
2495 }
2496
2497 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2498                       unsigned int nr_pages)
2499 {
2500         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2501         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2502         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2503         struct page_counter *counter;
2504         unsigned long nr_reclaimed;
2505         bool may_swap = true;
2506         bool drained = false;
2507         enum oom_status oom_status;
2508
2509         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2510                 return 0;
2511 retry:
2512         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2513                 return 0;
2514
2515         if (!do_memsw_account() ||
2516             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2517                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2518                         goto done_restock;
2519                 if (do_memsw_account())
2520                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2521                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2522         } else {
2523                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2524                 may_swap = false;
2525         }
2526
2527         if (batch > nr_pages) {
2528                 batch = nr_pages;
2529                 goto retry;
2530         }
2531
2532         /*
2533          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2534          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2535          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2536          * and let these go through as privileged allocations.
2537          */
2538         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2539                 goto force;
2540
2541         /*
2542          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2543          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2544          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2545          * free their memory.
2546          */
2547         if (unlikely(should_force_charge()))
2548                 goto force;
2549
2550         /*
2551          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2552          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2553          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2554          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2555          */
2556         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2557                 goto force;
2558
2559         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2560                 goto nomem;
2561
2562         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2563                 goto nomem;
2564
2565         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2566
2567         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2568                                                     gfp_mask, may_swap);
2569
2570         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2571                 goto retry;
2572
2573         if (!drained) {
2574                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2575                 drained = true;
2576                 goto retry;
2577         }
2578
2579         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2580                 goto nomem;
2581         /*
2582          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2583          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2584          * before killing the task.
2585          *
2586          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2587          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2588          * to regular pages anyway in case of failure.
2589          */
2590         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2591                 goto retry;
2592         /*
2593          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2594          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2595          */
2596         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2597                 goto retry;
2598
2599         if (nr_retries--)
2600                 goto retry;
2601
2602         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2603                 goto nomem;
2604
2605         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2606                 goto force;
2607
2608         if (fatal_signal_pending(current))
2609                 goto force;
2610
2611         /*
2612          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2613          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2614          * couldn't make any progress.
2615          */
2616         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2617                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2618         switch (oom_status) {
2619         case OOM_SUCCESS:
2620                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2621                 goto retry;
2622         case OOM_FAILED:
2623                 goto force;
2624         default:
2625                 goto nomem;
2626         }
2627 nomem:
2628         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2629                 return -ENOMEM;
2630 force:
2631         /*
2632          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2633          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2634          * temporarily by force charging it.
2635          */
2636         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2637         if (do_memsw_account())
2638                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2639         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2640
2641         return 0;
2642
2643 done_restock:
2644         css_get_many(&memcg->css, batch);
2645         if (batch > nr_pages)
2646                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2647
2648         /*
2649          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2650          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2651          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2652          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2653          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2654          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2655          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2656          */
2657         do {
2658                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2659                         /* Don't bother a random interrupted task */
2660                         if (in_interrupt()) {
2661                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2662                                 break;
2663                         }
2664                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2665                         set_notify_resume(current);
2666                         break;
2667                 }
2668         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2669
2670         return 0;
2671 }
2672
2673 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2674 {
2675         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2676                 return;
2677
2678         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2679         if (do_memsw_account())
2680                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2681
2682         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2683 }
2684
2685 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2686 {
2687         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2688
2689         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2690         if (PageLRU(page)) {
2691                 struct lruvec *lruvec;
2692
2693                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2694                 ClearPageLRU(page);
2695                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2696                 *isolated = 1;
2697         } else
2698                 *isolated = 0;
2699 }
2700
2701 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2702 {
2703         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2704
2705         if (isolated) {
2706                 struct lruvec *lruvec;
2707
2708                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2709                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2710                 SetPageLRU(page);
2711                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2712         }
2713         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2714 }
2715
2716 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2717                           bool lrucare)
2718 {
2719         int isolated;
2720
2721         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2722
2723         /*
2724          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2725          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2726          */
2727         if (lrucare)
2728                 lock_page_lru(page, &isolated);
2729
2730         /*
2731          * Nobody should be changing or seriously looking at
2732          * page->mem_cgroup at this point:
2733          *
2734          * - the page is uncharged
2735          *
2736          * - the page is off-LRU
2737          *
2738          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2739          *   a locked page table
2740          *
2741          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2742          *   have the page locked
2743          */
2744         page->mem_cgroup = memcg;
2745
2746         if (lrucare)
2747                 unlock_page_lru(page, isolated);
2748 }
2749
2750 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2751 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2752 {
2753         int id, size;
2754         int err;
2755
2756         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2757                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2758         if (id < 0)
2759                 return id;
2760
2761         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2762                 return id;
2763
2764         /*
2765          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2766          * so we have to grow them.
2767          */
2768         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2769
2770         size = 2 * (id + 1);
2771         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2772                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2773         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2774                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2775
2776         err = memcg_update_all_caches(size);
2777         if (!err)
2778                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2779         if (!err)
2780                 memcg_nr_cache_ids = size;
2781
2782         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2783
2784         if (err) {
2785                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2786                 return err;
2787         }
2788         return id;
2789 }
2790
2791 static void memcg_free_cache_id(int id)
2792 {
2793         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2794 }
2795
2796 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2797         struct mem_cgroup *memcg;
2798         struct kmem_cache *cachep;
2799         struct work_struct work;
2800 };
2801
2802 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2803 {
2804         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2805                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2806         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2807         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2808
2809         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2810
2811         css_put(&memcg->css);
2812         kfree(cw);
2813 }
2814
2815 /*
2816  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2817  */
2818 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2819                                                struct kmem_cache *cachep)
2820 {
2821         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2822
2823         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2824                 return;
2825
2826         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2827         if (!cw)
2828                 return;
2829
2830         cw->memcg = memcg;
2831         cw->cachep = cachep;
2832         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2833
2834         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2835 }
2836
2837 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2838 {
2839         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2840                 return true;
2841         return false;
2842 }
2843
2844 /**
2845  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2846  * @cachep: the original global kmem cache
2847  *
2848  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2849  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2850  *
2851  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2852  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2853  * go through with the original cache.
2854  *
2855  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2856  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2857  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2858  * reference.
2859  */
2860 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2861 {
2862         struct mem_cgroup *memcg;
2863         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2864         struct memcg_cache_array *arr;
2865         int kmemcg_id;
2866
2867         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2868
2869         if (memcg_kmem_bypass())
2870                 return cachep;
2871
2872         rcu_read_lock();
2873
2874         if (unlikely(current->active_memcg))
2875                 memcg = current->active_memcg;
2876         else
2877                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2878
2879         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2880                 goto out_unlock;
2881
2882         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2883         if (kmemcg_id < 0)
2884                 goto out_unlock;
2885
2886         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2887
2888         /*
2889          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2890          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2891          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2892          */
2893         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2894
2895         /*
2896          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2897          * context), we could be be predictable and return right away.
2898          * This would guarantee that the allocation being performed
2899          * already belongs in the new cache.
2900          *
2901          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2902          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2903          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2904          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2905          * defer everything.
2906          *
2907          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2908          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2909          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2910          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2911          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2912          * creation of a new kmem_cache.
2913          */
2914         if (unlikely(!memcg_cachep))
2915                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2916         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2917                 cachep = memcg_cachep;
2918 out_unlock:
2919         rcu_read_unlock();
2920         return cachep;
2921 }
2922
2923 /**
2924  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2925  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2926  */
2927 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2928 {
2929         if (!is_root_cache(cachep))
2930                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2931 }
2932
2933 /**
2934  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2935  * @page: page to charge
2936  * @gfp: reclaim mode
2937  * @order: allocation order
2938  * @memcg: memory cgroup to charge
2939  *
2940  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2941  */
2942 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2943                             struct mem_cgroup *memcg)
2944 {
2945         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2946         struct page_counter *counter;
2947         int ret;
2948
2949         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2950         if (ret)
2951                 return ret;
2952
2953         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2954             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2955
2956                 /*
2957                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2958                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2959                  * handling code.
2960                  */
2961                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2962                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2963                         return 0;
2964                 }
2965                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2966                 return -ENOMEM;
2967         }
2968         return 0;
2969 }
2970
2971 /**
2972  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2973  * @page: page to charge
2974  * @gfp: reclaim mode
2975  * @order: allocation order
2976  *
2977  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2978  */
2979 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2980 {
2981         struct mem_cgroup *memcg;
2982         int ret = 0;
2983
2984         if (memcg_kmem_bypass())
2985                 return 0;
2986
2987         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2988         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2989                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2990                 if (!ret) {
2991                         page->mem_cgroup = memcg;
2992                         __SetPageKmemcg(page);
2993                 }
2994         }
2995         css_put(&memcg->css);
2996         return ret;
2997 }
2998
2999 /**
3000  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
3001  * @memcg: memcg to uncharge
3002  * @nr_pages: number of pages to uncharge
3003  */
3004 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
3005                                  unsigned int nr_pages)
3006 {
3007         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
3008                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
3009
3010         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
3011         if (do_memsw_account())
3012                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
3013 }
3014 /**
3015  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
3016  * @page: page to uncharge
3017  * @order: allocation order
3018  */
3019 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
3020 {
3021         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
3022         unsigned int nr_pages = 1 << order;
3023
3024         if (!memcg)
3025                 return;
3026
3027         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3028         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
3029         page->mem_cgroup = NULL;
3030
3031         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
3032         if (PageKmemcg(page))
3033                 __ClearPageKmemcg(page);
3034
3035         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
3036 }
3037 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3038
3039 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3040
3041 /*
3042  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3043  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
3044  */
3045 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3046 {
3047         int i;
3048
3049         if (mem_cgroup_disabled())
3050                 return;
3051
3052         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3053                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3054
3055         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3056 }
3057 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3058
3059 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3060 /**
3061  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3062  * @entry: swap entry to be moved
3063  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3064  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3065  *
3066  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3067  * as the mem_cgroup's id of @from.
3068  *
3069  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3070  *
3071  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3072  * both res and memsw, and called css_get().
3073  */
3074 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3075                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3076 {
3077         unsigned short old_id, new_id;
3078
3079         old_id = mem_cgroup_id(from);
3080         new_id = mem_cgroup_id(to);
3081
3082         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3083                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3084                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3085                 return 0;
3086         }
3087         return -EINVAL;
3088 }
3089 #else
3090 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3091                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3092 {
3093         return -EINVAL;
3094 }
3095 #endif
3096
3097 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3098
3099 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3100                                  unsigned long max, bool memsw)
3101 {
3102         bool enlarge = false;
3103         bool drained = false;
3104         int ret;
3105         bool limits_invariant;
3106         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3107
3108         do {
3109                 if (signal_pending(current)) {
3110                         ret = -EINTR;
3111                         break;
3112                 }
3113
3114                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3115                 /*
3116                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3117                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3118                  */
3119                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
3120                                            max <= memcg->memsw.max;
3121                 if (!limits_invariant) {
3122                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3123                         ret = -EINVAL;
3124                         break;
3125                 }
3126                 if (max > counter->max)
3127                         enlarge = true;
3128                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3129                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3130
3131                 if (!ret)
3132                         break;
3133
3134                 if (!drained) {
3135                         drain_all_stock(memcg);
3136                         drained = true;
3137                         continue;
3138                 }
3139
3140                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3141                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3142                         ret = -EBUSY;
3143                         break;
3144                 }
3145         } while (true);
3146
3147         if (!ret && enlarge)
3148                 memcg_oom_recover(memcg);
3149
3150         return ret;
3151 }
3152
3153 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3154                                             gfp_t gfp_mask,
3155                                             unsigned long *total_scanned)
3156 {
3157         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3158         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3159         unsigned long reclaimed;
3160         int loop = 0;
3161         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3162         unsigned long excess;
3163         unsigned long nr_scanned;
3164
3165         if (order > 0)
3166                 return 0;
3167
3168         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3169
3170         /*
3171          * Do not even bother to check the largest node if the root
3172          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3173          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3174          */
3175         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3176                 return 0;
3177
3178         /*
3179          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3180          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3181          * pressure
3182          */
3183         do {
3184                 if (next_mz)
3185                         mz = next_mz;
3186                 else
3187                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3188                 if (!mz)
3189                         break;
3190
3191                 nr_scanned = 0;
3192                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3193                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3194                 nr_reclaimed += reclaimed;
3195                 *total_scanned += nr_scanned;
3196                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3197                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3198
3199                 /*
3200                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3201                  * it is time to move on to the next cgroup
3202                  */
3203                 next_mz = NULL;
3204                 if (!reclaimed)
3205                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3206
3207                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3208                 /*
3209                  * One school of thought says that we should not add
3210                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3211                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3212                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3213                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3214                  * term TODO.
3215                  */
3216                 /* If excess == 0, no tree ops */
3217                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3218                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3219                 css_put(&mz->memcg->css);
3220                 loop++;
3221                 /*
3222                  * Could not reclaim anything and there are no more
3223                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3224                  * reclaiming anything.
3225                  */
3226                 if (!nr_reclaimed &&
3227                         (next_mz == NULL ||
3228                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3229                         break;
3230         } while (!nr_reclaimed);
3231         if (next_mz)
3232                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3233         return nr_reclaimed;
3234 }
3235
3236 /*
3237  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3238  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3239  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3240  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3241  */
3242 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3243 {
3244         bool ret;
3245
3246         rcu_read_lock();
3247         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3248         rcu_read_unlock();
3249         return ret;
3250 }
3251
3252 /*
3253  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3254  *
3255  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3256  */
3257 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3258 {
3259         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3260
3261         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3262         lru_add_drain_all();
3263
3264         drain_all_stock(memcg);
3265
3266         /* try to free all pages in this cgroup */
3267         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3268                 int progress;
3269
3270                 if (signal_pending(current))
3271                         return -EINTR;
3272
3273                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3274                                                         GFP_KERNEL, true);
3275                 if (!progress) {
3276                         nr_retries--;
3277                         /* maybe some writeback is necessary */
3278                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3279                 }
3280
3281         }
3282
3283         return 0;
3284 }
3285
3286 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3287                                             char *buf, size_t nbytes,
3288                                             loff_t off)
3289 {
3290         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3291
3292         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3293                 return -EINVAL;
3294         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3295 }
3296
3297 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3298                                      struct cftype *cft)
3299 {
3300         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3301 }
3302
3303 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3304                                       struct cftype *cft, u64 val)
3305 {
3306         int retval = 0;
3307         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3308         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3309
3310         if (memcg->use_hierarchy == val)
3311                 return 0;
3312
3313         /*
3314          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3315          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3316          * occur, provided the current cgroup has no children.
3317          *
3318          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3319          * set if there are no children.
3320          */
3321         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3322                                 (val == 1 || val == 0)) {
3323                 if (!memcg_has_children(memcg))
3324                         memcg->use_hierarchy = val;
3325                 else
3326                         retval = -EBUSY;
3327         } else
3328                 retval = -EINVAL;
3329
3330         return retval;
3331 }
3332
3333 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3334 {
3335         unsigned long val;
3336
3337         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3338                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3339                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3340                 if (swap)
3341                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3342         } else {
3343                 if (!swap)
3344                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3345                 else
3346                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3347         }
3348         return val;
3349 }
3350
3351 enum {
3352         RES_USAGE,
3353         RES_LIMIT,
3354         RES_MAX_USAGE,
3355         RES_FAILCNT,
3356         RES_SOFT_LIMIT,
3357 };
3358
3359 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3360                                struct cftype *cft)
3361 {
3362         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3363         struct page_counter *counter;
3364
3365         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3366         case _MEM:
3367                 counter = &memcg->memory;
3368                 break;
3369         case _MEMSWAP:
3370                 counter = &memcg->memsw;
3371                 break;
3372         case _KMEM:
3373                 counter = &memcg->kmem;
3374                 break;
3375         case _TCP:
3376                 counter = &memcg->tcpmem;
3377                 break;
3378         default:
3379                 BUG();
3380         }
3381
3382         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3383         case RES_USAGE:
3384                 if (counter == &memcg->memory)
3385                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3386                 if (counter == &memcg->memsw)
3387                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3388                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3389         case RES_LIMIT:
3390                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3391         case RES_MAX_USAGE:
3392                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3393         case RES_FAILCNT:
3394                 return counter->failcnt;
3395         case RES_SOFT_LIMIT:
3396                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3397         default:
3398                 BUG();
3399         }
3400 }
3401
3402 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg, bool slab_only)
3403 {
3404         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
3405         struct mem_cgroup *mi;
3406         int node, cpu, i;
3407         int min_idx, max_idx;
3408
3409         if (slab_only) {
3410                 min_idx = NR_SLAB_RECLAIMABLE;
3411                 max_idx = NR_SLAB_UNRECLAIMABLE;
3412         } else {
3413                 min_idx = 0;
3414                 max_idx = MEMCG_NR_STAT;
3415         }
3416
3417         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3418                 stat[i] = 0;
3419
3420         for_each_online_cpu(cpu)
3421                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3422                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3423
3424         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3425                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3426                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3427
3428         if (!slab_only)
3429                 max_idx = NR_VM_NODE_STAT_ITEMS;
3430
3431         for_each_node(node) {
3432                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3433                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3434
3435                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3436                         stat[i] = 0;
3437
3438                 for_each_online_cpu(cpu)
3439                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3440                                 stat[i] += per_cpu(
3441                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3442
3443                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3444                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3445                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3446         }
3447 }
3448
3449 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3450 {
3451         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3452         struct mem_cgroup *mi;
3453         int cpu, i;
3454
3455         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3456                 events[i] = 0;
3457
3458         for_each_online_cpu(cpu)
3459                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3460                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3461                                              cpu);
3462
3463         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3464                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3465                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3466 }
3467
3468 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3469 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3470 {
3471         int memcg_id;
3472
3473         if (cgroup_memory_nokmem)
3474                 return 0;
3475
3476         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3477         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3478
3479         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3480         if (memcg_id < 0)
3481                 return memcg_id;
3482
3483         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3484         /*
3485          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3486          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3487          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3488          * patched.
3489          */
3490         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3491         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3492         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3493
3494         return 0;
3495 }
3496
3497 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3498 {
3499         struct cgroup_subsys_state *css;
3500         struct mem_cgroup *parent, *child;
3501         int kmemcg_id;
3502
3503         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3504                 return;
3505         /*
3506          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3507          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3508          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3509          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3510          */
3511         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3512
3513         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3514         if (!parent)
3515                 parent = root_mem_cgroup;
3516
3517         /*
3518          * Deactivate and reparent kmem_caches. Then flush percpu
3519          * slab statistics to have precise values at the parent and
3520          * all ancestor levels. It's required to keep slab stats
3521          * accurate after the reparenting of kmem_caches.
3522          */
3523         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3524         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, true);
3525
3526         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3527         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3528
3529         /*
3530          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3531          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3532          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3533          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3534          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3535          * memcg_drain_all_list_lrus().
3536          */
3537         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3538         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3539                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3540                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3541                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3542                 if (!memcg->use_hierarchy)
3543                         break;
3544         }
3545         rcu_read_unlock();
3546
3547         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3548
3549         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3550 }
3551
3552 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3553 {
3554         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3555         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3556                 memcg_offline_kmem(memcg);
3557
3558         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3559                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3560                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3561         }
3562 }
3563 #else
3564 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3565 {
3566         return 0;
3567 }
3568 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3569 {
3570 }
3571 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3572 {
3573 }
3574 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3575
3576 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3577                                  unsigned long max)
3578 {
3579         int ret;
3580
3581         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3582         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3583         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3584         return ret;
3585 }
3586
3587 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3588 {
3589         int ret;
3590
3591         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3592
3593         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3594         if (ret)
3595                 goto out;
3596
3597         if (!memcg->tcpmem_active) {
3598                 /*
3599                  * The active flag needs to be written after the static_key
3600                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3601                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3602                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3603                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3604                  *
3605                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3606                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3607                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3608                  * yet, we'll lose accounting.
3609                  *
3610                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3611                  * because when this value change, the code to process it is not
3612                  * patched in yet.
3613                  */
3614                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3615                 memcg->tcpmem_active = true;
3616         }
3617 out:
3618         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3619         return ret;
3620 }
3621
3622 /*
3623  * The user of this function is...
3624  * RES_LIMIT.
3625  */
3626 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3627                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3628 {
3629         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3630         unsigned long nr_pages;
3631         int ret;
3632
3633         buf = strstrip(buf);
3634         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3635         if (ret)
3636                 return ret;
3637
3638         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3639         case RES_LIMIT:
3640                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3641                         ret = -EINVAL;
3642                         break;
3643                 }
3644                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3645                 case _MEM:
3646                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3647                         break;
3648                 case _MEMSWAP:
3649                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3650                         break;
3651                 case _KMEM:
3652                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3653                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3654                                      "depend on this functionality.\n");
3655                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3656                         break;
3657                 case _TCP:
3658                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3659                         break;
3660                 }
3661                 break;
3662         case RES_SOFT_LIMIT:
3663                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3664                 ret = 0;
3665                 break;
3666         }
3667         return ret ?: nbytes;
3668 }
3669
3670 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3671                                 size_t nbytes, loff_t off)
3672 {
3673         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3674         struct page_counter *counter;
3675
3676         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3677         case _MEM:
3678                 counter = &memcg->memory;
3679                 break;
3680         case _MEMSWAP:
3681                 counter = &memcg->memsw;
3682                 break;
3683         case _KMEM:
3684                 counter = &memcg->kmem;
3685                 break;
3686         case _TCP:
3687                 counter = &memcg->tcpmem;
3688                 break;
3689         default:
3690                 BUG();
3691         }
3692
3693         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3694         case RES_MAX_USAGE:
3695                 page_counter_reset_watermark(counter);
3696                 break;
3697         case RES_FAILCNT:
3698                 counter->failcnt = 0;
3699                 break;
3700         default:
3701                 BUG();
3702         }
3703
3704         return nbytes;
3705 }
3706
3707 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3708                                         struct cftype *cft)
3709 {
3710         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3711 }
3712
3713 #ifdef CONFIG_MMU
3714 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3715                                         struct cftype *cft, u64 val)
3716 {
3717         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3718
3719         if (val & ~MOVE_MASK)
3720                 return -EINVAL;
3721
3722         /*
3723          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3724          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3725          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3726          * affect task migrations starting after the change.
3727          */
3728         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3729         return 0;
3730 }
3731 #else
3732 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3733                                         struct cftype *cft, u64 val)
3734 {
3735         return -ENOSYS;
3736 }
3737 #endif
3738
3739 #ifdef CONFIG_NUMA
3740
3741 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3742 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3743 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3744
3745 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3746                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3747 {
3748         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
3749         unsigned long nr = 0;
3750         enum lru_list lru;
3751
3752         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3753
3754         for_each_lru(lru) {
3755                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3756                         continue;
3757                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3758         }
3759         return nr;
3760 }
3761
3762 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3763                                              unsigned int lru_mask)
3764 {
3765         unsigned long nr = 0;
3766         enum lru_list lru;
3767
3768         for_each_lru(lru) {
3769                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3770                         continue;
3771                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3772         }
3773         return nr;
3774 }
3775
3776 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3777 {
3778         struct numa_stat {
3779                 const char *name;
3780                 unsigned int lru_mask;
3781         };
3782
3783         static const struct numa_stat stats[] = {
3784                 { "total", LRU_ALL },
3785                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3786                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3787                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3788         };
3789         const struct numa_stat *stat;
3790         int nid;
3791         unsigned long nr;
3792         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3793
3794         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3795                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3796                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3797                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3798                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3799                                                           stat->lru_mask);
3800                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3801                 }
3802                 seq_putc(m, '\n');
3803         }
3804
3805         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3806                 struct mem_cgroup *iter;
3807
3808                 nr = 0;
3809                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3810                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3811                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3812                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3813                         nr = 0;
3814                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3815                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3816                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3817                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3818                 }
3819                 seq_putc(m, '\n');
3820         }
3821
3822         return 0;
3823 }
3824 #endif /* CONFIG_NUMA */
3825
3826 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3827         MEMCG_CACHE,
3828         MEMCG_RSS,
3829         MEMCG_RSS_HUGE,
3830         NR_SHMEM,
3831         NR_FILE_MAPPED,
3832         NR_FILE_DIRTY,
3833         NR_WRITEBACK,
3834         MEMCG_SWAP,
3835 };
3836
3837 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3838         "cache",
3839         "rss",
3840         "rss_huge",
3841         "shmem",
3842         "mapped_file",
3843         "dirty",
3844         "writeback",
3845         "swap",
3846 };
3847
3848 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3849 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3850         PGPGIN,
3851         PGPGOUT,
3852         PGFAULT,
3853         PGMAJFAULT,
3854 };
3855
3856 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3857         "pgpgin",
3858         "pgpgout",
3859         "pgfault",
3860         "pgmajfault",
3861 };
3862
3863 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3864 {
3865         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3866         unsigned long memory, memsw;
3867         struct mem_cgroup *mi;
3868         unsigned int i;
3869
3870         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3871         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3872
3873         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3874                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3875                         continue;
3876                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3877                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3878                            PAGE_SIZE);
3879         }
3880
3881         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3882                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3883                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3884
3885         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3886                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3887                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3888                            PAGE_SIZE);
3889
3890         /* Hierarchical information */
3891         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3892         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3893                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3894                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3895         }
3896         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3897                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3898         if (do_memsw_account())
3899                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3900                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3901
3902         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3903                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3904                         continue;
3905                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3906                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3907                            PAGE_SIZE);
3908         }
3909
3910         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3911                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3912                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3913
3914         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3915                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3916                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3917                            PAGE_SIZE);
3918
3919 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3920         {
3921                 pg_data_t *pgdat;
3922                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3923                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3924                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3925                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3926
3927                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3928                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3929                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3930
3931                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3932                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3933                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3934                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3935                 }
3936                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3937                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3938                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3939                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3940         }
3941 #endif
3942
3943         return 0;
3944 }
3945
3946 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3947                                       struct cftype *cft)
3948 {
3949         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3950
3951         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3952 }
3953
3954 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3955                                        struct cftype *cft, u64 val)
3956 {
3957         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3958
3959         if (val > 100)
3960                 return -EINVAL;
3961
3962         if (css->parent)
3963                 memcg->swappiness = val;
3964         else
3965                 vm_swappiness = val;
3966
3967         return 0;
3968 }
3969
3970 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3971 {
3972         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3973         unsigned long usage;
3974         int i;
3975
3976         rcu_read_lock();
3977         if (!swap)
3978                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3979         else
3980                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3981
3982         if (!t)
3983                 goto unlock;
3984
3985         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3986
3987         /*
3988          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3989          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3990          * call of __mem_cgroup_threshold().
3991          */
3992         i = t->current_threshold;
3993
3994         /*
3995          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3996          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3997          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3998          * only one element of the array here.
3999          */
4000         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4001                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4002
4003         /* i = current_threshold + 1 */
4004         i++;
4005
4006         /*
4007          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4008          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4009          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4010          * only one element of the array here.
4011          */
4012         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4013                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4014
4015         /* Update current_threshold */
4016         t->current_threshold = i - 1;
4017 unlock:
4018         rcu_read_unlock();
4019 }
4020
4021 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4022 {
4023         while (memcg) {
4024                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4025                 if (do_memsw_account())
4026                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4027
4028                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4029         }
4030 }
4031
4032 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4033 {
4034         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4035         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4036
4037         if (_a->threshold > _b->threshold)
4038                 return 1;
4039
4040         if (_a->threshold < _b->threshold)
4041                 return -1;
4042
4043         return 0;
4044 }
4045
4046 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4047 {
4048         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4049
4050         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4051
4052         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4053                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4054
4055         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4056         return 0;
4057 }
4058
4059 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4060 {
4061         struct mem_cgroup *iter;
4062
4063         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4064                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4065 }
4066
4067 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4068         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4069 {
4070         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4071         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4072         unsigned long threshold;
4073         unsigned long usage;
4074         int i, size, ret;
4075
4076         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4077         if (ret)
4078                 return ret;
4079
4080         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4081
4082         if (type == _MEM) {
4083                 thresholds = &memcg->thresholds;
4084                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4085         } else if (type == _MEMSWAP) {
4086                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4087                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4088         } else
4089                 BUG();
4090
4091         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4092         if (thresholds->primary)
4093                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4094
4095         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4096
4097         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4098         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4099         if (!new) {
4100                 ret = -ENOMEM;
4101                 goto unlock;
4102         }
4103         new->size = size;
4104
4105         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4106         if (thresholds->primary) {
4107                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4108                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4109         }
4110
4111         /* Add new threshold */
4112         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4113         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4114
4115         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4116         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4117                         compare_thresholds, NULL);
4118
4119         /* Find current threshold */
4120         new->current_threshold = -1;
4121         for (i = 0; i < size; i++) {
4122                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4123                         /*
4124                          * new->current_threshold will not be used until
4125                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4126                          * it here.
4127                          */
4128                         ++new->current_threshold;
4129                 } else
4130                         break;
4131         }
4132
4133         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4134         kfree(thresholds->spare);
4135         thresholds->spare = thresholds->primary;
4136
4137         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4138
4139         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4140         synchronize_rcu();
4141
4142 unlock:
4143         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4144
4145         return ret;
4146 }
4147
4148 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4149         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4150 {
4151         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4152 }
4153
4154 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4155         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4156 {
4157         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4158 }
4159
4160 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4161         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4162 {
4163         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4164         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4165         unsigned long usage;
4166         int i, j, size;
4167
4168         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4169
4170         if (type == _MEM) {
4171                 thresholds = &memcg->thresholds;
4172                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4173         } else if (type == _MEMSWAP) {
4174                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4175                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4176         } else
4177                 BUG();
4178
4179         if (!thresholds->primary)
4180                 goto unlock;
4181
4182         /* Check if a threshold crossed before removing */
4183         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4184
4185         /* Calculate new number of threshold */
4186         size = 0;
4187         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4188                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4189                         size++;
4190         }
4191
4192         new = thresholds->spare;
4193
4194         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4195         if (!size) {
4196                 kfree(new);
4197                 new = NULL;
4198                 goto swap_buffers;
4199         }
4200
4201         new->size = size;
4202
4203         /* Copy thresholds and find current threshold */
4204         new->current_threshold = -1;
4205         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4206                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4207                         continue;
4208
4209                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4210                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4211                         /*
4212                          * new->current_threshold will not be used
4213                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4214                          * it here.
4215                          */
4216                         ++new->current_threshold;
4217                 }
4218                 j++;
4219         }
4220
4221 swap_buffers:
4222         /* Swap primary and spare array */
4223         thresholds->spare = thresholds->primary;
4224
4225         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4226
4227         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4228         synchronize_rcu();
4229
4230         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4231         if (!new) {
4232                 kfree(thresholds->spare);
4233                 thresholds->spare = NULL;
4234         }
4235 unlock:
4236         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4237 }
4238
4239 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4240         struct eventfd_ctx *eventfd)
4241 {
4242         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4243 }
4244
4245 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4246         struct eventfd_ctx *eventfd)
4247 {
4248         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4249 }
4250
4251 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4252         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4253 {
4254         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4255
4256         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4257         if (!event)
4258                 return -ENOMEM;
4259
4260         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4261
4262         event->eventfd = eventfd;
4263         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4264
4265         /* already in OOM ? */
4266         if (memcg->under_oom)
4267                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4268         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4269
4270         return 0;
4271 }
4272
4273 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4274         struct eventfd_ctx *eventfd)
4275 {
4276         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4277
4278         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4279
4280         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4281                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4282                         list_del(&ev->list);
4283                         kfree(ev);
4284                 }
4285         }
4286
4287         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4288 }
4289
4290 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4291 {
4292         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4293
4294         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4295         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4296         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4297                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4298         return 0;
4299 }
4300
4301 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4302         struct cftype *cft, u64 val)
4303 {
4304         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4305
4306         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4307         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4308                 return -EINVAL;
4309
4310         memcg->oom_kill_disable = val;
4311         if (!val)
4312                 memcg_oom_recover(memcg);
4313
4314         return 0;
4315 }
4316
4317 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4318
4319 #include <trace/events/writeback.h>
4320
4321 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4322 {
4323         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4324 }
4325
4326 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4327 {
4328         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4329 }
4330
4331 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4332 {
4333         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4334 }
4335
4336 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4337 {
4338         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4339
4340         if (!memcg->css.parent)
4341                 return NULL;
4342
4343         return &memcg->cgwb_domain;
4344 }
4345
4346 /*
4347  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4348  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4349  */
4350 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4351 {
4352         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4353         int cpu;
4354
4355         for_each_online_cpu(cpu)
4356                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4357         if (x < 0)
4358                 x = 0;
4359         return x;
4360 }
4361
4362 /**
4363  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4364  * @wb: bdi_writeback in question
4365  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4366  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4367  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4368  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4369  *
4370  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4371  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4372  * is a bit more involved.
4373  *
4374  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4375  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4376  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4377  * available memory in the system.  The caller should further cap
4378  * *@pheadroom accordingly.
4379  */
4380 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4381                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4382                          unsigned long *pwriteback)
4383 {
4384         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4385         struct mem_cgroup *parent;
4386
4387         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4388
4389         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4390         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4391         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4392                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4393         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4394
4395         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4396                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4397                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4398
4399                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4400                 memcg = parent;
4401         }
4402 }
4403
4404 /*
4405  * Foreign dirty flushing
4406  *
4407  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4408  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4409  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4410  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4411  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4412  * different cgroups isn't a common use-case.
4413  *
4414  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4415  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4416  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4417  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4418  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4419  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4420  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4421  * make writeback of the dirty pages happen.
4422  *
4423  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4424  * severely throttled after making some progress after each
4425  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4426  * completely idle.
4427  *
4428  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4429  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4430  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4431  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4432  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4433  *
4434  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4435  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4436  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4437  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4438  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4439  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4440  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4441  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4442  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4443  *
4444  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4445  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4446  * records are lockless and racy.
4447  */
4448 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4449                                              struct bdi_writeback *wb)
4450 {
4451         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4452         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4453         u64 now = get_jiffies_64();
4454         u64 oldest_at = now;
4455         int oldest = -1;
4456         int i;
4457
4458         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4459
4460         /*
4461          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4462          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4463          * written out.
4464          */
4465         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4466                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4467                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4468                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4469                         break;
4470                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4471                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4472                         oldest = i;
4473                         oldest_at = frn->at;
4474                 }
4475         }
4476
4477         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4478                 /*
4479                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4480                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4481                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4482                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4483                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4484                  */
4485                 unsigned long update_intv =
4486                         min_t(unsigned long, HZ,
4487                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4488
4489                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4490                         frn->at = now;
4491         } else if (oldest >= 0) {
4492                 /* replace the oldest free one */
4493                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4494                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4495                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4496                 frn->at = now;
4497         }
4498 }
4499
4500 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4501 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4502 {
4503         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4504         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4505         u64 now = jiffies_64;
4506         int i;
4507
4508         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4509                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4510
4511                 /*
4512                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4513                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4514                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4515                  * already one in flight.
4516                  */
4517                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4518                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4519                         frn->at = 0;
4520                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4521                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4522                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4523                                                &frn->done);
4524                 }
4525         }
4526 }
4527
4528 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4529
4530 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4531 {
4532         return 0;
4533 }
4534
4535 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4536 {
4537 }
4538
4539 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4540 {
4541 }
4542
4543 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4544
4545 /*
4546  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4547  *
4548  * "cgroup.event_control" implementation.
4549  *
4550  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4551  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4552  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4553  *
4554  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4555  * possible.
4556  */
4557
4558 /*
4559  * Unregister event and free resources.
4560  *
4561  * Gets called from workqueue.
4562  */
4563 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4564 {
4565         struct mem_cgroup_event *event =
4566                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4567         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4568
4569         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4570
4571         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4572
4573         /* Notify userspace the event is going away. */
4574         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4575
4576         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4577         kfree(event);
4578         css_put(&memcg->css);
4579 }
4580
4581 /*
4582  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4583  *
4584  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4585  */
4586 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4587                             int sync, void *key)
4588 {
4589         struct mem_cgroup_event *event =
4590                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4591         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4592         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4593
4594         if (flags & EPOLLHUP) {
4595                 /*
4596                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4597                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4598                  * for us.
4599                  *
4600                  * We can't race against event freeing since the other
4601                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4602                  * which we hold.
4603                  */
4604                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4605                 if (!list_empty(&event->list)) {
4606                         list_del_init(&event->list);
4607                         /*
4608                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4609                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4610                          */
4611                         schedule_work(&event->remove);
4612                 }
4613                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4614         }
4615
4616         return 0;
4617 }
4618
4619 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4620                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4621 {
4622         struct mem_cgroup_event *event =
4623                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4624
4625         event->wqh = wqh;
4626         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4627 }
4628
4629 /*
4630  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4631  *
4632  * Parse input and register new cgroup event handler.
4633  *
4634  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4635  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4636  */
4637 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4638                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4639 {
4640         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4641         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4642         struct mem_cgroup_event *event;
4643         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4644         unsigned int efd, cfd;
4645         struct fd efile;
4646         struct fd cfile;
4647         const char *name;
4648         char *endp;
4649         int ret;
4650
4651         buf = strstrip(buf);
4652
4653         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4654         if (*endp != ' ')
4655                 return -EINVAL;
4656         buf = endp + 1;
4657
4658         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4659         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4660                 return -EINVAL;
4661         buf = endp + 1;
4662
4663         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4664         if (!event)
4665                 return -ENOMEM;
4666
4667         event->memcg = memcg;
4668         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4669         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4670         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4671         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4672
4673         efile = fdget(efd);
4674         if (!efile.file) {
4675                 ret = -EBADF;
4676                 goto out_kfree;
4677         }
4678
4679         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4680         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4681                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4682                 goto out_put_efile;
4683         }
4684
4685         cfile = fdget(cfd);
4686         if (!cfile.file) {
4687                 ret = -EBADF;
4688                 goto out_put_eventfd;
4689         }
4690
4691         /* the process need read permission on control file */
4692         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4693         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4694         if (ret < 0)
4695                 goto out_put_cfile;
4696
4697         /*
4698          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4699          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4700          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4701          * is for compatibility anyway.
4702          *
4703          * DO NOT ADD NEW FILES.
4704          */
4705         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4706
4707         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4708                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4709                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4710         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4711                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4712                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4713         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4714                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4715                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4716         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4717                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4718                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4719         } else {
4720                 ret = -EINVAL;
4721                 goto out_put_cfile;
4722         }
4723
4724         /*
4725          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4726          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4727          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4728          */
4729         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4730                                                &memory_cgrp_subsys);
4731         ret = -EINVAL;
4732         if (IS_ERR(cfile_css))
4733                 goto out_put_cfile;
4734         if (cfile_css != css) {
4735                 css_put(cfile_css);
4736                 goto out_put_cfile;
4737         }
4738
4739         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4740         if (ret)
4741                 goto out_put_css;
4742
4743         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4744
4745         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4746         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4747         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4748
4749         fdput(cfile);
4750         fdput(efile);
4751
4752         return nbytes;
4753
4754 out_put_css:
4755         css_put(css);
4756 out_put_cfile:
4757         fdput(cfile);
4758 out_put_eventfd:
4759         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4760 out_put_efile:
4761         fdput(efile);
4762 out_kfree:
4763         kfree(event);
4764
4765         return ret;
4766 }
4767
4768 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4769         {
4770                 .name = "usage_in_bytes",
4771                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4772                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4773         },
4774         {
4775                 .name = "max_usage_in_bytes",
4776                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4777                 .write = mem_cgroup_reset,
4778                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4779         },
4780         {
4781                 .name = "limit_in_bytes",
4782                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4783                 .write = mem_cgroup_write,
4784                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4785         },
4786         {
4787                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4788                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4789                 .write = mem_cgroup_write,
4790                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4791         },
4792         {
4793                 .name = "failcnt",
4794                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4795                 .write = mem_cgroup_reset,
4796                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4797         },
4798         {
4799                 .name = "stat",
4800                 .seq_show = memcg_stat_show,
4801         },
4802         {
4803                 .name = "force_empty",
4804                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4805         },
4806         {
4807                 .name = "use_hierarchy",
4808                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4809                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4810         },
4811         {
4812                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4813                 .write = memcg_write_event_control,
4814                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4815         },
4816         {
4817                 .name = "swappiness",
4818                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4819                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4820         },
4821         {
4822                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4823                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4824                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4825         },
4826         {
4827                 .name = "oom_control",
4828                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4829                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4830                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4831         },
4832         {
4833                 .name = "pressure_level",
4834         },
4835 #ifdef CONFIG_NUMA
4836         {
4837                 .name = "numa_stat",
4838                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4839         },
4840 #endif
4841         {
4842                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4843                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4844                 .write = mem_cgroup_write,
4845                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4846         },
4847         {
4848                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4849                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4850                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4851         },
4852         {
4853                 .name = "kmem.failcnt",
4854                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4855                 .write = mem_cgroup_reset,
4856                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4857         },
4858         {
4859                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4860                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4861                 .write = mem_cgroup_reset,
4862                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4863         },
4864 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4865         {
4866                 .name = "kmem.slabinfo",
4867                 .seq_start = memcg_slab_start,
4868                 .seq_next = memcg_slab_next,
4869                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4870                 .seq_show = memcg_slab_show,
4871         },
4872 #endif
4873         {
4874                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4875                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4876                 .write = mem_cgroup_write,
4877                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4878         },
4879         {
4880                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4881                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4882                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4883         },
4884         {
4885                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4886                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4887                 .write = mem_cgroup_reset,
4888                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4889         },
4890         {
4891                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4892                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4893                 .write = mem_cgroup_reset,
4894                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4895         },
4896         { },    /* terminate */
4897 };
4898
4899 /*
4900  * Private memory cgroup IDR
4901  *
4902  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4903  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4904  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4905  * memory-controlled cgroups to 64k.
4906  *
4907  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4908  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4909  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4910  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4911  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4912  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4913  *
4914  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4915  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4916  * when the CSS is offlined.
4917  *
4918  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4919  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4920  * those references are manageable from userspace.
4921  */
4922
4923 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4924
4925 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4926 {
4927         if (memcg->id.id > 0) {
4928                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4929                 memcg->id.id = 0;
4930         }
4931 }
4932
4933 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4934 {
4935         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4936 }
4937
4938 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4939 {
4940         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4941                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4942
4943                 /* Memcg ID pins CSS */
4944                 css_put(&memcg->css);
4945         }
4946 }
4947
4948 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4949 {
4950         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4951 }
4952
4953 /**
4954  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4955  * @id: the memcg id to look up
4956  *
4957  * Caller must hold rcu_read_lock().
4958  */
4959 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4960 {
4961         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4962         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4963 }
4964
4965 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4966 {
4967         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4968         int tmp = node;
4969         /*
4970          * This routine is called against possible nodes.
4971          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4972          *
4973          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4974          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4975          *       function.
4976          */
4977         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4978                 tmp = -1;
4979         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4980         if (!pn)
4981                 return 1;
4982
4983         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4984         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4985                 kfree(pn);
4986                 return 1;
4987         }
4988
4989         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4990         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4991                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4992                 kfree(pn);
4993                 return 1;
4994         }
4995
4996         lruvec_init(&pn->lruvec);
4997         pn->usage_in_excess = 0;
4998         pn->on_tree = false;
4999         pn->memcg = memcg;
5000
5001         memcg->nodeinfo[node] = pn;
5002         return 0;
5003 }
5004
5005 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5006 {
5007         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
5008
5009         if (!pn)
5010                 return;
5011
5012         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
5013         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
5014         kfree(pn);
5015 }
5016
5017 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5018 {
5019         int node;
5020
5021         for_each_node(node)
5022                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
5023         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
5024         free_percpu(memcg->vmstats_local);
5025         kfree(memcg);
5026 }
5027
5028 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5029 {
5030         memcg_wb_domain_exit(memcg);
5031         /*
5032          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
5033          * on parent's and all ancestor levels.
5034          */
5035         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, false);
5036         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
5037         __mem_cgroup_free(memcg);
5038 }
5039
5040 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
5041 {
5042         struct mem_cgroup *memcg;
5043         unsigned int size;
5044         int node;
5045         int __maybe_unused i;
5046
5047         size = sizeof(struct mem_cgroup);
5048         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
5049
5050         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
5051         if (!memcg)
5052                 return NULL;
5053
5054         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
5055                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
5056                                  GFP_KERNEL);
5057         if (memcg->id.id < 0)
5058                 goto fail;
5059
5060         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5061         if (!memcg->vmstats_local)
5062                 goto fail;
5063
5064         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5065         if (!memcg->vmstats_percpu)
5066                 goto fail;
5067
5068         for_each_node(node)
5069                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5070                         goto fail;
5071
5072         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5073                 goto fail;
5074
5075         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5076         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
5077         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5078         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5079         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5080         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5081         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5082         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5083         memcg->socket_pressure = jiffies;
5084 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5085         memcg->kmemcg_id = -1;
5086 #endif
5087 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5088         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5089         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5090                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5091                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5092 #endif
5093 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5094         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5095         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5096         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5097 #endif
5098         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5099         return memcg;
5100 fail:
5101         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5102         __mem_cgroup_free(memcg);
5103         return NULL;
5104 }
5105
5106 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5107 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5108 {
5109         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5110         struct mem_cgroup *memcg;
5111         long error = -ENOMEM;
5112
5113         memcg = mem_cgroup_alloc();
5114         if (!memcg)
5115                 return ERR_PTR(error);
5116
5117         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5118         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5119         if (parent) {
5120                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5121                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5122         }
5123         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5124                 memcg->use_hierarchy = true;
5125                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5126                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5127                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5128                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5129                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5130         } else {
5131                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5132                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5133                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5134                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5135                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5136                 /*
5137                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5138                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5139                  * unfortunate state in our controller.
5140                  */
5141                 if (parent != root_mem_cgroup)
5142                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5143         }
5144
5145         /* The following stuff does not apply to the root */
5146         if (!parent) {
5147 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5148                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5149 #endif
5150                 root_mem_cgroup = memcg;
5151                 return &memcg->css;
5152         }
5153
5154         error = memcg_online_kmem(memcg);
5155         if (error)
5156                 goto fail;
5157
5158         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5159                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5160
5161         return &memcg->css;
5162 fail:
5163         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5164         mem_cgroup_free(memcg);
5165         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5166 }
5167
5168 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5169 {
5170         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5171
5172         /*
5173          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5174          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5175          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5176          */
5177         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5178                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5179                 return -ENOMEM;
5180         }
5181
5182         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5183         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5184         css_get(css);
5185         return 0;
5186 }
5187
5188 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5189 {
5190         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5191         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5192
5193         /*
5194          * Unregister events and notify userspace.
5195          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5196          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5197          */
5198         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5199         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5200                 list_del_init(&event->list);
5201                 schedule_work(&event->remove);
5202         }
5203         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5204
5205         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5206         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5207
5208         memcg_offline_kmem(memcg);
5209         wb_memcg_offline(memcg);
5210
5211         drain_all_stock(memcg);
5212
5213         mem_cgroup_id_put(memcg);
5214 }
5215
5216 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5217 {
5218         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5219
5220         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5221 }
5222
5223 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5224 {
5225         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5226         int __maybe_unused i;
5227
5228 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5229         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5230                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5231 #endif
5232         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5233                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5234
5235         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5236                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5237
5238         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5239         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5240         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5241         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5242         memcg_free_kmem(memcg);
5243         mem_cgroup_free(memcg);
5244 }
5245
5246 /**
5247  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5248  * @css: the target css
5249  *
5250  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5251  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5252  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5253  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5254  * made visible again.
5255  *
5256  * The current implementation only resets the essential configurations.
5257  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5258  */
5259 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5260 {
5261         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5262
5263         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5264         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5265         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5266         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5267         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5268         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5269         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5270         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5271         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5272         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5273 }
5274
5275 #ifdef CONFIG_MMU
5276 /* Handlers for move charge at task migration. */
5277 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5278 {
5279         int ret;
5280
5281         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5282         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5283         if (!ret) {
5284                 mc.precharge += count;
5285                 return ret;
5286         }
5287
5288         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5289         while (count--) {
5290                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5291                 if (ret)
5292                         return ret;
5293                 mc.precharge++;
5294                 cond_resched();
5295         }
5296         return 0;
5297 }
5298
5299 union mc_target {
5300         struct page     *page;
5301         swp_entry_t     ent;
5302 };
5303
5304 enum mc_target_type {
5305         MC_TARGET_NONE = 0,
5306         MC_TARGET_PAGE,
5307         MC_TARGET_SWAP,
5308         MC_TARGET_DEVICE,
5309 };
5310
5311 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5312                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5313 {
5314         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5315
5316         if (!page || !page_mapped(page))
5317                 return NULL;
5318         if (PageAnon(page)) {
5319                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5320                         return NULL;
5321         } else {
5322                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5323                         return NULL;
5324         }
5325         if (!get_page_unless_zero(page))
5326                 return NULL;
5327
5328         return page;
5329 }
5330
5331 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5332 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5333                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5334 {
5335         struct page *page = NULL;
5336         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5337
5338         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5339                 return NULL;
5340
5341         /*
5342          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5343          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5344          * as special swap entry in the CPU page table.
5345          */
5346         if (is_device_private_entry(ent)) {
5347                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5348                 /*
5349                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5350                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5351                  */
5352                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5353                         return NULL;
5354                 return page;
5355         }
5356
5357         /*
5358          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5359          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5360          */
5361         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5362         if (do_memsw_account())
5363                 entry->val = ent.val;
5364
5365         return page;
5366 }
5367 #else
5368 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5369                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5370 {
5371         return NULL;
5372 }
5373 #endif
5374
5375 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5376                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5377 {
5378         struct page *page = NULL;
5379         struct address_space *mapping;
5380         pgoff_t pgoff;
5381
5382         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5383                 return NULL;
5384         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5385                 return NULL;
5386
5387         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5388         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5389
5390         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5391 #ifdef CONFIG_SWAP
5392         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5393         if (shmem_mapping(mapping)) {
5394                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5395                 if (xa_is_value(page)) {
5396                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5397                         if (do_memsw_account())
5398                                 *entry = swp;
5399                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5400                                              swp_offset(swp));
5401                 }
5402         } else
5403                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5404 #else
5405         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5406 #endif
5407         return page;
5408 }
5409
5410 /**
5411  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5412  * @page: the page
5413  * @compound: charge the page as compound or small page
5414  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5415  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5416  *
5417  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5418  *
5419  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5420  * from old cgroup.
5421  */
5422 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5423                                    bool compound,
5424                                    struct mem_cgroup *from,
5425                                    struct mem_cgroup *to)
5426 {
5427         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5428         struct pglist_data *pgdat;
5429         unsigned long flags;
5430         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5431         int ret;
5432         bool anon;
5433
5434         VM_BUG_ON(from == to);
5435         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5436         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5437
5438         /*
5439          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5440          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5441          */
5442         ret = -EBUSY;
5443         if (!trylock_page(page))
5444                 goto out;
5445
5446         ret = -EINVAL;
5447         if (page->mem_cgroup != from)
5448                 goto out_unlock;
5449
5450         anon = PageAnon(page);
5451
5452         pgdat = page_pgdat(page);
5453         from_vec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, from);
5454         to_vec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, to);
5455
5456         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5457
5458         if (!anon && page_mapped(page)) {
5459                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5460                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5461         }
5462
5463         /*
5464          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5465          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5466          * So mapping should be stable for dirty pages.
5467          */
5468         if (!anon && PageDirty(page)) {
5469                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5470
5471                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5472                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5473                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5474                 }
5475         }
5476
5477         if (PageWriteback(page)) {
5478                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5479                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5480         }
5481
5482 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5483         if (compound && !list_empty(page_deferred_list(page))) {
5484                 spin_lock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5485                 list_del_init(page_deferred_list(page));
5486                 from->deferred_split_queue.split_queue_len--;
5487                 spin_unlock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5488         }
5489 #endif
5490         /*
5491          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5492          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5493          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5494          */
5495
5496         /* caller should have done css_get */
5497         page->mem_cgroup = to;
5498
5499 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5500         if (compound && list_empty(page_deferred_list(page))) {
5501                 spin_lock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5502                 list_add_tail(page_deferred_list(page),
5503                               &to->deferred_split_queue.split_queue);
5504                 to->deferred_split_queue.split_queue_len++;
5505                 spin_unlock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5506         }
5507 #endif
5508
5509         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5510
5511         ret = 0;
5512
5513         local_irq_disable();
5514         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5515         memcg_check_events(to, page);
5516         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5517         memcg_check_events(from, page);
5518         local_irq_enable();
5519 out_unlock:
5520         unlock_page(page);
5521 out:
5522         return ret;
5523 }
5524
5525 /**
5526  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5527  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5528  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5529  * @ptent: the pte to be checked
5530  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5531  *
5532  * Returns
5533  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5534  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5535  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5536  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5537  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5538  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5539  *     in target->ent.
5540  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5541  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5542  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5543  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5544  *     regular page.
5545  *
5546  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5547  *
5548  * Called with pte lock held.
5549  */
5550
5551 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5552                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5553 {
5554         struct page *page = NULL;
5555         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5556         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5557
5558         if (pte_present(ptent))
5559                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5560         else if (is_swap_pte(ptent))
5561                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5562         else if (pte_none(ptent))
5563                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5564
5565         if (!page && !ent.val)
5566                 return ret;
5567         if (page) {
5568                 /*
5569                  * Do only loose check w/o serialization.
5570                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5571                  * not under LRU exclusion.
5572                  */
5573                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5574                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5575                         if (is_device_private_page(page))
5576                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5577                         if (target)
5578                                 target->page = page;
5579                 }
5580                 if (!ret || !target)
5581                         put_page(page);
5582         }
5583         /*
5584          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5585          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5586          */
5587         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5588             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5589                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5590                 if (target)
5591                         target->ent = ent;
5592         }
5593         return ret;
5594 }
5595
5596 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5597 /*
5598  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5599  * not support them for now.
5600  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5601  */
5602 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5603                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5604 {
5605         struct page *page = NULL;
5606         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5607
5608         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5609                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5610                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5611                 return ret;
5612         }
5613         page = pmd_page(pmd);
5614         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5615         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5616                 return ret;
5617         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5618                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5619                 if (target) {
5620                         get_page(page);
5621                         target->page = page;
5622                 }
5623         }
5624         return ret;
5625 }
5626 #else
5627 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5628                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5629 {
5630         return MC_TARGET_NONE;
5631 }
5632 #endif
5633
5634 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5635                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5636                                         struct mm_walk *walk)
5637 {
5638         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5639         pte_t *pte;
5640         spinlock_t *ptl;
5641
5642         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5643         if (ptl) {
5644                 /*
5645                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5646                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5647                  * this might change.
5648                  */
5649                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5650                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5651                 spin_unlock(ptl);
5652                 return 0;
5653         }
5654
5655         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5656                 return 0;
5657         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5658         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5659                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5660                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5661         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5662         cond_resched();
5663
5664         return 0;
5665 }
5666
5667 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5668         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5669 };
5670
5671 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5672 {
5673         unsigned long precharge;
5674
5675         down_read(&mm->mmap_sem);
5676         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5677         up_read(&mm->mmap_sem);
5678
5679         precharge = mc.precharge;
5680         mc.precharge = 0;
5681
5682         return precharge;
5683 }
5684
5685 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5686 {
5687         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5688
5689         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5690         mc.moving_task = current;
5691         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5692 }
5693
5694 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5695 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5696 {
5697         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5698         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5699
5700         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5701         if (mc.precharge) {
5702                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5703                 mc.precharge = 0;
5704         }
5705         /*
5706          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5707          * we must uncharge here.
5708          */
5709         if (mc.moved_charge) {
5710                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5711                 mc.moved_charge = 0;
5712         }
5713         /* we must fixup refcnts and charges */
5714         if (mc.moved_swap) {
5715                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5716                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5717                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5718
5719                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5720
5721                 /*
5722                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5723                  * should uncharge to->memory.
5724                  */
5725                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5726                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5727
5728                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5729                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5730
5731                 mc.moved_swap = 0;
5732         }
5733         memcg_oom_recover(from);
5734         memcg_oom_recover(to);
5735         wake_up_all(&mc.waitq);
5736 }
5737
5738 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5739 {
5740         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5741
5742         /*
5743          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5744          * task migration.
5745          */
5746         mc.moving_task = NULL;
5747         __mem_cgroup_clear_mc();
5748         spin_lock(&mc.lock);
5749         mc.from = NULL;
5750         mc.to = NULL;
5751         mc.mm = NULL;
5752         spin_unlock(&mc.lock);
5753
5754         mmput(mm);
5755 }
5756
5757 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5758 {
5759         struct cgroup_subsys_state *css;
5760         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5761         struct mem_cgroup *from;
5762         struct task_struct *leader, *p;
5763         struct mm_struct *mm;
5764         unsigned long move_flags;
5765         int ret = 0;
5766
5767         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5768         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5769                 return 0;
5770
5771         /*
5772          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5773          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5774          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5775          * multiple.
5776          */
5777         p = NULL;
5778         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5779                 WARN_ON_ONCE(p);
5780                 p = leader;
5781                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5782         }
5783         if (!p)
5784                 return 0;
5785
5786         /*
5787          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5788          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5789          * So we need to save it, and keep it going.
5790          */
5791         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5792         if (!move_flags)
5793                 return 0;
5794
5795         from = mem_cgroup_from_task(p);
5796
5797         VM_BUG_ON(from == memcg);
5798
5799         mm = get_task_mm(p);
5800         if (!mm)
5801                 return 0;
5802         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5803         if (mm->owner == p) {
5804                 VM_BUG_ON(mc.from);
5805                 VM_BUG_ON(mc.to);
5806                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5807                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5808                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5809
5810                 spin_lock(&mc.lock);
5811                 mc.mm = mm;
5812                 mc.from = from;
5813                 mc.to = memcg;
5814                 mc.flags = move_flags;
5815                 spin_unlock(&mc.lock);
5816                 /* We set mc.moving_task later */
5817
5818                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5819                 if (ret)
5820                         mem_cgroup_clear_mc();
5821         } else {
5822                 mmput(mm);
5823         }
5824         return ret;
5825 }
5826
5827 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5828 {
5829         if (mc.to)
5830                 mem_cgroup_clear_mc();
5831 }
5832
5833 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5834                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5835                                 struct mm_walk *walk)
5836 {
5837         int ret = 0;
5838         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5839         pte_t *pte;
5840         spinlock_t *ptl;
5841         enum mc_target_type target_type;
5842         union mc_target target;
5843         struct page *page;
5844
5845         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5846         if (ptl) {
5847                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5848                         spin_unlock(ptl);
5849                         return 0;
5850                 }
5851                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5852                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5853                         page = target.page;
5854                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5855                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5856                                                              mc.from, mc.to)) {
5857                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5858                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5859                                 }
5860                                 putback_lru_page(page);
5861                         }
5862                         put_page(page);
5863                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5864                         page = target.page;
5865                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5866                                                      mc.from, mc.to)) {
5867                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5868                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5869                         }
5870                         put_page(page);
5871                 }
5872                 spin_unlock(ptl);
5873                 return 0;
5874         }
5875
5876         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5877                 return 0;
5878 retry:
5879         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5880         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5881                 pte_t ptent = *(pte++);
5882                 bool device = false;
5883                 swp_entry_t ent;
5884
5885                 if (!mc.precharge)
5886                         break;
5887
5888                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5889                 case MC_TARGET_DEVICE:
5890                         device = true;
5891                         /* fall through */
5892                 case MC_TARGET_PAGE:
5893                         page = target.page;
5894                         /*
5895                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5896                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5897                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5898                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5899                          */
5900                         if (PageTransCompound(page))
5901                                 goto put;
5902                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5903                                 goto put;
5904                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5905                                                 mc.from, mc.to)) {
5906                                 mc.precharge--;
5907                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5908                                 mc.moved_charge++;
5909                         }
5910                         if (!device)
5911                                 putback_lru_page(page);
5912 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5913                         put_page(page);
5914                         break;
5915                 case MC_TARGET_SWAP:
5916                         ent = target.ent;
5917                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5918                                 mc.precharge--;
5919                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5920                                 mc.moved_swap++;
5921                         }
5922                         break;
5923                 default:
5924                         break;
5925                 }
5926         }
5927         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5928         cond_resched();
5929
5930         if (addr != end) {
5931                 /*
5932                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5933                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5934                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5935                  * phase.
5936                  */
5937                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5938                 if (!ret)
5939                         goto retry;
5940         }
5941
5942         return ret;
5943 }
5944
5945 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5946         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5947 };
5948
5949 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5950 {
5951         lru_add_drain_all();
5952         /*
5953          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5954          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5955          * for already started RCU-only updates to finish.
5956          */
5957         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5958         synchronize_rcu();
5959 retry:
5960         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5961                 /*
5962                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5963                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5964                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5965                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5966                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5967                  */
5968                 __mem_cgroup_clear_mc();
5969                 cond_resched();
5970                 goto retry;
5971         }
5972         /*
5973          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5974          * additional charge, the page walk just aborts.
5975          */
5976         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5977                         NULL);
5978
5979         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5980         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5981 }
5982
5983 static void mem_cgroup_move_task(void)
5984 {
5985         if (mc.to) {
5986                 mem_cgroup_move_charge();
5987                 mem_cgroup_clear_mc();
5988         }
5989 }
5990 #else   /* !CONFIG_MMU */
5991 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5992 {
5993         return 0;
5994 }
5995 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5996 {
5997 }
5998 static void mem_cgroup_move_task(void)
5999 {
6000 }
6001 #endif
6002
6003 /*
6004  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
6005  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
6006  * attempt.
6007  */
6008 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
6009 {
6010         /*
6011          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
6012          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
6013          * on for the root memcg is enough.
6014          */
6015         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6016                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
6017         else
6018                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
6019 }
6020
6021 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
6022 {
6023         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
6024                 seq_puts(m, "max\n");
6025         else
6026                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
6027
6028         return 0;
6029 }
6030
6031 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6032                                struct cftype *cft)
6033 {
6034         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6035
6036         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
6037 }
6038
6039 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
6040 {
6041         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6042                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
6043 }
6044
6045 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
6046                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6047 {
6048         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6049         unsigned long min;
6050         int err;
6051
6052         buf = strstrip(buf);
6053         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
6054         if (err)
6055                 return err;
6056
6057         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
6058
6059         return nbytes;
6060 }
6061
6062 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
6063 {
6064         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6065                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
6066 }
6067
6068 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
6069                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6070 {
6071         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6072         unsigned long low;
6073         int err;
6074
6075         buf = strstrip(buf);
6076         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6077         if (err)
6078                 return err;
6079
6080         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6081
6082         return nbytes;
6083 }
6084
6085 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6086 {
6087         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6088 }
6089
6090 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6091                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6092 {
6093         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6094         unsigned long nr_pages;
6095         unsigned long high;
6096         int err;
6097
6098         buf = strstrip(buf);
6099         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6100         if (err)
6101                 return err;
6102
6103         memcg->high = high;
6104
6105         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6106         if (nr_pages > high)
6107                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6108                                              GFP_KERNEL, true);
6109
6110         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6111         return nbytes;
6112 }
6113
6114 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6115 {
6116         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6117                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6118 }
6119
6120 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6121                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6122 {
6123         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6124         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6125         bool drained = false;
6126         unsigned long max;
6127         int err;
6128
6129         buf = strstrip(buf);
6130         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6131         if (err)
6132                 return err;
6133
6134         xchg(&memcg->memory.max, max);
6135
6136         for (;;) {
6137                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6138
6139                 if (nr_pages <= max)
6140                         break;
6141
6142                 if (signal_pending(current)) {
6143                         err = -EINTR;
6144                         break;
6145                 }
6146
6147                 if (!drained) {
6148                         drain_all_stock(memcg);
6149                         drained = true;
6150                         continue;
6151                 }
6152
6153                 if (nr_reclaims) {
6154                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6155                                                           GFP_KERNEL, true))
6156                                 nr_reclaims--;
6157                         continue;
6158                 }
6159
6160                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6161                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6162                         break;
6163         }
6164
6165         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6166         return nbytes;
6167 }
6168
6169 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6170 {
6171         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6172         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6173         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6174         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6175         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6176                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6177 }
6178
6179 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6180 {
6181         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6182
6183         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6184         return 0;
6185 }
6186
6187 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6188 {
6189         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6190
6191         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6192         return 0;
6193 }
6194
6195 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6196 {
6197         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6198         char *buf;
6199
6200         buf = memory_stat_format(memcg);
6201         if (!buf)
6202                 return -ENOMEM;
6203         seq_puts(m, buf);
6204         kfree(buf);
6205         return 0;
6206 }
6207
6208 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6209 {
6210         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6211
6212         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6213
6214         return 0;
6215 }
6216
6217 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6218                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6219 {
6220         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6221         int ret, oom_group;
6222
6223         buf = strstrip(buf);
6224         if (!buf)
6225                 return -EINVAL;
6226
6227         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6228         if (ret)
6229                 return ret;
6230
6231         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6232                 return -EINVAL;
6233
6234         memcg->oom_group = oom_group;
6235
6236         return nbytes;
6237 }
6238
6239 static struct cftype memory_files[] = {
6240         {
6241                 .name = "current",
6242                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6243                 .read_u64 = memory_current_read,
6244         },
6245         {
6246                 .name = "min",
6247                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6248                 .seq_show = memory_min_show,
6249                 .write = memory_min_write,
6250         },
6251         {
6252                 .name = "low",
6253                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6254                 .seq_show = memory_low_show,
6255                 .write = memory_low_write,
6256         },
6257         {
6258                 .name = "high",
6259                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6260                 .seq_show = memory_high_show,
6261                 .write = memory_high_write,
6262         },
6263         {
6264                 .name = "max",
6265                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6266                 .seq_show = memory_max_show,
6267                 .write = memory_max_write,
6268         },
6269         {
6270                 .name = "events",
6271                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6272                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6273                 .seq_show = memory_events_show,
6274         },
6275         {
6276                 .name = "events.local",
6277                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6278                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6279                 .seq_show = memory_events_local_show,
6280         },
6281         {
6282                 .name = "stat",
6283                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6284                 .seq_show = memory_stat_show,
6285         },
6286         {
6287                 .name = "oom.group",
6288                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6289                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6290                 .write = memory_oom_group_write,
6291         },
6292         { }     /* terminate */
6293 };
6294
6295 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6296         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6297         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6298         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6299         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6300         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6301         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6302         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6303         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6304         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6305         .bind = mem_cgroup_bind,
6306         .dfl_cftypes = memory_files,
6307         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6308         .early_init = 0,
6309 };
6310
6311 /**
6312  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6313  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6314  * @memcg: the memory cgroup to check
6315  *
6316  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6317  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6318  *
6319  * Returns one of the following:
6320  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6321  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6322  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6323  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6324  *
6325  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
6326  *
6327  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
6328  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
6329  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
6330  *
6331  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
6332  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
6333  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
6334  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
6335  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
6336  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
6337  * protected memory.
6338  *
6339  *                                             low_usage
6340  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
6341  *                                        siblings_low_usage
6342  *
6343  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
6344  * low_usage = |
6345  *             | 0, otherwise.
6346  *
6347  *
6348  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
6349  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
6350  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
6351  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
6352  * distribution.
6353  *
6354  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
6355  *
6356  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
6357  *    //\\
6358  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
6359  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
6360  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
6361  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
6362  *
6363  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
6364  * is expected (approximately):
6365  *
6366  *     A/memory.current = 2G
6367  *
6368  *     B/memory.current = 1.3G
6369  *     C/memory.current = 0.6G
6370  *     D/memory.current = 0
6371  *     E/memory.current = 0
6372  *
6373  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
6374  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
6375  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
6376  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
6377  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
6378  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
6379  * as memory.low is a best-effort mechanism.
6380  */
6381 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6382                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6383 {
6384         struct mem_cgroup *parent;
6385         unsigned long emin, parent_emin;
6386         unsigned long elow, parent_elow;
6387         unsigned long usage;
6388
6389         if (mem_cgroup_disabled())
6390                 return MEMCG_PROT_NONE;
6391
6392         if (!root)
6393                 root = root_mem_cgroup;
6394         if (memcg == root)
6395                 return MEMCG_PROT_NONE;
6396
6397         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6398         if (!usage)
6399                 return MEMCG_PROT_NONE;
6400
6401         emin = memcg->memory.min;
6402         elow = memcg->memory.low;
6403
6404         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6405         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6406         if (!parent)
6407                 return MEMCG_PROT_NONE;
6408
6409         if (parent == root)
6410                 goto exit;
6411
6412         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
6413         emin = min(emin, parent_emin);
6414         if (emin && parent_emin) {
6415                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
6416
6417                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
6418                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
6419                         &parent->memory.children_min_usage);
6420
6421                 if (min_usage && siblings_min_usage)
6422                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
6423                                    siblings_min_usage);
6424         }
6425
6426         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
6427         elow = min(elow, parent_elow);
6428         if (elow && parent_elow) {
6429                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
6430
6431                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
6432                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
6433                         &parent->memory.children_low_usage);
6434
6435                 if (low_usage && siblings_low_usage)
6436                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
6437                                    siblings_low_usage);
6438         }
6439
6440 exit:
6441         memcg->memory.emin = emin;
6442         memcg->memory.elow = elow;
6443
6444         if (usage <= emin)
6445                 return MEMCG_PROT_MIN;
6446         else if (usage <= elow)
6447                 return MEMCG_PROT_LOW;
6448         else
6449                 return MEMCG_PROT_NONE;
6450 }
6451
6452 /**
6453  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6454  * @page: page to charge
6455  * @mm: mm context of the victim
6456  * @gfp_mask: reclaim mode
6457  * @memcgp: charged memcg return
6458  * @compound: charge the page as compound or small page
6459  *
6460  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6461  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6462  *
6463  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6464  * Otherwise, an error code is returned.
6465  *
6466  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6467  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6468  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6469  */
6470 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6471                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6472                           bool compound)
6473 {
6474         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6475         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6476         int ret = 0;
6477
6478         if (mem_cgroup_disabled())
6479                 goto out;
6480
6481         if (PageSwapCache(page)) {
6482                 /*
6483                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6484                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6485                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6486                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6487                  * in turn serializes uncharging.
6488                  */
6489                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6490                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6491                         goto out;
6492
6493                 if (do_swap_account) {
6494                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6495                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6496
6497                         rcu_read_lock();
6498                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6499                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6500                                 memcg = NULL;
6501                         rcu_read_unlock();
6502                 }
6503         }
6504
6505         if (!memcg)
6506                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6507
6508         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6509
6510         css_put(&memcg->css);
6511 out:
6512         *memcgp = memcg;
6513         return ret;
6514 }
6515
6516 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6517                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6518                           bool compound)
6519 {
6520         struct mem_cgroup *memcg;
6521         int ret;
6522
6523         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6524         memcg = *memcgp;
6525         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6526         return ret;
6527 }
6528
6529 /**
6530  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6531  * @page: page to charge
6532  * @memcg: memcg to charge the page to
6533  * @lrucare: page might be on LRU already
6534  * @compound: charge the page as compound or small page
6535  *
6536  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6537  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6538  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6539  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6540  *
6541  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6542  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6543  *
6544  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6545  */
6546 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6547                               bool lrucare, bool compound)
6548 {
6549         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6550
6551         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6552         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6553
6554         if (mem_cgroup_disabled())
6555                 return;
6556         /*
6557          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6558          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6559          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6560          */
6561         if (!memcg)
6562                 return;
6563
6564         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6565
6566         local_irq_disable();
6567         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6568         memcg_check_events(memcg, page);
6569         local_irq_enable();
6570
6571         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6572                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6573                 /*
6574                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6575                  * let's not wait for it.  The page already received a
6576                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6577                  */
6578                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6579         }
6580 }
6581
6582 /**
6583  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6584  * @page: page to charge
6585  * @memcg: memcg to charge the page to
6586  * @compound: charge the page as compound or small page
6587  *
6588  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6589  */
6590 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6591                 bool compound)
6592 {
6593         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6594
6595         if (mem_cgroup_disabled())
6596                 return;
6597         /*
6598          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6599          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6600          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6601          */
6602         if (!memcg)
6603                 return;
6604
6605         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6606 }
6607
6608 struct uncharge_gather {
6609         struct mem_cgroup *memcg;
6610         unsigned long pgpgout;
6611         unsigned long nr_anon;
6612         unsigned long nr_file;
6613         unsigned long nr_kmem;
6614         unsigned long nr_huge;
6615         unsigned long nr_shmem;
6616         struct page *dummy_page;
6617 };
6618
6619 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6620 {
6621         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6622 }
6623
6624 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6625 {
6626         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6627         unsigned long flags;
6628
6629         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6630                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6631                 if (do_memsw_account())
6632                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6633                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6634                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6635                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6636         }
6637
6638         local_irq_save(flags);
6639         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6640         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6641         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6642         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6643         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6644         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6645         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6646         local_irq_restore(flags);
6647
6648         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6649                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6650 }
6651
6652 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6653 {
6654         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6655         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6656                         !PageHWPoison(page) , page);
6657
6658         if (!page->mem_cgroup)
6659                 return;
6660
6661         /*
6662          * Nobody should be changing or seriously looking at
6663          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6664          * exclusive access to the page.
6665          */
6666
6667         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6668                 if (ug->memcg) {
6669                         uncharge_batch(ug);
6670                         uncharge_gather_clear(ug);
6671                 }
6672                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6673         }
6674
6675         if (!PageKmemcg(page)) {
6676                 unsigned int nr_pages = 1;
6677
6678                 if (PageTransHuge(page)) {
6679                         nr_pages = compound_nr(page);
6680                         ug->nr_huge += nr_pages;
6681                 }
6682                 if (PageAnon(page))
6683                         ug->nr_anon += nr_pages;
6684                 else {
6685                         ug->nr_file += nr_pages;
6686                         if (PageSwapBacked(page))
6687                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6688                 }
6689                 ug->pgpgout++;
6690         } else {
6691                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6692                 __ClearPageKmemcg(page);
6693         }
6694
6695         ug->dummy_page = page;
6696         page->mem_cgroup = NULL;
6697 }
6698
6699 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6700 {
6701         struct uncharge_gather ug;
6702         struct list_head *next;
6703
6704         uncharge_gather_clear(&ug);
6705
6706         /*
6707          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6708          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6709          */
6710         next = page_list->next;
6711         do {
6712                 struct page *page;
6713
6714                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6715                 next = page->lru.next;
6716
6717                 uncharge_page(page, &ug);
6718         } while (next != page_list);
6719
6720         if (ug.memcg)
6721                 uncharge_batch(&ug);
6722 }
6723
6724 /**
6725  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6726  * @page: page to uncharge
6727  *
6728  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6729  * mem_cgroup_commit_charge().
6730  */
6731 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6732 {
6733         struct uncharge_gather ug;
6734
6735         if (mem_cgroup_disabled())
6736                 return;
6737
6738         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6739         if (!page->mem_cgroup)
6740                 return;
6741
6742         uncharge_gather_clear(&ug);
6743         uncharge_page(page, &ug);
6744         uncharge_batch(&ug);
6745 }
6746
6747 /**
6748  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6749  * @page_list: list of pages to uncharge
6750  *
6751  * Uncharge a list of pages previously charged with
6752  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6753  */
6754 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6755 {
6756         if (mem_cgroup_disabled())
6757                 return;
6758
6759         if (!list_empty(page_list))
6760                 uncharge_list(page_list);
6761 }
6762
6763 /**
6764  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6765  * @oldpage: currently circulating page
6766  * @newpage: replacement page
6767  *
6768  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6769  * be uncharged upon free.
6770  *
6771  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6772  */
6773 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6774 {
6775         struct mem_cgroup *memcg;
6776         unsigned int nr_pages;
6777         bool compound;
6778         unsigned long flags;
6779
6780         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6781         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6782         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6783         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6784                        newpage);
6785
6786         if (mem_cgroup_disabled())
6787                 return;
6788
6789         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6790         if (newpage->mem_cgroup)
6791                 return;
6792
6793         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6794         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6795         if (!memcg)
6796                 return;
6797
6798         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6799         compound = PageTransHuge(newpage);
6800         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6801
6802         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6803         if (do_memsw_account())
6804                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6805         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6806
6807         commit_charge(newpage, memcg, false);
6808
6809         local_irq_save(flags);
6810         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6811         memcg_check_events(memcg, newpage);
6812         local_irq_restore(flags);
6813 }
6814
6815 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6816 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6817
6818 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6819 {
6820         struct mem_cgroup *memcg;
6821
6822         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6823                 return;
6824
6825         /*
6826          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6827          * filled. It won't however, necessarily happen from
6828          * process context. So the test for root memcg given
6829          * the current task's memcg won't help us in this case.
6830          *
6831          * Respecting the original socket's memcg is a better
6832          * decision in this case.
6833          */
6834         if (sk->sk_memcg) {
6835                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6836                 return;
6837         }
6838
6839         rcu_read_lock();
6840         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6841         if (memcg == root_mem_cgroup)
6842                 goto out;
6843         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6844                 goto out;
6845         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6846                 sk->sk_memcg = memcg;
6847 out:
6848         rcu_read_unlock();
6849 }
6850
6851 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6852 {
6853         if (sk->sk_memcg)
6854                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6855 }
6856
6857 /**
6858  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6859  * @memcg: memcg to charge
6860  * @nr_pages: number of pages to charge
6861  *
6862  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6863  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6864  */
6865 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6866 {
6867         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6868
6869         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6870                 struct page_counter *fail;
6871
6872                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6873                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6874                         return true;
6875                 }
6876                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6877                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6878                 return false;
6879         }
6880
6881         /* Don't block in the packet receive path */
6882         if (in_softirq())
6883                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6884
6885         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6886
6887         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6888                 return true;
6889
6890         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6891         return false;
6892 }
6893
6894 /**
6895  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6896  * @memcg: memcg to uncharge
6897  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6898  */
6899 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6900 {
6901         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6902                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6903                 return;
6904         }
6905
6906         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6907
6908         refill_stock(memcg, nr_pages);
6909 }
6910
6911 static int __init cgroup_memory(char *s)
6912 {
6913         char *token;
6914
6915         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6916                 if (!*token)
6917                         continue;
6918                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6919                         cgroup_memory_nosocket = true;
6920                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6921                         cgroup_memory_nokmem = true;
6922         }
6923         return 0;
6924 }
6925 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6926
6927 /*
6928  * subsys_initcall() for memory controller.
6929  *
6930  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6931  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6932  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6933  * should be initialized from here.
6934  */
6935 static int __init mem_cgroup_init(void)
6936 {
6937         int cpu, node;
6938
6939 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6940         /*
6941          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6942          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6943          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6944          * destroyed simultaneously.
6945          */
6946         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6947         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6948 #endif
6949
6950         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6951                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6952
6953         for_each_possible_cpu(cpu)
6954                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6955                           drain_local_stock);
6956
6957         for_each_node(node) {
6958                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6959
6960                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6961                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6962
6963                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6964                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6965                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6966                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6967         }
6968
6969         return 0;
6970 }
6971 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6972
6973 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6974 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6975 {
6976         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6977                 /*
6978                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6979                  * always be >= 1.
6980                  */
6981                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6982                         VM_BUG_ON(1);
6983                         break;
6984                 }
6985                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6986                 if (!memcg)
6987                         memcg = root_mem_cgroup;
6988         }
6989         return memcg;
6990 }
6991
6992 /**
6993  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6994  * @page: page whose memsw charge to transfer
6995  * @entry: swap entry to move the charge to
6996  *
6997  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6998  */
6999 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
7000 {
7001         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
7002         unsigned int nr_entries;
7003         unsigned short oldid;
7004
7005         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
7006         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
7007
7008         if (!do_memsw_account())
7009                 return;
7010
7011         memcg = page->mem_cgroup;
7012
7013         /* Readahead page, never charged */
7014         if (!memcg)
7015                 return;
7016
7017         /*
7018          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
7019          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
7020          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
7021          */
7022         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7023         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
7024         /* Get references for the tail pages, too */
7025         if (nr_entries > 1)
7026                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
7027         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
7028                                    nr_entries);
7029         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7030         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
7031
7032         page->mem_cgroup = NULL;
7033
7034         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7035                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
7036
7037         if (memcg != swap_memcg) {
7038                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
7039                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
7040                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
7041         }
7042
7043         /*
7044          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
7045          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
7046          * important here to have the interrupts disabled because it is the
7047          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
7048          */
7049         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
7050         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
7051                                      -nr_entries);
7052         memcg_check_events(memcg, page);
7053
7054         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7055                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
7056 }
7057
7058 /**
7059  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
7060  * @page: page being added to swap
7061  * @entry: swap entry to charge
7062  *
7063  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
7064  *
7065  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
7066  */
7067 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
7068 {
7069         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
7070         struct page_counter *counter;
7071         struct mem_cgroup *memcg;
7072         unsigned short oldid;
7073
7074         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
7075                 return 0;
7076
7077         memcg = page->mem_cgroup;
7078
7079         /* Readahead page, never charged */
7080         if (!memcg)
7081                 return 0;
7082
7083         if (!entry.val) {
7084                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7085                 return 0;
7086         }
7087
7088         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7089
7090         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7091             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7092                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7093                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7094                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7095                 return -ENOMEM;
7096         }
7097
7098         /* Get references for the tail pages, too */
7099         if (nr_pages > 1)
7100                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7101         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7102         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7103         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7104
7105         return 0;
7106 }
7107
7108 /**
7109  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7110  * @entry: swap entry to uncharge
7111  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7112  */
7113 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7114 {
7115         struct mem_cgroup *memcg;
7116         unsigned short id;
7117
7118         if (!do_swap_account)
7119                 return;
7120
7121         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7122         rcu_read_lock();
7123         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7124         if (memcg) {
7125                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7126                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7127                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7128                         else
7129                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7130                 }
7131                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7132                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7133         }
7134         rcu_read_unlock();
7135 }
7136
7137 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7138 {
7139         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7140
7141         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7142                 return nr_swap_pages;
7143         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7144                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7145                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7146                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7147         return nr_swap_pages;
7148 }
7149
7150 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7151 {
7152         struct mem_cgroup *memcg;
7153
7154         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7155
7156         if (vm_swap_full())
7157                 return true;
7158         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7159                 return false;
7160
7161         memcg = page->mem_cgroup;
7162         if (!memcg)
7163                 return false;
7164
7165         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7166                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
7167                         return true;
7168
7169         return false;
7170 }
7171
7172 /* for remember boot option*/
7173 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7174 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7175 #else
7176 static int really_do_swap_account __initdata;
7177 #endif
7178
7179 static int __init enable_swap_account(char *s)
7180 {
7181         if (!strcmp(s, "1"))
7182                 really_do_swap_account = 1;
7183         else if (!strcmp(s, "0"))
7184                 really_do_swap_account = 0;
7185         return 1;
7186 }
7187 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7188
7189 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7190                              struct cftype *cft)
7191 {
7192         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7193
7194         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7195 }
7196
7197 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7198 {
7199         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7200                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7201 }
7202
7203 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7204                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7205 {
7206         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7207         unsigned long max;
7208         int err;
7209
7210         buf = strstrip(buf);
7211         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7212         if (err)
7213                 return err;
7214
7215         xchg(&memcg->swap.max, max);
7216
7217         return nbytes;
7218 }
7219
7220 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7221 {
7222         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7223
7224         seq_printf(m, "max %lu\n",
7225                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7226         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7227                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7228
7229         return 0;
7230 }
7231
7232 static struct cftype swap_files[] = {
7233         {
7234                 .name = "swap.current",
7235                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7236                 .read_u64 = swap_current_read,
7237         },
7238         {
7239                 .name = "swap.max",
7240                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7241                 .seq_show = swap_max_show,
7242                 .write = swap_max_write,
7243         },
7244         {
7245                 .name = "swap.events",
7246                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7247                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7248                 .seq_show = swap_events_show,
7249         },
7250         { }     /* terminate */
7251 };
7252
7253 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7254         {
7255                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7256                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7257                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7258         },
7259         {
7260                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7261                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7262                 .write = mem_cgroup_reset,
7263                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7264         },
7265         {
7266                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7267                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7268                 .write = mem_cgroup_write,
7269                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7270         },
7271         {
7272                 .name = "memsw.failcnt",
7273                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7274                 .write = mem_cgroup_reset,
7275                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7276         },
7277         { },    /* terminate */
7278 };
7279
7280 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7281 {
7282         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7283                 do_swap_account = 1;
7284                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7285                                                swap_files));
7286                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7287                                                   memsw_cgroup_files));
7288         }
7289         return 0;
7290 }
7291 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7292
7293 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */