4000ea4ea0ec8a4ab79c3dd1c75decef19a11eb9
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/sched/mm.h>
39 #include <linux/shmem_fs.h>
40 #include <linux/hugetlb.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/vm_event_item.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/page-flags.h>
45 #include <linux/backing-dev.h>
46 #include <linux/bit_spinlock.h>
47 #include <linux/rcupdate.h>
48 #include <linux/limits.h>
49 #include <linux/export.h>
50 #include <linux/mutex.h>
51 #include <linux/rbtree.h>
52 #include <linux/slab.h>
53 #include <linux/swap.h>
54 #include <linux/swapops.h>
55 #include <linux/spinlock.h>
56 #include <linux/eventfd.h>
57 #include <linux/poll.h>
58 #include <linux/sort.h>
59 #include <linux/fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/vmpressure.h>
62 #include <linux/mm_inline.h>
63 #include <linux/swap_cgroup.h>
64 #include <linux/cpu.h>
65 #include <linux/oom.h>
66 #include <linux/lockdep.h>
67 #include <linux/file.h>
68 #include <linux/tracehook.h>
69 #include "internal.h"
70 #include <net/sock.h>
71 #include <net/ip.h>
72 #include "slab.h"
73
74 #include <linux/uaccess.h>
75
76 #include <trace/events/vmscan.h>
77
78 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
79 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
80
81 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
82
83 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
84
85 /* Socket memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nosocket;
87
88 /* Kernel memory accounting disabled? */
89 static bool cgroup_memory_nokmem;
90
91 /* Whether the swap controller is active */
92 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
93 int do_swap_account __read_mostly;
94 #else
95 #define do_swap_account         0
96 #endif
97
98 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
99 static bool do_memsw_account(void)
100 {
101         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
102 }
103
104 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
105         "inactive_anon",
106         "active_anon",
107         "inactive_file",
108         "active_file",
109         "unevictable",
110 };
111
112 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
113 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
114 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
115
116 /*
117  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
118  * their hierarchy representation
119  */
120
121 struct mem_cgroup_tree_per_node {
122         struct rb_root rb_root;
123         struct rb_node *rb_rightmost;
124         spinlock_t lock;
125 };
126
127 struct mem_cgroup_tree {
128         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
129 };
130
131 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
132
133 /* for OOM */
134 struct mem_cgroup_eventfd_list {
135         struct list_head list;
136         struct eventfd_ctx *eventfd;
137 };
138
139 /*
140  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
141  */
142 struct mem_cgroup_event {
143         /*
144          * memcg which the event belongs to.
145          */
146         struct mem_cgroup *memcg;
147         /*
148          * eventfd to signal userspace about the event.
149          */
150         struct eventfd_ctx *eventfd;
151         /*
152          * Each of these stored in a list by the cgroup.
153          */
154         struct list_head list;
155         /*
156          * register_event() callback will be used to add new userspace
157          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
158          * on eventfd to send notification to userspace.
159          */
160         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
161                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
162         /*
163          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
164          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
165          * if you want provide notification functionality.
166          */
167         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
168                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
169         /*
170          * All fields below needed to unregister event when
171          * userspace closes eventfd.
172          */
173         poll_table pt;
174         wait_queue_head_t *wqh;
175         wait_queue_entry_t wait;
176         struct work_struct remove;
177 };
178
179 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
180 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
181
182 /* Stuffs for move charges at task migration. */
183 /*
184  * Types of charges to be moved.
185  */
186 #define MOVE_ANON       0x1U
187 #define MOVE_FILE       0x2U
188 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
189
190 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
191 static struct move_charge_struct {
192         spinlock_t        lock; /* for from, to */
193         struct mm_struct  *mm;
194         struct mem_cgroup *from;
195         struct mem_cgroup *to;
196         unsigned long flags;
197         unsigned long precharge;
198         unsigned long moved_charge;
199         unsigned long moved_swap;
200         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
201         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
202 } mc = {
203         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
204         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
205 };
206
207 /*
208  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
209  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
210  */
211 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
212 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
213
214 enum charge_type {
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
216         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
217         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
218         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
219         NR_CHARGE_TYPE,
220 };
221
222 /* for encoding cft->private value on file */
223 enum res_type {
224         _MEM,
225         _MEMSWAP,
226         _OOM_TYPE,
227         _KMEM,
228         _TCP,
229 };
230
231 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
232 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
233 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
234 /* Used for OOM nofiier */
235 #define OOM_CONTROL             (0)
236
237 /*
238  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
239  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
240  * be used for reference counting.
241  */
242 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
243         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
244              iter != NULL;                              \
245              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
246
247 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
248         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
249              iter != NULL;                              \
250              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
251
252 static inline bool should_force_charge(void)
253 {
254         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
255                 (current->flags & PF_EXITING);
256 }
257
258 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
259 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
260 {
261         if (!memcg)
262                 memcg = root_mem_cgroup;
263         return &memcg->vmpressure;
264 }
265
266 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
267 {
268         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
269 }
270
271 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
272 /*
273  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
274  * The main reason for not using cgroup id for this:
275  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
276  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
277  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
278  *  200 entry array for that.
279  *
280  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
281  * will double each time we have to increase it.
282  */
283 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
284 int memcg_nr_cache_ids;
285
286 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
287 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
288
289 void memcg_get_cache_ids(void)
290 {
291         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
292 }
293
294 void memcg_put_cache_ids(void)
295 {
296         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
297 }
298
299 /*
300  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
301  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
302  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
303  * tunable, but that is strictly not necessary.
304  *
305  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
306  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
307  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
308  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
309  * increase ours as well if it increases.
310  */
311 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
312 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
313
314 /*
315  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
316  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
317  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
318  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
319  */
320 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
321 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
322
323 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
324
325 static int memcg_shrinker_map_size;
326 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
327
328 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
329 {
330         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
331 }
332
333 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
334                                          int size, int old_size)
335 {
336         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
337         int nid;
338
339         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
340
341         for_each_node(nid) {
342                 old = rcu_dereference_protected(
343                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
344                 /* Not yet online memcg */
345                 if (!old)
346                         return 0;
347
348                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
349                 if (!new)
350                         return -ENOMEM;
351
352                 /* Set all old bits, clear all new bits */
353                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
354                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
355
356                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
357                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
358         }
359
360         return 0;
361 }
362
363 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
364 {
365         struct mem_cgroup_per_node *pn;
366         struct memcg_shrinker_map *map;
367         int nid;
368
369         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
370                 return;
371
372         for_each_node(nid) {
373                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
374                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
375                 if (map)
376                         kvfree(map);
377                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
378         }
379 }
380
381 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
382 {
383         struct memcg_shrinker_map *map;
384         int nid, size, ret = 0;
385
386         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
387                 return 0;
388
389         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390         size = memcg_shrinker_map_size;
391         for_each_node(nid) {
392                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
393                 if (!map) {
394                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
395                         ret = -ENOMEM;
396                         break;
397                 }
398                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
399         }
400         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
401
402         return ret;
403 }
404
405 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
406 {
407         int size, old_size, ret = 0;
408         struct mem_cgroup *memcg;
409
410         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
411         old_size = memcg_shrinker_map_size;
412         if (size <= old_size)
413                 return 0;
414
415         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
416         if (!root_mem_cgroup)
417                 goto unlock;
418
419         for_each_mem_cgroup(memcg) {
420                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
421                         continue;
422                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
423                 if (ret)
424                         goto unlock;
425         }
426 unlock:
427         if (!ret)
428                 memcg_shrinker_map_size = size;
429         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
430         return ret;
431 }
432
433 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
434 {
435         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
436                 struct memcg_shrinker_map *map;
437
438                 rcu_read_lock();
439                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
440                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
441                 smp_mb__before_atomic();
442                 set_bit(shrinker_id, map->map);
443                 rcu_read_unlock();
444         }
445 }
446
447 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
448 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
449 {
450         return 0;
451 }
452 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
453 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
454
455 /**
456  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
457  * @page: page of interest
458  *
459  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
460  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
461  * until it is released.
462  *
463  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
464  * is returned.
465  */
466 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
467 {
468         struct mem_cgroup *memcg;
469
470         memcg = page->mem_cgroup;
471
472         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
473                 memcg = root_mem_cgroup;
474
475         return &memcg->css;
476 }
477
478 /**
479  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
480  * @page: the page
481  *
482  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
483  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
484  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
485  *
486  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
487  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
488  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
489  * do not care (such as procfs interfaces).
490  */
491 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
492 {
493         struct mem_cgroup *memcg;
494         unsigned long ino = 0;
495
496         rcu_read_lock();
497         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
498         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
499                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
500         if (memcg)
501                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
502         rcu_read_unlock();
503         return ino;
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_per_node *
507 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return memcg->nodeinfo[nid];
512 }
513
514 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
515 soft_limit_tree_node(int nid)
516 {
517         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
518 }
519
520 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
521 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
522 {
523         int nid = page_to_nid(page);
524
525         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
526 }
527
528 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
529                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
530                                          unsigned long new_usage_in_excess)
531 {
532         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
533         struct rb_node *parent = NULL;
534         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
535         bool rightmost = true;
536
537         if (mz->on_tree)
538                 return;
539
540         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
541         if (!mz->usage_in_excess)
542                 return;
543         while (*p) {
544                 parent = *p;
545                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
546                                         tree_node);
547                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
548                         p = &(*p)->rb_left;
549                         rightmost = false;
550                 }
551
552                 /*
553                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
554                  * limit by the same amount
555                  */
556                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
557                         p = &(*p)->rb_right;
558         }
559
560         if (rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
562
563         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
564         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
565         mz->on_tree = true;
566 }
567
568 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
569                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
570 {
571         if (!mz->on_tree)
572                 return;
573
574         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
575                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
576
577         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
578         mz->on_tree = false;
579 }
580
581 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
582                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
583 {
584         unsigned long flags;
585
586         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
587         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
588         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
589 }
590
591 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
592 {
593         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
594         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
595         unsigned long excess = 0;
596
597         if (nr_pages > soft_limit)
598                 excess = nr_pages - soft_limit;
599
600         return excess;
601 }
602
603 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
604 {
605         unsigned long excess;
606         struct mem_cgroup_per_node *mz;
607         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
608
609         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
610         if (!mctz)
611                 return;
612         /*
613          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
614          * because their event counter is not touched.
615          */
616         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
617                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
618                 excess = soft_limit_excess(memcg);
619                 /*
620                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
621                  * mem is over its softlimit.
622                  */
623                 if (excess || mz->on_tree) {
624                         unsigned long flags;
625
626                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
627                         /* if on-tree, remove it */
628                         if (mz->on_tree)
629                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
630                         /*
631                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
632                          * If excess is 0, no tree ops.
633                          */
634                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
635                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
636                 }
637         }
638 }
639
640 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
641 {
642         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644         int nid;
645
646         for_each_node(nid) {
647                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
648                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
649                 if (mctz)
650                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
651         }
652 }
653
654 static struct mem_cgroup_per_node *
655 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
656 {
657         struct mem_cgroup_per_node *mz;
658
659 retry:
660         mz = NULL;
661         if (!mctz->rb_rightmost)
662                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
663
664         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
665                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
666         /*
667          * Remove the node now but someone else can add it back,
668          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
669          * position in the tree.
670          */
671         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
672         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
673             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
674                 goto retry;
675 done:
676         return mz;
677 }
678
679 static struct mem_cgroup_per_node *
680 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
681 {
682         struct mem_cgroup_per_node *mz;
683
684         spin_lock_irq(&mctz->lock);
685         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
686         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
687         return mz;
688 }
689
690 static unsigned long memcg_sum_events(struct mem_cgroup *memcg,
691                                       int event)
692 {
693         return atomic_long_read(&memcg->events[event]);
694 }
695
696 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
697                                          struct page *page,
698                                          bool compound, int nr_pages)
699 {
700         /*
701          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
702          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
703          */
704         if (PageAnon(page))
705                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
706         else {
707                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
708                 if (PageSwapBacked(page))
709                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
710         }
711
712         if (compound) {
713                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
714                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
715         }
716
717         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
718         if (nr_pages > 0)
719                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
720         else {
721                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
722                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
723         }
724
725         __this_cpu_add(memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
726 }
727
728 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
729                                            int nid, unsigned int lru_mask)
730 {
731         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
732         unsigned long nr = 0;
733         enum lru_list lru;
734
735         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
736
737         for_each_lru(lru) {
738                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
739                         continue;
740                 nr += lruvec_page_state(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
741         }
742         return nr;
743 }
744
745 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
746                         unsigned int lru_mask)
747 {
748         unsigned long nr = 0;
749         enum lru_list lru;
750
751         for_each_lru(lru) {
752                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
753                         continue;
754                 nr += memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
755         }
756         return nr;
757 }
758
759 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
760                                        enum mem_cgroup_events_target target)
761 {
762         unsigned long val, next;
763
764         val = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->nr_page_events);
765         next = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->targets[target]);
766         /* from time_after() in jiffies.h */
767         if ((long)(next - val) < 0) {
768                 switch (target) {
769                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
770                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
771                         break;
772                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
773                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
774                         break;
775                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
776                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
777                         break;
778                 default:
779                         break;
780                 }
781                 __this_cpu_write(memcg->stat_cpu->targets[target], next);
782                 return true;
783         }
784         return false;
785 }
786
787 /*
788  * Check events in order.
789  *
790  */
791 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
792 {
793         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
794         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
795                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
796                 bool do_softlimit;
797                 bool do_numainfo __maybe_unused;
798
799                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
800                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
801 #if MAX_NUMNODES > 1
802                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
803                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
804 #endif
805                 mem_cgroup_threshold(memcg);
806                 if (unlikely(do_softlimit))
807                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
808 #if MAX_NUMNODES > 1
809                 if (unlikely(do_numainfo))
810                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
811 #endif
812         }
813 }
814
815 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
816 {
817         /*
818          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
819          * if it races with swapoff, page migration, etc.
820          * So this can be called with p == NULL.
821          */
822         if (unlikely(!p))
823                 return NULL;
824
825         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
826 }
827 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
828
829 /**
830  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
831  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
832  *
833  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
834  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
835  * returned.
836  */
837 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
838 {
839         struct mem_cgroup *memcg;
840
841         if (mem_cgroup_disabled())
842                 return NULL;
843
844         rcu_read_lock();
845         do {
846                 /*
847                  * Page cache insertions can happen withou an
848                  * actual mm context, e.g. during disk probing
849                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
850                  */
851                 if (unlikely(!mm))
852                         memcg = root_mem_cgroup;
853                 else {
854                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
855                         if (unlikely(!memcg))
856                                 memcg = root_mem_cgroup;
857                 }
858         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
859         rcu_read_unlock();
860         return memcg;
861 }
862 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
863
864 /**
865  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
866  * @page: page from which memcg should be extracted.
867  *
868  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
869  * root_mem_cgroup is returned.
870  */
871 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
872 {
873         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
874
875         if (mem_cgroup_disabled())
876                 return NULL;
877
878         rcu_read_lock();
879         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
880                 memcg = root_mem_cgroup;
881         rcu_read_unlock();
882         return memcg;
883 }
884 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
885
886 /**
887  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
888  */
889 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
890 {
891         if (unlikely(current->active_memcg)) {
892                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
893
894                 rcu_read_lock();
895                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
896                         memcg = current->active_memcg;
897                 rcu_read_unlock();
898                 return memcg;
899         }
900         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
901 }
902
903 /**
904  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
905  * @root: hierarchy root
906  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
907  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
908  *
909  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
910  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
911  *
912  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
913  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
914  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
915  *
916  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
917  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
918  * reclaimers operating on the same node and priority.
919  */
920 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
921                                    struct mem_cgroup *prev,
922                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
923 {
924         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
925         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
926         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
927         struct mem_cgroup *pos = NULL;
928
929         if (mem_cgroup_disabled())
930                 return NULL;
931
932         if (!root)
933                 root = root_mem_cgroup;
934
935         if (prev && !reclaim)
936                 pos = prev;
937
938         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
939                 if (prev)
940                         goto out;
941                 return root;
942         }
943
944         rcu_read_lock();
945
946         if (reclaim) {
947                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
948
949                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
950                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
951
952                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
953                         goto out_unlock;
954
955                 while (1) {
956                         pos = READ_ONCE(iter->position);
957                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
958                                 break;
959                         /*
960                          * css reference reached zero, so iter->position will
961                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
962                          * rely on this happening soon, because ->css_released
963                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
964                          * might block it. So we clear iter->position right
965                          * away.
966                          */
967                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
968                 }
969         }
970
971         if (pos)
972                 css = &pos->css;
973
974         for (;;) {
975                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
976                 if (!css) {
977                         /*
978                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
979                          * new one might jump in right at the end of
980                          * the hierarchy - make sure they see at least
981                          * one group and restart from the beginning.
982                          */
983                         if (!prev)
984                                 continue;
985                         break;
986                 }
987
988                 /*
989                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
990                  * is provided by the caller, so we know it's alive
991                  * and kicking, and don't take an extra reference.
992                  */
993                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
994
995                 if (css == &root->css)
996                         break;
997
998                 if (css_tryget(css))
999                         break;
1000
1001                 memcg = NULL;
1002         }
1003
1004         if (reclaim) {
1005                 /*
1006                  * The position could have already been updated by a competing
1007                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1008                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1009                  */
1010                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1011
1012                 if (pos)
1013                         css_put(&pos->css);
1014
1015                 if (!memcg)
1016                         iter->generation++;
1017                 else if (!prev)
1018                         reclaim->generation = iter->generation;
1019         }
1020
1021 out_unlock:
1022         rcu_read_unlock();
1023 out:
1024         if (prev && prev != root)
1025                 css_put(&prev->css);
1026
1027         return memcg;
1028 }
1029
1030 /**
1031  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1032  * @root: hierarchy root
1033  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1034  */
1035 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1036                            struct mem_cgroup *prev)
1037 {
1038         if (!root)
1039                 root = root_mem_cgroup;
1040         if (prev && prev != root)
1041                 css_put(&prev->css);
1042 }
1043
1044 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1045 {
1046         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1047         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1048         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1049         int nid;
1050         int i;
1051
1052         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1053                 for_each_node(nid) {
1054                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
1055                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1056                                 iter = &mz->iter[i];
1057                                 cmpxchg(&iter->position,
1058                                         dead_memcg, NULL);
1059                         }
1060                 }
1061         }
1062 }
1063
1064 /**
1065  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1066  * @memcg: hierarchy root
1067  * @fn: function to call for each task
1068  * @arg: argument passed to @fn
1069  *
1070  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1071  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1072  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1073  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1074  *
1075  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1076  */
1077 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1078                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1079 {
1080         struct mem_cgroup *iter;
1081         int ret = 0;
1082
1083         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1084
1085         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1086                 struct css_task_iter it;
1087                 struct task_struct *task;
1088
1089                 css_task_iter_start(&iter->css, 0, &it);
1090                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1091                         ret = fn(task, arg);
1092                 css_task_iter_end(&it);
1093                 if (ret) {
1094                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1095                         break;
1096                 }
1097         }
1098         return ret;
1099 }
1100
1101 /**
1102  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1103  * @page: the page
1104  * @pgdat: pgdat of the page
1105  *
1106  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1107  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1108  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1109  */
1110 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1111 {
1112         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1113         struct mem_cgroup *memcg;
1114         struct lruvec *lruvec;
1115
1116         if (mem_cgroup_disabled()) {
1117                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1118                 goto out;
1119         }
1120
1121         memcg = page->mem_cgroup;
1122         /*
1123          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1124          * possibly migrated - before they are charged.
1125          */
1126         if (!memcg)
1127                 memcg = root_mem_cgroup;
1128
1129         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1130         lruvec = &mz->lruvec;
1131 out:
1132         /*
1133          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1134          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1135          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1136          */
1137         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1138                 lruvec->pgdat = pgdat;
1139         return lruvec;
1140 }
1141
1142 /**
1143  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1144  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1145  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1146  * @zid: zone id of the accounted pages
1147  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1148  *
1149  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1150  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1151  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1152  */
1153 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1154                                 int zid, int nr_pages)
1155 {
1156         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1157         unsigned long *lru_size;
1158         long size;
1159
1160         if (mem_cgroup_disabled())
1161                 return;
1162
1163         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1164         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1165
1166         if (nr_pages < 0)
1167                 *lru_size += nr_pages;
1168
1169         size = *lru_size;
1170         if (WARN_ONCE(size < 0,
1171                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1172                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1173                 VM_BUG_ON(1);
1174                 *lru_size = 0;
1175         }
1176
1177         if (nr_pages > 0)
1178                 *lru_size += nr_pages;
1179 }
1180
1181 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1182 {
1183         struct mem_cgroup *task_memcg;
1184         struct task_struct *p;
1185         bool ret;
1186
1187         p = find_lock_task_mm(task);
1188         if (p) {
1189                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1190                 task_unlock(p);
1191         } else {
1192                 /*
1193                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1194                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1195                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1196                  */
1197                 rcu_read_lock();
1198                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1199                 css_get(&task_memcg->css);
1200                 rcu_read_unlock();
1201         }
1202         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1203         css_put(&task_memcg->css);
1204         return ret;
1205 }
1206
1207 /**
1208  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1209  * @memcg: the memory cgroup
1210  *
1211  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1212  * pages.
1213  */
1214 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1215 {
1216         unsigned long margin = 0;
1217         unsigned long count;
1218         unsigned long limit;
1219
1220         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1221         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1222         if (count < limit)
1223                 margin = limit - count;
1224
1225         if (do_memsw_account()) {
1226                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1227                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1228                 if (count <= limit)
1229                         margin = min(margin, limit - count);
1230                 else
1231                         margin = 0;
1232         }
1233
1234         return margin;
1235 }
1236
1237 /*
1238  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1239  *
1240  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1241  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1242  * caused by "move".
1243  */
1244 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1245 {
1246         struct mem_cgroup *from;
1247         struct mem_cgroup *to;
1248         bool ret = false;
1249         /*
1250          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1251          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1252          */
1253         spin_lock(&mc.lock);
1254         from = mc.from;
1255         to = mc.to;
1256         if (!from)
1257                 goto unlock;
1258
1259         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1260                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1261 unlock:
1262         spin_unlock(&mc.lock);
1263         return ret;
1264 }
1265
1266 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1267 {
1268         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1269                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1270                         DEFINE_WAIT(wait);
1271                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1272                         /* moving charge context might have finished. */
1273                         if (mc.moving_task)
1274                                 schedule();
1275                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1276                         return true;
1277                 }
1278         }
1279         return false;
1280 }
1281
1282 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
1283         MEMCG_CACHE,
1284         MEMCG_RSS,
1285         MEMCG_RSS_HUGE,
1286         NR_SHMEM,
1287         NR_FILE_MAPPED,
1288         NR_FILE_DIRTY,
1289         NR_WRITEBACK,
1290         MEMCG_SWAP,
1291 };
1292
1293 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
1294         "cache",
1295         "rss",
1296         "rss_huge",
1297         "shmem",
1298         "mapped_file",
1299         "dirty",
1300         "writeback",
1301         "swap",
1302 };
1303
1304 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1305 /**
1306  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1307  * memory controller.
1308  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1309  * @p: Task that is going to be killed
1310  *
1311  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1312  * enabled
1313  */
1314 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1315 {
1316         rcu_read_lock();
1317
1318         if (memcg) {
1319                 pr_cont(",oom_memcg=");
1320                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1321         } else
1322                 pr_cont(",global_oom");
1323         if (p) {
1324                 pr_cont(",task_memcg=");
1325                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1326         }
1327         rcu_read_unlock();
1328 }
1329
1330 /**
1331  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1332  * memory controller.
1333  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1334  */
1335 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1336 {
1337         struct mem_cgroup *iter;
1338         unsigned int i;
1339
1340         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1341                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1342                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1343         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1344                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1345                 K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1346         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1347                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1348                 K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1349
1350         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1351                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1352                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1353                 pr_cont(":");
1354
1355                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
1356                         if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_swap_account)
1357                                 continue;
1358                         pr_cont(" %s:%luKB", memcg1_stat_names[i],
1359                                 K(memcg_page_state(iter, memcg1_stats[i])));
1360                 }
1361
1362                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1363                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1364                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1365
1366                 pr_cont("\n");
1367         }
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1372  */
1373 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1374 {
1375         unsigned long max;
1376
1377         max = memcg->memory.max;
1378         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1379                 unsigned long memsw_max;
1380                 unsigned long swap_max;
1381
1382                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1383                 swap_max = memcg->swap.max;
1384                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1385                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1386         }
1387         return max;
1388 }
1389
1390 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1391                                      int order)
1392 {
1393         struct oom_control oc = {
1394                 .zonelist = NULL,
1395                 .nodemask = NULL,
1396                 .memcg = memcg,
1397                 .gfp_mask = gfp_mask,
1398                 .order = order,
1399         };
1400         bool ret;
1401
1402         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1403                 return true;
1404         /*
1405          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1406          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1407          */
1408         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1409         mutex_unlock(&oom_lock);
1410         return ret;
1411 }
1412
1413 #if MAX_NUMNODES > 1
1414
1415 /**
1416  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1417  * @memcg: the target memcg
1418  * @nid: the node ID to be checked.
1419  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1420  *
1421  * This function returns whether the specified memcg contains any
1422  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1423  * pages in the node.
1424  */
1425 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1426                 int nid, bool noswap)
1427 {
1428         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1429                 return true;
1430         if (noswap || !total_swap_pages)
1431                 return false;
1432         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1433                 return true;
1434         return false;
1435
1436 }
1437
1438 /*
1439  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1440  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1441  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1442  *
1443  */
1444 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1445 {
1446         int nid;
1447         /*
1448          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1449          * pagein/pageout changes since the last update.
1450          */
1451         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1452                 return;
1453         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1454                 return;
1455
1456         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1457         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1458
1459         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1460
1461                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1462                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1463         }
1464
1465         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1466         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1471  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1472  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1473  *
1474  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1475  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1476  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1477  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1478  *
1479  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1480  */
1481 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1482 {
1483         int node;
1484
1485         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1486         node = memcg->last_scanned_node;
1487
1488         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1489         /*
1490          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1491          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1492          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1493          */
1494         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1495                 node = numa_node_id();
1496
1497         memcg->last_scanned_node = node;
1498         return node;
1499 }
1500 #else
1501 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1502 {
1503         return 0;
1504 }
1505 #endif
1506
1507 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1508                                    pg_data_t *pgdat,
1509                                    gfp_t gfp_mask,
1510                                    unsigned long *total_scanned)
1511 {
1512         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1513         int total = 0;
1514         int loop = 0;
1515         unsigned long excess;
1516         unsigned long nr_scanned;
1517         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1518                 .pgdat = pgdat,
1519                 .priority = 0,
1520         };
1521
1522         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1523
1524         while (1) {
1525                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1526                 if (!victim) {
1527                         loop++;
1528                         if (loop >= 2) {
1529                                 /*
1530                                  * If we have not been able to reclaim
1531                                  * anything, it might because there are
1532                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1533                                  */
1534                                 if (!total)
1535                                         break;
1536                                 /*
1537                                  * We want to do more targeted reclaim.
1538                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1539                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1540                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1541                                  */
1542                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1543                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1544                                         break;
1545                         }
1546                         continue;
1547                 }
1548                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1549                                         pgdat, &nr_scanned);
1550                 *total_scanned += nr_scanned;
1551                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1552                         break;
1553         }
1554         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1555         return total;
1556 }
1557
1558 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1559 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1560         .name = "memcg_oom_lock",
1561 };
1562 #endif
1563
1564 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1565
1566 /*
1567  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1568  * If someone is running, return false.
1569  */
1570 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1571 {
1572         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1573
1574         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1575
1576         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1577                 if (iter->oom_lock) {
1578                         /*
1579                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1580                          * so we cannot give a lock.
1581                          */
1582                         failed = iter;
1583                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1584                         break;
1585                 } else
1586                         iter->oom_lock = true;
1587         }
1588
1589         if (failed) {
1590                 /*
1591                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1592                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1593                  */
1594                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1595                         if (iter == failed) {
1596                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1597                                 break;
1598                         }
1599                         iter->oom_lock = false;
1600                 }
1601         } else
1602                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1603
1604         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1605
1606         return !failed;
1607 }
1608
1609 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1610 {
1611         struct mem_cgroup *iter;
1612
1613         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1614         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1615         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1616                 iter->oom_lock = false;
1617         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1618 }
1619
1620 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1621 {
1622         struct mem_cgroup *iter;
1623
1624         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1625         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1626                 iter->under_oom++;
1627         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1628 }
1629
1630 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1631 {
1632         struct mem_cgroup *iter;
1633
1634         /*
1635          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1636          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1637          */
1638         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1639         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1640                 if (iter->under_oom > 0)
1641                         iter->under_oom--;
1642         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1643 }
1644
1645 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1646
1647 struct oom_wait_info {
1648         struct mem_cgroup *memcg;
1649         wait_queue_entry_t      wait;
1650 };
1651
1652 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1653         unsigned mode, int sync, void *arg)
1654 {
1655         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1656         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1657         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1658
1659         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1660         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1661
1662         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1663             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1664                 return 0;
1665         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1666 }
1667
1668 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1669 {
1670         /*
1671          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1672          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1673          * this function is called as a result of userland actions
1674          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1675          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1676          * triggering notification.
1677          */
1678         if (memcg && memcg->under_oom)
1679                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1680 }
1681
1682 enum oom_status {
1683         OOM_SUCCESS,
1684         OOM_FAILED,
1685         OOM_ASYNC,
1686         OOM_SKIPPED
1687 };
1688
1689 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1690 {
1691         enum oom_status ret;
1692         bool locked;
1693
1694         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1695                 return OOM_SKIPPED;
1696
1697         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1698
1699         /*
1700          * We are in the middle of the charge context here, so we
1701          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1702          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1703          *
1704          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1705          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1706          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1707          * released.
1708          *
1709          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1710          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1711          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1712          * invoke the oom killer here.
1713          *
1714          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1715          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1716          */
1717         if (memcg->oom_kill_disable) {
1718                 if (!current->in_user_fault)
1719                         return OOM_SKIPPED;
1720                 css_get(&memcg->css);
1721                 current->memcg_in_oom = memcg;
1722                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1723                 current->memcg_oom_order = order;
1724
1725                 return OOM_ASYNC;
1726         }
1727
1728         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1729
1730         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1731
1732         if (locked)
1733                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1734
1735         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1736         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1737                 ret = OOM_SUCCESS;
1738         else
1739                 ret = OOM_FAILED;
1740
1741         if (locked)
1742                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1743
1744         return ret;
1745 }
1746
1747 /**
1748  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1749  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1750  *
1751  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1752  * handler was enabled.
1753  *
1754  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1755  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1756  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1757  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1758  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1759  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1760  *
1761  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1762  * completed, %false otherwise.
1763  */
1764 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1765 {
1766         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1767         struct oom_wait_info owait;
1768         bool locked;
1769
1770         /* OOM is global, do not handle */
1771         if (!memcg)
1772                 return false;
1773
1774         if (!handle)
1775                 goto cleanup;
1776
1777         owait.memcg = memcg;
1778         owait.wait.flags = 0;
1779         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1780         owait.wait.private = current;
1781         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1782
1783         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1784         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1785
1786         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1787
1788         if (locked)
1789                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1790
1791         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1792                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1793                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1794                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1795                                          current->memcg_oom_order);
1796         } else {
1797                 schedule();
1798                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1799                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1800         }
1801
1802         if (locked) {
1803                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1804                 /*
1805                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1806                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1807                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1808                  */
1809                 memcg_oom_recover(memcg);
1810         }
1811 cleanup:
1812         current->memcg_in_oom = NULL;
1813         css_put(&memcg->css);
1814         return true;
1815 }
1816
1817 /**
1818  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1819  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1820  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1821  *
1822  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1823  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1824  *
1825  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1826  */
1827 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1828                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1829 {
1830         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1831         struct mem_cgroup *memcg;
1832
1833         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1834                 return NULL;
1835
1836         if (!oom_domain)
1837                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1838
1839         rcu_read_lock();
1840
1841         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1842         if (memcg == root_mem_cgroup)
1843                 goto out;
1844
1845         /*
1846          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1847          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1848          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1849          */
1850         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1851                 if (memcg->oom_group)
1852                         oom_group = memcg;
1853
1854                 if (memcg == oom_domain)
1855                         break;
1856         }
1857
1858         if (oom_group)
1859                 css_get(&oom_group->css);
1860 out:
1861         rcu_read_unlock();
1862
1863         return oom_group;
1864 }
1865
1866 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1867 {
1868         pr_info("Tasks in ");
1869         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1870         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1871 }
1872
1873 /**
1874  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1875  * @page: the page
1876  *
1877  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1878  * another cgroup.
1879  *
1880  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1881  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1882  * when @page might get freed inside the locked section.
1883  */
1884 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1885 {
1886         struct mem_cgroup *memcg;
1887         unsigned long flags;
1888
1889         /*
1890          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1891          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1892          * because page moving starts with an RCU grace period.
1893          *
1894          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1895          * the page state that is going to change is the only thing
1896          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1897          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1898          * keep off truncation, migration and so forth.
1899          */
1900         rcu_read_lock();
1901
1902         if (mem_cgroup_disabled())
1903                 return NULL;
1904 again:
1905         memcg = page->mem_cgroup;
1906         if (unlikely(!memcg))
1907                 return NULL;
1908
1909         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1910                 return memcg;
1911
1912         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1913         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1914                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1915                 goto again;
1916         }
1917
1918         /*
1919          * When charge migration first begins, we can have locked and
1920          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1921          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1922          */
1923         memcg->move_lock_task = current;
1924         memcg->move_lock_flags = flags;
1925
1926         return memcg;
1927 }
1928 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1929
1930 /**
1931  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
1932  * @memcg: the memcg
1933  *
1934  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
1935  */
1936 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
1937 {
1938         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1939                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1940
1941                 memcg->move_lock_task = NULL;
1942                 memcg->move_lock_flags = 0;
1943
1944                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1945         }
1946
1947         rcu_read_unlock();
1948 }
1949
1950 /**
1951  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1952  * @page: the page
1953  */
1954 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1955 {
1956         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
1957 }
1958 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1959
1960 struct memcg_stock_pcp {
1961         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1962         unsigned int nr_pages;
1963         struct work_struct work;
1964         unsigned long flags;
1965 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1966 };
1967 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1968 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1969
1970 /**
1971  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1972  * @memcg: memcg to consume from.
1973  * @nr_pages: how many pages to charge.
1974  *
1975  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1976  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1977  * service an allocation will refill the stock.
1978  *
1979  * returns true if successful, false otherwise.
1980  */
1981 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1982 {
1983         struct memcg_stock_pcp *stock;
1984         unsigned long flags;
1985         bool ret = false;
1986
1987         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
1988                 return ret;
1989
1990         local_irq_save(flags);
1991
1992         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1993         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1994                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1995                 ret = true;
1996         }
1997
1998         local_irq_restore(flags);
1999
2000         return ret;
2001 }
2002
2003 /*
2004  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2005  */
2006 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2007 {
2008         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2009
2010         if (stock->nr_pages) {
2011                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2012                 if (do_memsw_account())
2013                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2014                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2015                 stock->nr_pages = 0;
2016         }
2017         stock->cached = NULL;
2018 }
2019
2020 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2021 {
2022         struct memcg_stock_pcp *stock;
2023         unsigned long flags;
2024
2025         /*
2026          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2027          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2028          */
2029         local_irq_save(flags);
2030
2031         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2032         drain_stock(stock);
2033         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2034
2035         local_irq_restore(flags);
2036 }
2037
2038 /*
2039  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2040  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2041  */
2042 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2043 {
2044         struct memcg_stock_pcp *stock;
2045         unsigned long flags;
2046
2047         local_irq_save(flags);
2048
2049         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2050         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2051                 drain_stock(stock);
2052                 stock->cached = memcg;
2053         }
2054         stock->nr_pages += nr_pages;
2055
2056         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2057                 drain_stock(stock);
2058
2059         local_irq_restore(flags);
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2064  * of the hierarchy under it.
2065  */
2066 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2067 {
2068         int cpu, curcpu;
2069
2070         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2071         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2072                 return;
2073         /*
2074          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2075          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2076          * as well as workers from this path always operate on the local
2077          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2078          */
2079         curcpu = get_cpu();
2080         for_each_online_cpu(cpu) {
2081                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2082                 struct mem_cgroup *memcg;
2083
2084                 memcg = stock->cached;
2085                 if (!memcg || !stock->nr_pages || !css_tryget(&memcg->css))
2086                         continue;
2087                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg)) {
2088                         css_put(&memcg->css);
2089                         continue;
2090                 }
2091                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2092                         if (cpu == curcpu)
2093                                 drain_local_stock(&stock->work);
2094                         else
2095                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2096                 }
2097                 css_put(&memcg->css);
2098         }
2099         put_cpu();
2100         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2101 }
2102
2103 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2104 {
2105         struct memcg_stock_pcp *stock;
2106         struct mem_cgroup *memcg;
2107
2108         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2109         drain_stock(stock);
2110
2111         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2112                 int i;
2113
2114                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2115                         int nid;
2116                         long x;
2117
2118                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->count[i], 0);
2119                         if (x)
2120                                 atomic_long_add(x, &memcg->stat[i]);
2121
2122                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2123                                 continue;
2124
2125                         for_each_node(nid) {
2126                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2127
2128                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2129                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2130                                 if (x)
2131                                         atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2132                         }
2133                 }
2134
2135                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2136                         long x;
2137
2138                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->events[i], 0);
2139                         if (x)
2140                                 atomic_long_add(x, &memcg->events[i]);
2141                 }
2142         }
2143
2144         return 0;
2145 }
2146
2147 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2148                          unsigned int nr_pages,
2149                          gfp_t gfp_mask)
2150 {
2151         do {
2152                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2153                         continue;
2154                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2155                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2156         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2157 }
2158
2159 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2160 {
2161         struct mem_cgroup *memcg;
2162
2163         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2164         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2169  * and reclaims memory over the high limit.
2170  */
2171 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2172 {
2173         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2174         struct mem_cgroup *memcg;
2175
2176         if (likely(!nr_pages))
2177                 return;
2178
2179         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2180         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2181         css_put(&memcg->css);
2182         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2183 }
2184
2185 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2186                       unsigned int nr_pages)
2187 {
2188         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2189         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2190         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2191         struct page_counter *counter;
2192         unsigned long nr_reclaimed;
2193         bool may_swap = true;
2194         bool drained = false;
2195         bool oomed = false;
2196         enum oom_status oom_status;
2197
2198         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2199                 return 0;
2200 retry:
2201         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2202                 return 0;
2203
2204         if (!do_memsw_account() ||
2205             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2206                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2207                         goto done_restock;
2208                 if (do_memsw_account())
2209                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2210                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2211         } else {
2212                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2213                 may_swap = false;
2214         }
2215
2216         if (batch > nr_pages) {
2217                 batch = nr_pages;
2218                 goto retry;
2219         }
2220
2221         /*
2222          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2223          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2224          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2225          * free their memory.
2226          */
2227         if (unlikely(should_force_charge()))
2228                 goto force;
2229
2230         /*
2231          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2232          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2233          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2234          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2235          */
2236         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2237                 goto force;
2238
2239         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2240                 goto nomem;
2241
2242         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2243                 goto nomem;
2244
2245         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2246
2247         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2248                                                     gfp_mask, may_swap);
2249
2250         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2251                 goto retry;
2252
2253         if (!drained) {
2254                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2255                 drained = true;
2256                 goto retry;
2257         }
2258
2259         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2260                 goto nomem;
2261         /*
2262          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2263          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2264          * before killing the task.
2265          *
2266          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2267          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2268          * to regular pages anyway in case of failure.
2269          */
2270         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2271                 goto retry;
2272         /*
2273          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2274          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2275          */
2276         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2277                 goto retry;
2278
2279         if (nr_retries--)
2280                 goto retry;
2281
2282         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL && oomed)
2283                 goto nomem;
2284
2285         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2286                 goto force;
2287
2288         if (fatal_signal_pending(current))
2289                 goto force;
2290
2291         /*
2292          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2293          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2294          * couldn't make any progress.
2295          */
2296         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2297                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2298         switch (oom_status) {
2299         case OOM_SUCCESS:
2300                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2301                 oomed = true;
2302                 goto retry;
2303         case OOM_FAILED:
2304                 goto force;
2305         default:
2306                 goto nomem;
2307         }
2308 nomem:
2309         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2310                 return -ENOMEM;
2311 force:
2312         /*
2313          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2314          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2315          * temporarily by force charging it.
2316          */
2317         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2318         if (do_memsw_account())
2319                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2320         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2321
2322         return 0;
2323
2324 done_restock:
2325         css_get_many(&memcg->css, batch);
2326         if (batch > nr_pages)
2327                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2328
2329         /*
2330          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2331          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2332          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2333          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2334          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2335          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2336          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2337          */
2338         do {
2339                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2340                         /* Don't bother a random interrupted task */
2341                         if (in_interrupt()) {
2342                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2343                                 break;
2344                         }
2345                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2346                         set_notify_resume(current);
2347                         break;
2348                 }
2349         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2350
2351         return 0;
2352 }
2353
2354 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2355 {
2356         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2357                 return;
2358
2359         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2360         if (do_memsw_account())
2361                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2362
2363         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2364 }
2365
2366 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2367 {
2368         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2369
2370         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2371         if (PageLRU(page)) {
2372                 struct lruvec *lruvec;
2373
2374                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2375                 ClearPageLRU(page);
2376                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2377                 *isolated = 1;
2378         } else
2379                 *isolated = 0;
2380 }
2381
2382 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2383 {
2384         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2385
2386         if (isolated) {
2387                 struct lruvec *lruvec;
2388
2389                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2390                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2391                 SetPageLRU(page);
2392                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2393         }
2394         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2395 }
2396
2397 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2398                           bool lrucare)
2399 {
2400         int isolated;
2401
2402         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2403
2404         /*
2405          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2406          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2407          */
2408         if (lrucare)
2409                 lock_page_lru(page, &isolated);
2410
2411         /*
2412          * Nobody should be changing or seriously looking at
2413          * page->mem_cgroup at this point:
2414          *
2415          * - the page is uncharged
2416          *
2417          * - the page is off-LRU
2418          *
2419          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2420          *   a locked page table
2421          *
2422          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2423          *   have the page locked
2424          */
2425         page->mem_cgroup = memcg;
2426
2427         if (lrucare)
2428                 unlock_page_lru(page, isolated);
2429 }
2430
2431 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2432 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2433 {
2434         int id, size;
2435         int err;
2436
2437         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2438                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2439         if (id < 0)
2440                 return id;
2441
2442         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2443                 return id;
2444
2445         /*
2446          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2447          * so we have to grow them.
2448          */
2449         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2450
2451         size = 2 * (id + 1);
2452         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2453                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2454         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2455                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2456
2457         err = memcg_update_all_caches(size);
2458         if (!err)
2459                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2460         if (!err)
2461                 memcg_nr_cache_ids = size;
2462
2463         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2464
2465         if (err) {
2466                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2467                 return err;
2468         }
2469         return id;
2470 }
2471
2472 static void memcg_free_cache_id(int id)
2473 {
2474         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2475 }
2476
2477 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2478         struct mem_cgroup *memcg;
2479         struct kmem_cache *cachep;
2480         struct work_struct work;
2481 };
2482
2483 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2484 {
2485         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2486                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2487         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2488         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2489
2490         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2491
2492         css_put(&memcg->css);
2493         kfree(cw);
2494 }
2495
2496 /*
2497  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2498  */
2499 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2500                                                struct kmem_cache *cachep)
2501 {
2502         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2503
2504         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2505         if (!cw)
2506                 return;
2507
2508         css_get(&memcg->css);
2509
2510         cw->memcg = memcg;
2511         cw->cachep = cachep;
2512         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2513
2514         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2515 }
2516
2517 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2518 {
2519         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2520                 return true;
2521         return false;
2522 }
2523
2524 /**
2525  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2526  * @cachep: the original global kmem cache
2527  *
2528  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2529  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2530  *
2531  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2532  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2533  * go through with the original cache.
2534  *
2535  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2536  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2537  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2538  * reference.
2539  */
2540 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2541 {
2542         struct mem_cgroup *memcg;
2543         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2544         int kmemcg_id;
2545
2546         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2547
2548         if (memcg_kmem_bypass())
2549                 return cachep;
2550
2551         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2552         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2553         if (kmemcg_id < 0)
2554                 goto out;
2555
2556         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2557         if (likely(memcg_cachep))
2558                 return memcg_cachep;
2559
2560         /*
2561          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2562          * context), we could be be predictable and return right away.
2563          * This would guarantee that the allocation being performed
2564          * already belongs in the new cache.
2565          *
2566          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2567          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2568          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2569          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2570          * defer everything.
2571          */
2572         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2573 out:
2574         css_put(&memcg->css);
2575         return cachep;
2576 }
2577
2578 /**
2579  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2580  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2581  */
2582 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2583 {
2584         if (!is_root_cache(cachep))
2585                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2586 }
2587
2588 /**
2589  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2590  * @page: page to charge
2591  * @gfp: reclaim mode
2592  * @order: allocation order
2593  * @memcg: memory cgroup to charge
2594  *
2595  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2596  */
2597 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2598                             struct mem_cgroup *memcg)
2599 {
2600         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2601         struct page_counter *counter;
2602         int ret;
2603
2604         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2605         if (ret)
2606                 return ret;
2607
2608         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2609             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2610                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2611                 return -ENOMEM;
2612         }
2613
2614         page->mem_cgroup = memcg;
2615
2616         return 0;
2617 }
2618
2619 /**
2620  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2621  * @page: page to charge
2622  * @gfp: reclaim mode
2623  * @order: allocation order
2624  *
2625  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2626  */
2627 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2628 {
2629         struct mem_cgroup *memcg;
2630         int ret = 0;
2631
2632         if (memcg_kmem_bypass())
2633                 return 0;
2634
2635         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2636         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2637                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2638                 if (!ret)
2639                         __SetPageKmemcg(page);
2640         }
2641         css_put(&memcg->css);
2642         return ret;
2643 }
2644 /**
2645  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2646  * @page: page to uncharge
2647  * @order: allocation order
2648  */
2649 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2650 {
2651         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2652         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2653
2654         if (!memcg)
2655                 return;
2656
2657         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2658
2659         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2660                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2661
2662         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2663         if (do_memsw_account())
2664                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2665
2666         page->mem_cgroup = NULL;
2667
2668         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2669         if (PageKmemcg(page))
2670                 __ClearPageKmemcg(page);
2671
2672         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2673 }
2674 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2675
2676 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2677
2678 /*
2679  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2680  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2681  */
2682 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2683 {
2684         int i;
2685
2686         if (mem_cgroup_disabled())
2687                 return;
2688
2689         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2690                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2691
2692         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2693 }
2694 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2695
2696 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2697 /**
2698  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2699  * @entry: swap entry to be moved
2700  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2701  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2702  *
2703  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2704  * as the mem_cgroup's id of @from.
2705  *
2706  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2707  *
2708  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2709  * both res and memsw, and called css_get().
2710  */
2711 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2712                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2713 {
2714         unsigned short old_id, new_id;
2715
2716         old_id = mem_cgroup_id(from);
2717         new_id = mem_cgroup_id(to);
2718
2719         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2720                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2721                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2722                 return 0;
2723         }
2724         return -EINVAL;
2725 }
2726 #else
2727 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2728                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2729 {
2730         return -EINVAL;
2731 }
2732 #endif
2733
2734 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2735
2736 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2737                                  unsigned long max, bool memsw)
2738 {
2739         bool enlarge = false;
2740         bool drained = false;
2741         int ret;
2742         bool limits_invariant;
2743         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2744
2745         do {
2746                 if (signal_pending(current)) {
2747                         ret = -EINTR;
2748                         break;
2749                 }
2750
2751                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2752                 /*
2753                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2754                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2755                  */
2756                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2757                                            max <= memcg->memsw.max;
2758                 if (!limits_invariant) {
2759                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2760                         ret = -EINVAL;
2761                         break;
2762                 }
2763                 if (max > counter->max)
2764                         enlarge = true;
2765                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2766                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2767
2768                 if (!ret)
2769                         break;
2770
2771                 if (!drained) {
2772                         drain_all_stock(memcg);
2773                         drained = true;
2774                         continue;
2775                 }
2776
2777                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2778                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
2779                         ret = -EBUSY;
2780                         break;
2781                 }
2782         } while (true);
2783
2784         if (!ret && enlarge)
2785                 memcg_oom_recover(memcg);
2786
2787         return ret;
2788 }
2789
2790 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2791                                             gfp_t gfp_mask,
2792                                             unsigned long *total_scanned)
2793 {
2794         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2795         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2796         unsigned long reclaimed;
2797         int loop = 0;
2798         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2799         unsigned long excess;
2800         unsigned long nr_scanned;
2801
2802         if (order > 0)
2803                 return 0;
2804
2805         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2806
2807         /*
2808          * Do not even bother to check the largest node if the root
2809          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2810          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2811          */
2812         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2813                 return 0;
2814
2815         /*
2816          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2817          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2818          * pressure
2819          */
2820         do {
2821                 if (next_mz)
2822                         mz = next_mz;
2823                 else
2824                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2825                 if (!mz)
2826                         break;
2827
2828                 nr_scanned = 0;
2829                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2830                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2831                 nr_reclaimed += reclaimed;
2832                 *total_scanned += nr_scanned;
2833                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2834                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2835
2836                 /*
2837                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2838                  * it is time to move on to the next cgroup
2839                  */
2840                 next_mz = NULL;
2841                 if (!reclaimed)
2842                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2843
2844                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2845                 /*
2846                  * One school of thought says that we should not add
2847                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2848                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2849                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2850                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2851                  * term TODO.
2852                  */
2853                 /* If excess == 0, no tree ops */
2854                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2855                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2856                 css_put(&mz->memcg->css);
2857                 loop++;
2858                 /*
2859                  * Could not reclaim anything and there are no more
2860                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2861                  * reclaiming anything.
2862                  */
2863                 if (!nr_reclaimed &&
2864                         (next_mz == NULL ||
2865                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2866                         break;
2867         } while (!nr_reclaimed);
2868         if (next_mz)
2869                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2870         return nr_reclaimed;
2871 }
2872
2873 /*
2874  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2875  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2876  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2877  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2878  */
2879 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2880 {
2881         bool ret;
2882
2883         rcu_read_lock();
2884         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2885         rcu_read_unlock();
2886         return ret;
2887 }
2888
2889 /*
2890  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2891  *
2892  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2893  */
2894 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2895 {
2896         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2897
2898         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2899         lru_add_drain_all();
2900
2901         drain_all_stock(memcg);
2902
2903         /* try to free all pages in this cgroup */
2904         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2905                 int progress;
2906
2907                 if (signal_pending(current))
2908                         return -EINTR;
2909
2910                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2911                                                         GFP_KERNEL, true);
2912                 if (!progress) {
2913                         nr_retries--;
2914                         /* maybe some writeback is necessary */
2915                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2916                 }
2917
2918         }
2919
2920         return 0;
2921 }
2922
2923 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2924                                             char *buf, size_t nbytes,
2925                                             loff_t off)
2926 {
2927         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2928
2929         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2930                 return -EINVAL;
2931         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2932 }
2933
2934 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2935                                      struct cftype *cft)
2936 {
2937         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2938 }
2939
2940 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2941                                       struct cftype *cft, u64 val)
2942 {
2943         int retval = 0;
2944         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2945         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2946
2947         if (memcg->use_hierarchy == val)
2948                 return 0;
2949
2950         /*
2951          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2952          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2953          * occur, provided the current cgroup has no children.
2954          *
2955          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2956          * set if there are no children.
2957          */
2958         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2959                                 (val == 1 || val == 0)) {
2960                 if (!memcg_has_children(memcg))
2961                         memcg->use_hierarchy = val;
2962                 else
2963                         retval = -EBUSY;
2964         } else
2965                 retval = -EINVAL;
2966
2967         return retval;
2968 }
2969
2970 struct accumulated_stats {
2971         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
2972         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
2973         unsigned long lru_pages[NR_LRU_LISTS];
2974         const unsigned int *stats_array;
2975         const unsigned int *events_array;
2976         int stats_size;
2977         int events_size;
2978 };
2979
2980 static void accumulate_memcg_tree(struct mem_cgroup *memcg,
2981                                   struct accumulated_stats *acc)
2982 {
2983         struct mem_cgroup *mi;
2984         int i;
2985
2986         for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg) {
2987                 for (i = 0; i < acc->stats_size; i++)
2988                         acc->stat[i] += memcg_page_state(mi,
2989                                 acc->stats_array ? acc->stats_array[i] : i);
2990
2991                 for (i = 0; i < acc->events_size; i++)
2992                         acc->events[i] += memcg_sum_events(mi,
2993                                 acc->events_array ? acc->events_array[i] : i);
2994
2995                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
2996                         acc->lru_pages[i] +=
2997                                 mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
2998         }
2999 }
3000
3001 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3002 {
3003         unsigned long val = 0;
3004
3005         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3006                 struct mem_cgroup *iter;
3007
3008                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
3009                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_CACHE);
3010                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_RSS);
3011                         if (swap)
3012                                 val += memcg_page_state(iter, MEMCG_SWAP);
3013                 }
3014         } else {
3015                 if (!swap)
3016                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3017                 else
3018                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3019         }
3020         return val;
3021 }
3022
3023 enum {
3024         RES_USAGE,
3025         RES_LIMIT,
3026         RES_MAX_USAGE,
3027         RES_FAILCNT,
3028         RES_SOFT_LIMIT,
3029 };
3030
3031 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3032                                struct cftype *cft)
3033 {
3034         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3035         struct page_counter *counter;
3036
3037         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3038         case _MEM:
3039                 counter = &memcg->memory;
3040                 break;
3041         case _MEMSWAP:
3042                 counter = &memcg->memsw;
3043                 break;
3044         case _KMEM:
3045                 counter = &memcg->kmem;
3046                 break;
3047         case _TCP:
3048                 counter = &memcg->tcpmem;
3049                 break;
3050         default:
3051                 BUG();
3052         }
3053
3054         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3055         case RES_USAGE:
3056                 if (counter == &memcg->memory)
3057                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3058                 if (counter == &memcg->memsw)
3059                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3060                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3061         case RES_LIMIT:
3062                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3063         case RES_MAX_USAGE:
3064                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3065         case RES_FAILCNT:
3066                 return counter->failcnt;
3067         case RES_SOFT_LIMIT:
3068                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3069         default:
3070                 BUG();
3071         }
3072 }
3073
3074 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3075 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3076 {
3077         int memcg_id;
3078
3079         if (cgroup_memory_nokmem)
3080                 return 0;
3081
3082         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3083         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3084
3085         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3086         if (memcg_id < 0)
3087                 return memcg_id;
3088
3089         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3090         /*
3091          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3092          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3093          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3094          * patched.
3095          */
3096         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3097         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3098         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3099
3100         return 0;
3101 }
3102
3103 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3104 {
3105         struct cgroup_subsys_state *css;
3106         struct mem_cgroup *parent, *child;
3107         int kmemcg_id;
3108
3109         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3110                 return;
3111         /*
3112          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3113          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3114          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3115          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3116          */
3117         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3118
3119         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3120
3121         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3122         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3123
3124         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3125         if (!parent)
3126                 parent = root_mem_cgroup;
3127
3128         /*
3129          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3130          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3131          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3132          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3133          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3134          * memcg_drain_all_list_lrus().
3135          */
3136         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3137         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3138                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3139                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3140                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3141                 if (!memcg->use_hierarchy)
3142                         break;
3143         }
3144         rcu_read_unlock();
3145
3146         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3147
3148         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3149 }
3150
3151 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3152 {
3153         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3154         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3155                 memcg_offline_kmem(memcg);
3156
3157         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3158                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3159                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3160                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3161         }
3162 }
3163 #else
3164 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3165 {
3166         return 0;
3167 }
3168 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3169 {
3170 }
3171 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3172 {
3173 }
3174 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3175
3176 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3177                                  unsigned long max)
3178 {
3179         int ret;
3180
3181         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3182         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3183         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3184         return ret;
3185 }
3186
3187 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3188 {
3189         int ret;
3190
3191         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3192
3193         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3194         if (ret)
3195                 goto out;
3196
3197         if (!memcg->tcpmem_active) {
3198                 /*
3199                  * The active flag needs to be written after the static_key
3200                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3201                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3202                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3203                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3204                  *
3205                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3206                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3207                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3208                  * yet, we'll lose accounting.
3209                  *
3210                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3211                  * because when this value change, the code to process it is not
3212                  * patched in yet.
3213                  */
3214                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3215                 memcg->tcpmem_active = true;
3216         }
3217 out:
3218         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3219         return ret;
3220 }
3221
3222 /*
3223  * The user of this function is...
3224  * RES_LIMIT.
3225  */
3226 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3227                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3228 {
3229         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3230         unsigned long nr_pages;
3231         int ret;
3232
3233         buf = strstrip(buf);
3234         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3235         if (ret)
3236                 return ret;
3237
3238         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3239         case RES_LIMIT:
3240                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3241                         ret = -EINVAL;
3242                         break;
3243                 }
3244                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3245                 case _MEM:
3246                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3247                         break;
3248                 case _MEMSWAP:
3249                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3250                         break;
3251                 case _KMEM:
3252                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3253                         break;
3254                 case _TCP:
3255                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3256                         break;
3257                 }
3258                 break;
3259         case RES_SOFT_LIMIT:
3260                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3261                 ret = 0;
3262                 break;
3263         }
3264         return ret ?: nbytes;
3265 }
3266
3267 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3268                                 size_t nbytes, loff_t off)
3269 {
3270         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3271         struct page_counter *counter;
3272
3273         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3274         case _MEM:
3275                 counter = &memcg->memory;
3276                 break;
3277         case _MEMSWAP:
3278                 counter = &memcg->memsw;
3279                 break;
3280         case _KMEM:
3281                 counter = &memcg->kmem;
3282                 break;
3283         case _TCP:
3284                 counter = &memcg->tcpmem;
3285                 break;
3286         default:
3287                 BUG();
3288         }
3289
3290         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3291         case RES_MAX_USAGE:
3292                 page_counter_reset_watermark(counter);
3293                 break;
3294         case RES_FAILCNT:
3295                 counter->failcnt = 0;
3296                 break;
3297         default:
3298                 BUG();
3299         }
3300
3301         return nbytes;
3302 }
3303
3304 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3305                                         struct cftype *cft)
3306 {
3307         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3308 }
3309
3310 #ifdef CONFIG_MMU
3311 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3312                                         struct cftype *cft, u64 val)
3313 {
3314         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3315
3316         if (val & ~MOVE_MASK)
3317                 return -EINVAL;
3318
3319         /*
3320          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3321          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3322          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3323          * affect task migrations starting after the change.
3324          */
3325         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3326         return 0;
3327 }
3328 #else
3329 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3330                                         struct cftype *cft, u64 val)
3331 {
3332         return -ENOSYS;
3333 }
3334 #endif
3335
3336 #ifdef CONFIG_NUMA
3337 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3338 {
3339         struct numa_stat {
3340                 const char *name;
3341                 unsigned int lru_mask;
3342         };
3343
3344         static const struct numa_stat stats[] = {
3345                 { "total", LRU_ALL },
3346                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3347                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3348                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3349         };
3350         const struct numa_stat *stat;
3351         int nid;
3352         unsigned long nr;
3353         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3354
3355         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3356                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3357                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3358                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3359                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3360                                                           stat->lru_mask);
3361                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3362                 }
3363                 seq_putc(m, '\n');
3364         }
3365
3366         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3367                 struct mem_cgroup *iter;
3368
3369                 nr = 0;
3370                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3371                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3372                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3373                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3374                         nr = 0;
3375                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3376                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3377                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3378                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3379                 }
3380                 seq_putc(m, '\n');
3381         }
3382
3383         return 0;
3384 }
3385 #endif /* CONFIG_NUMA */
3386
3387 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3388 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3389         PGPGIN,
3390         PGPGOUT,
3391         PGFAULT,
3392         PGMAJFAULT,
3393 };
3394
3395 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3396         "pgpgin",
3397         "pgpgout",
3398         "pgfault",
3399         "pgmajfault",
3400 };
3401
3402 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3403 {
3404         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3405         unsigned long memory, memsw;
3406         struct mem_cgroup *mi;
3407         unsigned int i;
3408         struct accumulated_stats acc;
3409
3410         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3411         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3412
3413         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3414                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3415                         continue;
3416                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3417                            memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3418                            PAGE_SIZE);
3419         }
3420
3421         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3422                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3423                            memcg_sum_events(memcg, memcg1_events[i]));
3424
3425         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3426                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3427                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3428
3429         /* Hierarchical information */
3430         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3431         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3432                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3433                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3434         }
3435         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3436                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3437         if (do_memsw_account())
3438                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3439                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3440
3441         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
3442         acc.stats_size = ARRAY_SIZE(memcg1_stats);
3443         acc.stats_array = memcg1_stats;
3444         acc.events_size = ARRAY_SIZE(memcg1_events);
3445         acc.events_array = memcg1_events;
3446         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
3447
3448         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3449                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3450                         continue;
3451                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3452                            (u64)acc.stat[i] * PAGE_SIZE);
3453         }
3454
3455         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3456                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3457                            (u64)acc.events[i]);
3458
3459         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3460                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3461                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
3462
3463 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3464         {
3465                 pg_data_t *pgdat;
3466                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3467                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3468                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3469                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3470
3471                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3472                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3473                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3474
3475                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3476                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3477                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3478                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3479                 }
3480                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3481                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3482                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3483                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3484         }
3485 #endif
3486
3487         return 0;
3488 }
3489
3490 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3491                                       struct cftype *cft)
3492 {
3493         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3494
3495         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3496 }
3497
3498 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3499                                        struct cftype *cft, u64 val)
3500 {
3501         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3502
3503         if (val > 100)
3504                 return -EINVAL;
3505
3506         if (css->parent)
3507                 memcg->swappiness = val;
3508         else
3509                 vm_swappiness = val;
3510
3511         return 0;
3512 }
3513
3514 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3515 {
3516         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3517         unsigned long usage;
3518         int i;
3519
3520         rcu_read_lock();
3521         if (!swap)
3522                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3523         else
3524                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3525
3526         if (!t)
3527                 goto unlock;
3528
3529         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3530
3531         /*
3532          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3533          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3534          * call of __mem_cgroup_threshold().
3535          */
3536         i = t->current_threshold;
3537
3538         /*
3539          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3540          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3541          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3542          * only one element of the array here.
3543          */
3544         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3545                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3546
3547         /* i = current_threshold + 1 */
3548         i++;
3549
3550         /*
3551          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3552          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3553          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3554          * only one element of the array here.
3555          */
3556         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3557                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3558
3559         /* Update current_threshold */
3560         t->current_threshold = i - 1;
3561 unlock:
3562         rcu_read_unlock();
3563 }
3564
3565 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3566 {
3567         while (memcg) {
3568                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3569                 if (do_memsw_account())
3570                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3571
3572                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3573         }
3574 }
3575
3576 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3577 {
3578         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3579         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3580
3581         if (_a->threshold > _b->threshold)
3582                 return 1;
3583
3584         if (_a->threshold < _b->threshold)
3585                 return -1;
3586
3587         return 0;
3588 }
3589
3590 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3591 {
3592         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3593
3594         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3595
3596         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3597                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3598
3599         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3600         return 0;
3601 }
3602
3603 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3604 {
3605         struct mem_cgroup *iter;
3606
3607         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3608                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3609 }
3610
3611 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3612         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3613 {
3614         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3615         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3616         unsigned long threshold;
3617         unsigned long usage;
3618         int i, size, ret;
3619
3620         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3621         if (ret)
3622                 return ret;
3623
3624         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3625
3626         if (type == _MEM) {
3627                 thresholds = &memcg->thresholds;
3628                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3629         } else if (type == _MEMSWAP) {
3630                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3631                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3632         } else
3633                 BUG();
3634
3635         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3636         if (thresholds->primary)
3637                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3638
3639         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3640
3641         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3642         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
3643         if (!new) {
3644                 ret = -ENOMEM;
3645                 goto unlock;
3646         }
3647         new->size = size;
3648
3649         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3650         if (thresholds->primary) {
3651                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3652                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3653         }
3654
3655         /* Add new threshold */
3656         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3657         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3658
3659         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3660         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3661                         compare_thresholds, NULL);
3662
3663         /* Find current threshold */
3664         new->current_threshold = -1;
3665         for (i = 0; i < size; i++) {
3666                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3667                         /*
3668                          * new->current_threshold will not be used until
3669                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3670                          * it here.
3671                          */
3672                         ++new->current_threshold;
3673                 } else
3674                         break;
3675         }
3676
3677         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3678         kfree(thresholds->spare);
3679         thresholds->spare = thresholds->primary;
3680
3681         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3682
3683         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3684         synchronize_rcu();
3685
3686 unlock:
3687         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3688
3689         return ret;
3690 }
3691
3692 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3693         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3694 {
3695         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3696 }
3697
3698 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3699         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3700 {
3701         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3702 }
3703
3704 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3705         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3706 {
3707         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3708         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3709         unsigned long usage;
3710         int i, j, size;
3711
3712         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3713
3714         if (type == _MEM) {
3715                 thresholds = &memcg->thresholds;
3716                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3717         } else if (type == _MEMSWAP) {
3718                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3719                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3720         } else
3721                 BUG();
3722
3723         if (!thresholds->primary)
3724                 goto unlock;
3725
3726         /* Check if a threshold crossed before removing */
3727         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3728
3729         /* Calculate new number of threshold */
3730         size = 0;
3731         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3732                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3733                         size++;
3734         }
3735
3736         new = thresholds->spare;
3737
3738         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3739         if (!size) {
3740                 kfree(new);
3741                 new = NULL;
3742                 goto swap_buffers;
3743         }
3744
3745         new->size = size;
3746
3747         /* Copy thresholds and find current threshold */
3748         new->current_threshold = -1;
3749         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3750                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3751                         continue;
3752
3753                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3754                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3755                         /*
3756                          * new->current_threshold will not be used
3757                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3758                          * it here.
3759                          */
3760                         ++new->current_threshold;
3761                 }
3762                 j++;
3763         }
3764
3765 swap_buffers:
3766         /* Swap primary and spare array */
3767         thresholds->spare = thresholds->primary;
3768
3769         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3770
3771         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3772         synchronize_rcu();
3773
3774         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3775         if (!new) {
3776                 kfree(thresholds->spare);
3777                 thresholds->spare = NULL;
3778         }
3779 unlock:
3780         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3781 }
3782
3783 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3784         struct eventfd_ctx *eventfd)
3785 {
3786         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3787 }
3788
3789 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3790         struct eventfd_ctx *eventfd)
3791 {
3792         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3793 }
3794
3795 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3796         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3797 {
3798         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3799
3800         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3801         if (!event)
3802                 return -ENOMEM;
3803
3804         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3805
3806         event->eventfd = eventfd;
3807         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3808
3809         /* already in OOM ? */
3810         if (memcg->under_oom)
3811                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3812         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3813
3814         return 0;
3815 }
3816
3817 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3818         struct eventfd_ctx *eventfd)
3819 {
3820         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3821
3822         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3823
3824         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3825                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3826                         list_del(&ev->list);
3827                         kfree(ev);
3828                 }
3829         }
3830
3831         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3832 }
3833
3834 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3835 {
3836         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
3837
3838         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3839         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3840         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
3841                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
3842         return 0;
3843 }
3844
3845 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3846         struct cftype *cft, u64 val)
3847 {
3848         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3849
3850         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3851         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3852                 return -EINVAL;
3853
3854         memcg->oom_kill_disable = val;
3855         if (!val)
3856                 memcg_oom_recover(memcg);
3857
3858         return 0;
3859 }
3860
3861 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3862
3863 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3864 {
3865         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3866 }
3867
3868 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3869 {
3870         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3871 }
3872
3873 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3874 {
3875         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3876 }
3877
3878 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3879 {
3880         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3881
3882         if (!memcg->css.parent)
3883                 return NULL;
3884
3885         return &memcg->cgwb_domain;
3886 }
3887
3888 /*
3889  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
3890  * Keep in sync with memcg_exact_page().
3891  */
3892 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
3893 {
3894         long x = atomic_long_read(&memcg->stat[idx]);
3895         int cpu;
3896
3897         for_each_online_cpu(cpu)
3898                 x += per_cpu_ptr(memcg->stat_cpu, cpu)->count[idx];
3899         if (x < 0)
3900                 x = 0;
3901         return x;
3902 }
3903
3904 /**
3905  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3906  * @wb: bdi_writeback in question
3907  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3908  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3909  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3910  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3911  *
3912  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3913  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3914  * is a bit more involved.
3915  *
3916  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3917  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3918  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3919  * available memory in the system.  The caller should further cap
3920  * *@pheadroom accordingly.
3921  */
3922 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3923                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3924                          unsigned long *pwriteback)
3925 {
3926         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3927         struct mem_cgroup *parent;
3928
3929         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
3930
3931         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3932         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
3933         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3934                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3935         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3936
3937         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3938                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
3939                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3940
3941                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3942                 memcg = parent;
3943         }
3944 }
3945
3946 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3947
3948 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3949 {
3950         return 0;
3951 }
3952
3953 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3954 {
3955 }
3956
3957 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3958 {
3959 }
3960
3961 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3962
3963 /*
3964  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3965  *
3966  * "cgroup.event_control" implementation.
3967  *
3968  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3969  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3970  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3971  *
3972  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3973  * possible.
3974  */
3975
3976 /*
3977  * Unregister event and free resources.
3978  *
3979  * Gets called from workqueue.
3980  */
3981 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3982 {
3983         struct mem_cgroup_event *event =
3984                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3985         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3986
3987         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3988
3989         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3990
3991         /* Notify userspace the event is going away. */
3992         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3993
3994         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3995         kfree(event);
3996         css_put(&memcg->css);
3997 }
3998
3999 /*
4000  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4001  *
4002  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4003  */
4004 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4005                             int sync, void *key)
4006 {
4007         struct mem_cgroup_event *event =
4008                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4009         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4010         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4011
4012         if (flags & EPOLLHUP) {
4013                 /*
4014                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4015                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4016                  * for us.
4017                  *
4018                  * We can't race against event freeing since the other
4019                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4020                  * which we hold.
4021                  */
4022                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4023                 if (!list_empty(&event->list)) {
4024                         list_del_init(&event->list);
4025                         /*
4026                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4027                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4028                          */
4029                         schedule_work(&event->remove);
4030                 }
4031                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4032         }
4033
4034         return 0;
4035 }
4036
4037 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4038                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4039 {
4040         struct mem_cgroup_event *event =
4041                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4042
4043         event->wqh = wqh;
4044         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4045 }
4046
4047 /*
4048  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4049  *
4050  * Parse input and register new cgroup event handler.
4051  *
4052  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4053  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4054  */
4055 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4056                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4057 {
4058         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4059         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4060         struct mem_cgroup_event *event;
4061         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4062         unsigned int efd, cfd;
4063         struct fd efile;
4064         struct fd cfile;
4065         const char *name;
4066         char *endp;
4067         int ret;
4068
4069         buf = strstrip(buf);
4070
4071         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4072         if (*endp != ' ')
4073                 return -EINVAL;
4074         buf = endp + 1;
4075
4076         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4077         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4078                 return -EINVAL;
4079         buf = endp + 1;
4080
4081         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4082         if (!event)
4083                 return -ENOMEM;
4084
4085         event->memcg = memcg;
4086         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4087         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4088         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4089         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4090
4091         efile = fdget(efd);
4092         if (!efile.file) {
4093                 ret = -EBADF;
4094                 goto out_kfree;
4095         }
4096
4097         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4098         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4099                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4100                 goto out_put_efile;
4101         }
4102
4103         cfile = fdget(cfd);
4104         if (!cfile.file) {
4105                 ret = -EBADF;
4106                 goto out_put_eventfd;
4107         }
4108
4109         /* the process need read permission on control file */
4110         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4111         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4112         if (ret < 0)
4113                 goto out_put_cfile;
4114
4115         /*
4116          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4117          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4118          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4119          * is for compatibility anyway.
4120          *
4121          * DO NOT ADD NEW FILES.
4122          */
4123         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4124
4125         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4126                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4127                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4128         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4129                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4130                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4131         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4132                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4133                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4134         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4135                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4136                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4137         } else {
4138                 ret = -EINVAL;
4139                 goto out_put_cfile;
4140         }
4141
4142         /*
4143          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4144          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4145          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4146          */
4147         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4148                                                &memory_cgrp_subsys);
4149         ret = -EINVAL;
4150         if (IS_ERR(cfile_css))
4151                 goto out_put_cfile;
4152         if (cfile_css != css) {
4153                 css_put(cfile_css);
4154                 goto out_put_cfile;
4155         }
4156
4157         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4158         if (ret)
4159                 goto out_put_css;
4160
4161         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4162
4163         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4164         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4165         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4166
4167         fdput(cfile);
4168         fdput(efile);
4169
4170         return nbytes;
4171
4172 out_put_css:
4173         css_put(css);
4174 out_put_cfile:
4175         fdput(cfile);
4176 out_put_eventfd:
4177         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4178 out_put_efile:
4179         fdput(efile);
4180 out_kfree:
4181         kfree(event);
4182
4183         return ret;
4184 }
4185
4186 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4187         {
4188                 .name = "usage_in_bytes",
4189                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4190                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4191         },
4192         {
4193                 .name = "max_usage_in_bytes",
4194                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4195                 .write = mem_cgroup_reset,
4196                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4197         },
4198         {
4199                 .name = "limit_in_bytes",
4200                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4201                 .write = mem_cgroup_write,
4202                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4203         },
4204         {
4205                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4206                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4207                 .write = mem_cgroup_write,
4208                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4209         },
4210         {
4211                 .name = "failcnt",
4212                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4213                 .write = mem_cgroup_reset,
4214                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4215         },
4216         {
4217                 .name = "stat",
4218                 .seq_show = memcg_stat_show,
4219         },
4220         {
4221                 .name = "force_empty",
4222                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4223         },
4224         {
4225                 .name = "use_hierarchy",
4226                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4227                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4228         },
4229         {
4230                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4231                 .write = memcg_write_event_control,
4232                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4233         },
4234         {
4235                 .name = "swappiness",
4236                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4237                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4238         },
4239         {
4240                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4241                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4242                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4243         },
4244         {
4245                 .name = "oom_control",
4246                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4247                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4248                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4249         },
4250         {
4251                 .name = "pressure_level",
4252         },
4253 #ifdef CONFIG_NUMA
4254         {
4255                 .name = "numa_stat",
4256                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4257         },
4258 #endif
4259         {
4260                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4261                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4262                 .write = mem_cgroup_write,
4263                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4264         },
4265         {
4266                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4267                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4268                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4269         },
4270         {
4271                 .name = "kmem.failcnt",
4272                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4273                 .write = mem_cgroup_reset,
4274                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4275         },
4276         {
4277                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4278                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4279                 .write = mem_cgroup_reset,
4280                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4281         },
4282 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4283         {
4284                 .name = "kmem.slabinfo",
4285                 .seq_start = memcg_slab_start,
4286                 .seq_next = memcg_slab_next,
4287                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4288                 .seq_show = memcg_slab_show,
4289         },
4290 #endif
4291         {
4292                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4293                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4294                 .write = mem_cgroup_write,
4295                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4296         },
4297         {
4298                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4299                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4300                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4301         },
4302         {
4303                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4304                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4305                 .write = mem_cgroup_reset,
4306                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4307         },
4308         {
4309                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4310                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4311                 .write = mem_cgroup_reset,
4312                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4313         },
4314         { },    /* terminate */
4315 };
4316
4317 /*
4318  * Private memory cgroup IDR
4319  *
4320  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4321  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4322  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4323  * memory-controlled cgroups to 64k.
4324  *
4325  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4326  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4327  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4328  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4329  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4330  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4331  *
4332  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4333  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4334  * when the CSS is offlined.
4335  *
4336  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4337  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4338  * those references are manageable from userspace.
4339  */
4340
4341 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4342
4343 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4344 {
4345         if (memcg->id.id > 0) {
4346                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4347                 memcg->id.id = 0;
4348         }
4349 }
4350
4351 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4352 {
4353         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4354 }
4355
4356 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4357 {
4358         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4359                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4360
4361                 /* Memcg ID pins CSS */
4362                 css_put(&memcg->css);
4363         }
4364 }
4365
4366 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4367 {
4368         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4369 }
4370
4371 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4372 {
4373         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4374 }
4375
4376 /**
4377  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4378  * @id: the memcg id to look up
4379  *
4380  * Caller must hold rcu_read_lock().
4381  */
4382 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4383 {
4384         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4385         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4386 }
4387
4388 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4389 {
4390         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4391         int tmp = node;
4392         /*
4393          * This routine is called against possible nodes.
4394          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4395          *
4396          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4397          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4398          *       function.
4399          */
4400         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4401                 tmp = -1;
4402         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4403         if (!pn)
4404                 return 1;
4405
4406         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4407         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4408                 kfree(pn);
4409                 return 1;
4410         }
4411
4412         lruvec_init(&pn->lruvec);
4413         pn->usage_in_excess = 0;
4414         pn->on_tree = false;
4415         pn->memcg = memcg;
4416
4417         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4418         return 0;
4419 }
4420
4421 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4422 {
4423         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4424
4425         if (!pn)
4426                 return;
4427
4428         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4429         kfree(pn);
4430 }
4431
4432 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4433 {
4434         int node;
4435
4436         for_each_node(node)
4437                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4438         free_percpu(memcg->stat_cpu);
4439         kfree(memcg);
4440 }
4441
4442 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4443 {
4444         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4445         __mem_cgroup_free(memcg);
4446 }
4447
4448 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4449 {
4450         struct mem_cgroup *memcg;
4451         unsigned int size;
4452         int node;
4453
4454         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4455         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4456
4457         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4458         if (!memcg)
4459                 return NULL;
4460
4461         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4462                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4463                                  GFP_KERNEL);
4464         if (memcg->id.id < 0)
4465                 goto fail;
4466
4467         memcg->stat_cpu = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4468         if (!memcg->stat_cpu)
4469                 goto fail;
4470
4471         for_each_node(node)
4472                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4473                         goto fail;
4474
4475         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4476                 goto fail;
4477
4478         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4479         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4480         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4481         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4482         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4483         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4484         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4485         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4486         memcg->socket_pressure = jiffies;
4487 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4488         memcg->kmemcg_id = -1;
4489 #endif
4490 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4491         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4492 #endif
4493         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4494         return memcg;
4495 fail:
4496         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4497         __mem_cgroup_free(memcg);
4498         return NULL;
4499 }
4500
4501 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4502 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4503 {
4504         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4505         struct mem_cgroup *memcg;
4506         long error = -ENOMEM;
4507
4508         memcg = mem_cgroup_alloc();
4509         if (!memcg)
4510                 return ERR_PTR(error);
4511
4512         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4513         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4514         if (parent) {
4515                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4516                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4517         }
4518         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4519                 memcg->use_hierarchy = true;
4520                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4521                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4522                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4523                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4524                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4525         } else {
4526                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4527                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4528                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4529                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4530                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4531                 /*
4532                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4533                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4534                  * unfortunate state in our controller.
4535                  */
4536                 if (parent != root_mem_cgroup)
4537                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4538         }
4539
4540         /* The following stuff does not apply to the root */
4541         if (!parent) {
4542                 root_mem_cgroup = memcg;
4543                 return &memcg->css;
4544         }
4545
4546         error = memcg_online_kmem(memcg);
4547         if (error)
4548                 goto fail;
4549
4550         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4551                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4552
4553         return &memcg->css;
4554 fail:
4555         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4556         mem_cgroup_free(memcg);
4557         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4558 }
4559
4560 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4561 {
4562         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4563
4564         /*
4565          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
4566          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
4567          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
4568          */
4569         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
4570                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4571                 return -ENOMEM;
4572         }
4573
4574         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4575         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
4576         css_get(css);
4577         return 0;
4578 }
4579
4580 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4581 {
4582         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4583         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4584
4585         /*
4586          * Unregister events and notify userspace.
4587          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4588          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4589          */
4590         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4591         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4592                 list_del_init(&event->list);
4593                 schedule_work(&event->remove);
4594         }
4595         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4596
4597         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4598         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4599
4600         memcg_offline_kmem(memcg);
4601         wb_memcg_offline(memcg);
4602
4603         drain_all_stock(memcg);
4604
4605         mem_cgroup_id_put(memcg);
4606 }
4607
4608 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4609 {
4610         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4611
4612         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4613 }
4614
4615 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4616 {
4617         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4618
4619         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4620                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4621
4622         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4623                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4624
4625         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4626         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4627         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4628         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
4629         memcg_free_kmem(memcg);
4630         mem_cgroup_free(memcg);
4631 }
4632
4633 /**
4634  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4635  * @css: the target css
4636  *
4637  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4638  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4639  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4640  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4641  * made visible again.
4642  *
4643  * The current implementation only resets the essential configurations.
4644  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4645  */
4646 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4647 {
4648         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4649
4650         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4651         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4652         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4653         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4654         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4655         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4656         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4657         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4658         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4659         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4660 }
4661
4662 #ifdef CONFIG_MMU
4663 /* Handlers for move charge at task migration. */
4664 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4665 {
4666         int ret;
4667
4668         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4669         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4670         if (!ret) {
4671                 mc.precharge += count;
4672                 return ret;
4673         }
4674
4675         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4676         while (count--) {
4677                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4678                 if (ret)
4679                         return ret;
4680                 mc.precharge++;
4681                 cond_resched();
4682         }
4683         return 0;
4684 }
4685
4686 union mc_target {
4687         struct page     *page;
4688         swp_entry_t     ent;
4689 };
4690
4691 enum mc_target_type {
4692         MC_TARGET_NONE = 0,
4693         MC_TARGET_PAGE,
4694         MC_TARGET_SWAP,
4695         MC_TARGET_DEVICE,
4696 };
4697
4698 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4699                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4700 {
4701         struct page *page = _vm_normal_page(vma, addr, ptent, true);
4702
4703         if (!page || !page_mapped(page))
4704                 return NULL;
4705         if (PageAnon(page)) {
4706                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4707                         return NULL;
4708         } else {
4709                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4710                         return NULL;
4711         }
4712         if (!get_page_unless_zero(page))
4713                 return NULL;
4714
4715         return page;
4716 }
4717
4718 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
4719 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4720                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4721 {
4722         struct page *page = NULL;
4723         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4724
4725         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4726                 return NULL;
4727
4728         /*
4729          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
4730          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
4731          * as special swap entry in the CPU page table.
4732          */
4733         if (is_device_private_entry(ent)) {
4734                 page = device_private_entry_to_page(ent);
4735                 /*
4736                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
4737                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
4738                  */
4739                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
4740                         return NULL;
4741                 return page;
4742         }
4743
4744         /*
4745          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4746          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4747          */
4748         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4749         if (do_memsw_account())
4750                 entry->val = ent.val;
4751
4752         return page;
4753 }
4754 #else
4755 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4756                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4757 {
4758         return NULL;
4759 }
4760 #endif
4761
4762 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4763                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4764 {
4765         struct page *page = NULL;
4766         struct address_space *mapping;
4767         pgoff_t pgoff;
4768
4769         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4770                 return NULL;
4771         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4772                 return NULL;
4773
4774         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4775         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4776
4777         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4778 #ifdef CONFIG_SWAP
4779         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4780         if (shmem_mapping(mapping)) {
4781                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4782                 if (xa_is_value(page)) {
4783                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4784                         if (do_memsw_account())
4785                                 *entry = swp;
4786                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4787                                              swp_offset(swp));
4788                 }
4789         } else
4790                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4791 #else
4792         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4793 #endif
4794         return page;
4795 }
4796
4797 /**
4798  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4799  * @page: the page
4800  * @compound: charge the page as compound or small page
4801  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4802  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4803  *
4804  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4805  *
4806  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4807  * from old cgroup.
4808  */
4809 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4810                                    bool compound,
4811                                    struct mem_cgroup *from,
4812                                    struct mem_cgroup *to)
4813 {
4814         unsigned long flags;
4815         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4816         int ret;
4817         bool anon;
4818
4819         VM_BUG_ON(from == to);
4820         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4821         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4822
4823         /*
4824          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4825          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4826          */
4827         ret = -EBUSY;
4828         if (!trylock_page(page))
4829                 goto out;
4830
4831         ret = -EINVAL;
4832         if (page->mem_cgroup != from)
4833                 goto out_unlock;
4834
4835         anon = PageAnon(page);
4836
4837         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4838
4839         if (!anon && page_mapped(page)) {
4840                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
4841                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
4842         }
4843
4844         /*
4845          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4846          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
4847          * So mapping should be stable for dirty pages.
4848          */
4849         if (!anon && PageDirty(page)) {
4850                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4851
4852                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4853                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
4854                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
4855                 }
4856         }
4857
4858         if (PageWriteback(page)) {
4859                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
4860                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
4861         }
4862
4863         /*
4864          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4865          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4866          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4867          */
4868
4869         /* caller should have done css_get */
4870         page->mem_cgroup = to;
4871         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4872
4873         ret = 0;
4874
4875         local_irq_disable();
4876         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4877         memcg_check_events(to, page);
4878         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4879         memcg_check_events(from, page);
4880         local_irq_enable();
4881 out_unlock:
4882         unlock_page(page);
4883 out:
4884         return ret;
4885 }
4886
4887 /**
4888  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4889  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4890  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4891  * @ptent: the pte to be checked
4892  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4893  *
4894  * Returns
4895  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4896  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4897  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4898  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4899  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4900  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4901  *     in target->ent.
4902  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PUBLIC
4903  *     or MEMORY_DEVICE_PRIVATE (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
4904  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
4905  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
4906  *     regular page.
4907  *
4908  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
4909  *
4910  * Called with pte lock held.
4911  */
4912
4913 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4914                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4915 {
4916         struct page *page = NULL;
4917         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4918         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4919
4920         if (pte_present(ptent))
4921                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4922         else if (is_swap_pte(ptent))
4923                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4924         else if (pte_none(ptent))
4925                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4926
4927         if (!page && !ent.val)
4928                 return ret;
4929         if (page) {
4930                 /*
4931                  * Do only loose check w/o serialization.
4932                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4933                  * not under LRU exclusion.
4934                  */
4935                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4936                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4937                         if (is_device_private_page(page) ||
4938                             is_device_public_page(page))
4939                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
4940                         if (target)
4941                                 target->page = page;
4942                 }
4943                 if (!ret || !target)
4944                         put_page(page);
4945         }
4946         /*
4947          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
4948          * But we cannot move a tail-page in a THP.
4949          */
4950         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
4951             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4952                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4953                 if (target)
4954                         target->ent = ent;
4955         }
4956         return ret;
4957 }
4958
4959 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4960 /*
4961  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
4962  * not support them for now.
4963  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4964  */
4965 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4966                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4967 {
4968         struct page *page = NULL;
4969         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4970
4971         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
4972                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
4973                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
4974                 return ret;
4975         }
4976         page = pmd_page(pmd);
4977         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4978         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4979                 return ret;
4980         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4981                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4982                 if (target) {
4983                         get_page(page);
4984                         target->page = page;
4985                 }
4986         }
4987         return ret;
4988 }
4989 #else
4990 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4991                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4992 {
4993         return MC_TARGET_NONE;
4994 }
4995 #endif
4996
4997 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4998                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4999                                         struct mm_walk *walk)
5000 {
5001         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5002         pte_t *pte;
5003         spinlock_t *ptl;
5004
5005         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5006         if (ptl) {
5007                 /*
5008                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5009                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PUBLIC or
5010                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE but this might change.
5011                  */
5012                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5013                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5014                 spin_unlock(ptl);
5015                 return 0;
5016         }
5017
5018         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5019                 return 0;
5020         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5021         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5022                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5023                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5024         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5025         cond_resched();
5026
5027         return 0;
5028 }
5029
5030 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5031 {
5032         unsigned long precharge;
5033
5034         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5035                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5036                 .mm = mm,
5037         };
5038         down_read(&mm->mmap_sem);
5039         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
5040                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5041         up_read(&mm->mmap_sem);
5042
5043         precharge = mc.precharge;
5044         mc.precharge = 0;
5045
5046         return precharge;
5047 }
5048
5049 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5050 {
5051         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5052
5053         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5054         mc.moving_task = current;
5055         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5056 }
5057
5058 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5059 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5060 {
5061         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5062         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5063
5064         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5065         if (mc.precharge) {
5066                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5067                 mc.precharge = 0;
5068         }
5069         /*
5070          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5071          * we must uncharge here.
5072          */
5073         if (mc.moved_charge) {
5074                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5075                 mc.moved_charge = 0;
5076         }
5077         /* we must fixup refcnts and charges */
5078         if (mc.moved_swap) {
5079                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5080                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5081                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5082
5083                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5084
5085                 /*
5086                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5087                  * should uncharge to->memory.
5088                  */
5089                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5090                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5091
5092                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5093                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5094
5095                 mc.moved_swap = 0;
5096         }
5097         memcg_oom_recover(from);
5098         memcg_oom_recover(to);
5099         wake_up_all(&mc.waitq);
5100 }
5101
5102 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5103 {
5104         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5105
5106         /*
5107          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5108          * task migration.
5109          */
5110         mc.moving_task = NULL;
5111         __mem_cgroup_clear_mc();
5112         spin_lock(&mc.lock);
5113         mc.from = NULL;
5114         mc.to = NULL;
5115         mc.mm = NULL;
5116         spin_unlock(&mc.lock);
5117
5118         mmput(mm);
5119 }
5120
5121 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5122 {
5123         struct cgroup_subsys_state *css;
5124         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5125         struct mem_cgroup *from;
5126         struct task_struct *leader, *p;
5127         struct mm_struct *mm;
5128         unsigned long move_flags;
5129         int ret = 0;
5130
5131         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5132         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5133                 return 0;
5134
5135         /*
5136          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5137          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5138          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5139          * multiple.
5140          */
5141         p = NULL;
5142         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5143                 WARN_ON_ONCE(p);
5144                 p = leader;
5145                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5146         }
5147         if (!p)
5148                 return 0;
5149
5150         /*
5151          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5152          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5153          * So we need to save it, and keep it going.
5154          */
5155         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5156         if (!move_flags)
5157                 return 0;
5158
5159         from = mem_cgroup_from_task(p);
5160
5161         VM_BUG_ON(from == memcg);
5162
5163         mm = get_task_mm(p);
5164         if (!mm)
5165                 return 0;
5166         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5167         if (mm->owner == p) {
5168                 VM_BUG_ON(mc.from);
5169                 VM_BUG_ON(mc.to);
5170                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5171                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5172                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5173
5174                 spin_lock(&mc.lock);
5175                 mc.mm = mm;
5176                 mc.from = from;
5177                 mc.to = memcg;
5178                 mc.flags = move_flags;
5179                 spin_unlock(&mc.lock);
5180                 /* We set mc.moving_task later */
5181
5182                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5183                 if (ret)
5184                         mem_cgroup_clear_mc();
5185         } else {
5186                 mmput(mm);
5187         }
5188         return ret;
5189 }
5190
5191 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5192 {
5193         if (mc.to)
5194                 mem_cgroup_clear_mc();
5195 }
5196
5197 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5198                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5199                                 struct mm_walk *walk)
5200 {
5201         int ret = 0;
5202         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5203         pte_t *pte;
5204         spinlock_t *ptl;
5205         enum mc_target_type target_type;
5206         union mc_target target;
5207         struct page *page;
5208
5209         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5210         if (ptl) {
5211                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5212                         spin_unlock(ptl);
5213                         return 0;
5214                 }
5215                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5216                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5217                         page = target.page;
5218                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5219                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5220                                                              mc.from, mc.to)) {
5221                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5222                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5223                                 }
5224                                 putback_lru_page(page);
5225                         }
5226                         put_page(page);
5227                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5228                         page = target.page;
5229                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5230                                                      mc.from, mc.to)) {
5231                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5232                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5233                         }
5234                         put_page(page);
5235                 }
5236                 spin_unlock(ptl);
5237                 return 0;
5238         }
5239
5240         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5241                 return 0;
5242 retry:
5243         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5244         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5245                 pte_t ptent = *(pte++);
5246                 bool device = false;
5247                 swp_entry_t ent;
5248
5249                 if (!mc.precharge)
5250                         break;
5251
5252                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5253                 case MC_TARGET_DEVICE:
5254                         device = true;
5255                         /* fall through */
5256                 case MC_TARGET_PAGE:
5257                         page = target.page;
5258                         /*
5259                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5260                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5261                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5262                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5263                          */
5264                         if (PageTransCompound(page))
5265                                 goto put;
5266                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5267                                 goto put;
5268                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5269                                                 mc.from, mc.to)) {
5270                                 mc.precharge--;
5271                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5272                                 mc.moved_charge++;
5273                         }
5274                         if (!device)
5275                                 putback_lru_page(page);
5276 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5277                         put_page(page);
5278                         break;
5279                 case MC_TARGET_SWAP:
5280                         ent = target.ent;
5281                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5282                                 mc.precharge--;
5283                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5284                                 mc.moved_swap++;
5285                         }
5286                         break;
5287                 default:
5288                         break;
5289                 }
5290         }
5291         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5292         cond_resched();
5293
5294         if (addr != end) {
5295                 /*
5296                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5297                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5298                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5299                  * phase.
5300                  */
5301                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5302                 if (!ret)
5303                         goto retry;
5304         }
5305
5306         return ret;
5307 }
5308
5309 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5310 {
5311         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5312                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5313                 .mm = mc.mm,
5314         };
5315
5316         lru_add_drain_all();
5317         /*
5318          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5319          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5320          * for already started RCU-only updates to finish.
5321          */
5322         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5323         synchronize_rcu();
5324 retry:
5325         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5326                 /*
5327                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5328                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5329                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5330                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5331                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5332                  */
5333                 __mem_cgroup_clear_mc();
5334                 cond_resched();
5335                 goto retry;
5336         }
5337         /*
5338          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5339          * additional charge, the page walk just aborts.
5340          */
5341         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5342
5343         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5344         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5345 }
5346
5347 static void mem_cgroup_move_task(void)
5348 {
5349         if (mc.to) {
5350                 mem_cgroup_move_charge();
5351                 mem_cgroup_clear_mc();
5352         }
5353 }
5354 #else   /* !CONFIG_MMU */
5355 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5356 {
5357         return 0;
5358 }
5359 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5360 {
5361 }
5362 static void mem_cgroup_move_task(void)
5363 {
5364 }
5365 #endif
5366
5367 /*
5368  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5369  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5370  * attempt.
5371  */
5372 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5373 {
5374         /*
5375          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5376          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5377          * on for the root memcg is enough.
5378          */
5379         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5380                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5381         else
5382                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5383 }
5384
5385 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5386 {
5387         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5388                 seq_puts(m, "max\n");
5389         else
5390                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5391
5392         return 0;
5393 }
5394
5395 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5396                                struct cftype *cft)
5397 {
5398         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5399
5400         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5401 }
5402
5403 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5404 {
5405         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5406                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5407 }
5408
5409 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5410                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5411 {
5412         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5413         unsigned long min;
5414         int err;
5415
5416         buf = strstrip(buf);
5417         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5418         if (err)
5419                 return err;
5420
5421         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5422
5423         return nbytes;
5424 }
5425
5426 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5427 {
5428         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5429                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5430 }
5431
5432 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5433                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5434 {
5435         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5436         unsigned long low;
5437         int err;
5438
5439         buf = strstrip(buf);
5440         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5441         if (err)
5442                 return err;
5443
5444         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5445
5446         return nbytes;
5447 }
5448
5449 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5450 {
5451         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
5452 }
5453
5454 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5455                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5456 {
5457         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5458         unsigned long nr_pages;
5459         unsigned long high;
5460         int err;
5461
5462         buf = strstrip(buf);
5463         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5464         if (err)
5465                 return err;
5466
5467         memcg->high = high;
5468
5469         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5470         if (nr_pages > high)
5471                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5472                                              GFP_KERNEL, true);
5473
5474         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5475         return nbytes;
5476 }
5477
5478 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5479 {
5480         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5481                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
5482 }
5483
5484 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5485                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5486 {
5487         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5488         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5489         bool drained = false;
5490         unsigned long max;
5491         int err;
5492
5493         buf = strstrip(buf);
5494         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5495         if (err)
5496                 return err;
5497
5498         xchg(&memcg->memory.max, max);
5499
5500         for (;;) {
5501                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5502
5503                 if (nr_pages <= max)
5504                         break;
5505
5506                 if (signal_pending(current)) {
5507                         err = -EINTR;
5508                         break;
5509                 }
5510
5511                 if (!drained) {
5512                         drain_all_stock(memcg);
5513                         drained = true;
5514                         continue;
5515                 }
5516
5517                 if (nr_reclaims) {
5518                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5519                                                           GFP_KERNEL, true))
5520                                 nr_reclaims--;
5521                         continue;
5522                 }
5523
5524                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
5525                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5526                         break;
5527         }
5528
5529         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5530         return nbytes;
5531 }
5532
5533 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5534 {
5535         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5536
5537         seq_printf(m, "low %lu\n",
5538                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_LOW]));
5539         seq_printf(m, "high %lu\n",
5540                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_HIGH]));
5541         seq_printf(m, "max %lu\n",
5542                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_MAX]));
5543         seq_printf(m, "oom %lu\n",
5544                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM]));
5545         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
5546                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
5547
5548         return 0;
5549 }
5550
5551 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5552 {
5553         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5554         struct accumulated_stats acc;
5555         int i;
5556
5557         /*
5558          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5559          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5560          *
5561          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5562          * 1) generic big picture -> specifics and details
5563          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5564          *
5565          * Current memory state:
5566          */
5567
5568         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
5569         acc.stats_size = MEMCG_NR_STAT;
5570         acc.events_size = NR_VM_EVENT_ITEMS;
5571         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
5572
5573         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5574                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS] * PAGE_SIZE);
5575         seq_printf(m, "file %llu\n",
5576                    (u64)acc.stat[MEMCG_CACHE] * PAGE_SIZE);
5577         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5578                    (u64)acc.stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5579         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5580                    (u64)(acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] +
5581                          acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5582         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5583                    (u64)acc.stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5584
5585         seq_printf(m, "shmem %llu\n",
5586                    (u64)acc.stat[NR_SHMEM] * PAGE_SIZE);
5587         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5588                    (u64)acc.stat[NR_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5589         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5590                    (u64)acc.stat[NR_FILE_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5591         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5592                    (u64)acc.stat[NR_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5593
5594         /*
5595          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
5596          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
5597          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
5598          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
5599          */
5600         seq_printf(m, "anon_thp %llu\n",
5601                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS_HUGE] * PAGE_SIZE);
5602
5603         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5604                 seq_printf(m, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5605                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
5606
5607         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5608                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5609         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5610                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5611
5612         /* Accumulated memory events */
5613
5614         seq_printf(m, "pgfault %lu\n", acc.events[PGFAULT]);
5615         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n", acc.events[PGMAJFAULT]);
5616
5617         seq_printf(m, "workingset_refault %lu\n",
5618                    acc.stat[WORKINGSET_REFAULT]);
5619         seq_printf(m, "workingset_activate %lu\n",
5620                    acc.stat[WORKINGSET_ACTIVATE]);
5621         seq_printf(m, "workingset_nodereclaim %lu\n",
5622                    acc.stat[WORKINGSET_NODERECLAIM]);
5623
5624         seq_printf(m, "pgrefill %lu\n", acc.events[PGREFILL]);
5625         seq_printf(m, "pgscan %lu\n", acc.events[PGSCAN_KSWAPD] +
5626                    acc.events[PGSCAN_DIRECT]);
5627         seq_printf(m, "pgsteal %lu\n", acc.events[PGSTEAL_KSWAPD] +
5628                    acc.events[PGSTEAL_DIRECT]);
5629         seq_printf(m, "pgactivate %lu\n", acc.events[PGACTIVATE]);
5630         seq_printf(m, "pgdeactivate %lu\n", acc.events[PGDEACTIVATE]);
5631         seq_printf(m, "pglazyfree %lu\n", acc.events[PGLAZYFREE]);
5632         seq_printf(m, "pglazyfreed %lu\n", acc.events[PGLAZYFREED]);
5633
5634 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5635         seq_printf(m, "thp_fault_alloc %lu\n", acc.events[THP_FAULT_ALLOC]);
5636         seq_printf(m, "thp_collapse_alloc %lu\n",
5637                    acc.events[THP_COLLAPSE_ALLOC]);
5638 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
5639
5640         return 0;
5641 }
5642
5643 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
5644 {
5645         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5646
5647         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
5648
5649         return 0;
5650 }
5651
5652 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
5653                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5654 {
5655         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5656         int ret, oom_group;
5657
5658         buf = strstrip(buf);
5659         if (!buf)
5660                 return -EINVAL;
5661
5662         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
5663         if (ret)
5664                 return ret;
5665
5666         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
5667                 return -EINVAL;
5668
5669         memcg->oom_group = oom_group;
5670
5671         return nbytes;
5672 }
5673
5674 static struct cftype memory_files[] = {
5675         {
5676                 .name = "current",
5677                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5678                 .read_u64 = memory_current_read,
5679         },
5680         {
5681                 .name = "min",
5682                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5683                 .seq_show = memory_min_show,
5684                 .write = memory_min_write,
5685         },
5686         {
5687                 .name = "low",
5688                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5689                 .seq_show = memory_low_show,
5690                 .write = memory_low_write,
5691         },
5692         {
5693                 .name = "high",
5694                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5695                 .seq_show = memory_high_show,
5696                 .write = memory_high_write,
5697         },
5698         {
5699                 .name = "max",
5700                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5701                 .seq_show = memory_max_show,
5702                 .write = memory_max_write,
5703         },
5704         {
5705                 .name = "events",
5706                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5707                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5708                 .seq_show = memory_events_show,
5709         },
5710         {
5711                 .name = "stat",
5712                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5713                 .seq_show = memory_stat_show,
5714         },
5715         {
5716                 .name = "oom.group",
5717                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
5718                 .seq_show = memory_oom_group_show,
5719                 .write = memory_oom_group_write,
5720         },
5721         { }     /* terminate */
5722 };
5723
5724 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5725         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5726         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5727         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5728         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5729         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5730         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5731         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5732         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5733         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5734         .bind = mem_cgroup_bind,
5735         .dfl_cftypes = memory_files,
5736         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5737         .early_init = 0,
5738 };
5739
5740 /**
5741  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
5742  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
5743  * @memcg: the memory cgroup to check
5744  *
5745  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
5746  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
5747  *
5748  * Returns one of the following:
5749  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
5750  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
5751  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
5752  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
5753  *
5754  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
5755  *
5756  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
5757  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
5758  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
5759  *
5760  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
5761  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
5762  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
5763  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
5764  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
5765  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
5766  * protected memory.
5767  *
5768  *                                             low_usage
5769  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
5770  *                                        siblings_low_usage
5771  *
5772  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
5773  * low_usage = |
5774  *             | 0, otherwise.
5775  *
5776  *
5777  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
5778  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
5779  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
5780  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
5781  * distribution.
5782  *
5783  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
5784  *
5785  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
5786  *    //\\
5787  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
5788  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
5789  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
5790  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
5791  *
5792  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
5793  * is expected (approximately):
5794  *
5795  *     A/memory.current = 2G
5796  *
5797  *     B/memory.current = 1.3G
5798  *     C/memory.current = 0.6G
5799  *     D/memory.current = 0
5800  *     E/memory.current = 0
5801  *
5802  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
5803  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
5804  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
5805  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
5806  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
5807  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
5808  * as memory.low is a best-effort mechanism.
5809  */
5810 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
5811                                                 struct mem_cgroup *memcg)
5812 {
5813         struct mem_cgroup *parent;
5814         unsigned long emin, parent_emin;
5815         unsigned long elow, parent_elow;
5816         unsigned long usage;
5817
5818         if (mem_cgroup_disabled())
5819                 return MEMCG_PROT_NONE;
5820
5821         if (!root)
5822                 root = root_mem_cgroup;
5823         if (memcg == root)
5824                 return MEMCG_PROT_NONE;
5825
5826         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
5827         if (!usage)
5828                 return MEMCG_PROT_NONE;
5829
5830         emin = memcg->memory.min;
5831         elow = memcg->memory.low;
5832
5833         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5834         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
5835         if (!parent)
5836                 return MEMCG_PROT_NONE;
5837
5838         if (parent == root)
5839                 goto exit;
5840
5841         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
5842         emin = min(emin, parent_emin);
5843         if (emin && parent_emin) {
5844                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
5845
5846                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
5847                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
5848                         &parent->memory.children_min_usage);
5849
5850                 if (min_usage && siblings_min_usage)
5851                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
5852                                    siblings_min_usage);
5853         }
5854
5855         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
5856         elow = min(elow, parent_elow);
5857         if (elow && parent_elow) {
5858                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
5859
5860                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
5861                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
5862                         &parent->memory.children_low_usage);
5863
5864                 if (low_usage && siblings_low_usage)
5865                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
5866                                    siblings_low_usage);
5867         }
5868
5869 exit:
5870         memcg->memory.emin = emin;
5871         memcg->memory.elow = elow;
5872
5873         if (usage <= emin)
5874                 return MEMCG_PROT_MIN;
5875         else if (usage <= elow)
5876                 return MEMCG_PROT_LOW;
5877         else
5878                 return MEMCG_PROT_NONE;
5879 }
5880
5881 /**
5882  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5883  * @page: page to charge
5884  * @mm: mm context of the victim
5885  * @gfp_mask: reclaim mode
5886  * @memcgp: charged memcg return
5887  * @compound: charge the page as compound or small page
5888  *
5889  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5890  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5891  *
5892  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5893  * Otherwise, an error code is returned.
5894  *
5895  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5896  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5897  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5898  */
5899 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5900                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5901                           bool compound)
5902 {
5903         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5904         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5905         int ret = 0;
5906
5907         if (mem_cgroup_disabled())
5908                 goto out;
5909
5910         if (PageSwapCache(page)) {
5911                 /*
5912                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5913                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5914                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5915                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5916                  * in turn serializes uncharging.
5917                  */
5918                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5919                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
5920                         goto out;
5921
5922                 if (do_swap_account) {
5923                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5924                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5925
5926                         rcu_read_lock();
5927                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5928                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5929                                 memcg = NULL;
5930                         rcu_read_unlock();
5931                 }
5932         }
5933
5934         if (!memcg)
5935                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5936
5937         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5938
5939         css_put(&memcg->css);
5940 out:
5941         *memcgp = memcg;
5942         return ret;
5943 }
5944
5945 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5946                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5947                           bool compound)
5948 {
5949         struct mem_cgroup *memcg;
5950         int ret;
5951
5952         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
5953         memcg = *memcgp;
5954         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
5955         return ret;
5956 }
5957
5958 /**
5959  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5960  * @page: page to charge
5961  * @memcg: memcg to charge the page to
5962  * @lrucare: page might be on LRU already
5963  * @compound: charge the page as compound or small page
5964  *
5965  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5966  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5967  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5968  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5969  *
5970  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5971  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5972  *
5973  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5974  */
5975 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5976                               bool lrucare, bool compound)
5977 {
5978         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5979
5980         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5981         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5982
5983         if (mem_cgroup_disabled())
5984                 return;
5985         /*
5986          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5987          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5988          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5989          */
5990         if (!memcg)
5991                 return;
5992
5993         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5994
5995         local_irq_disable();
5996         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5997         memcg_check_events(memcg, page);
5998         local_irq_enable();
5999
6000         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6001                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6002                 /*
6003                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6004                  * let's not wait for it.  The page already received a
6005                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6006                  */
6007                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6008         }
6009 }
6010
6011 /**
6012  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6013  * @page: page to charge
6014  * @memcg: memcg to charge the page to
6015  * @compound: charge the page as compound or small page
6016  *
6017  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6018  */
6019 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6020                 bool compound)
6021 {
6022         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6023
6024         if (mem_cgroup_disabled())
6025                 return;
6026         /*
6027          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6028          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6029          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6030          */
6031         if (!memcg)
6032                 return;
6033
6034         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6035 }
6036
6037 struct uncharge_gather {
6038         struct mem_cgroup *memcg;
6039         unsigned long pgpgout;
6040         unsigned long nr_anon;
6041         unsigned long nr_file;
6042         unsigned long nr_kmem;
6043         unsigned long nr_huge;
6044         unsigned long nr_shmem;
6045         struct page *dummy_page;
6046 };
6047
6048 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6049 {
6050         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6051 }
6052
6053 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6054 {
6055         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6056         unsigned long flags;
6057
6058         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6059                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6060                 if (do_memsw_account())
6061                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6062                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6063                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6064                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6065         }
6066
6067         local_irq_save(flags);
6068         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6069         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6070         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6071         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6072         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6073         __this_cpu_add(ug->memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
6074         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6075         local_irq_restore(flags);
6076
6077         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6078                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6079 }
6080
6081 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6082 {
6083         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6084         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6085                         !PageHWPoison(page) , page);
6086
6087         if (!page->mem_cgroup)
6088                 return;
6089
6090         /*
6091          * Nobody should be changing or seriously looking at
6092          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6093          * exclusive access to the page.
6094          */
6095
6096         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6097                 if (ug->memcg) {
6098                         uncharge_batch(ug);
6099                         uncharge_gather_clear(ug);
6100                 }
6101                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6102         }
6103
6104         if (!PageKmemcg(page)) {
6105                 unsigned int nr_pages = 1;
6106
6107                 if (PageTransHuge(page)) {
6108                         nr_pages <<= compound_order(page);
6109                         ug->nr_huge += nr_pages;
6110                 }
6111                 if (PageAnon(page))
6112                         ug->nr_anon += nr_pages;
6113                 else {
6114                         ug->nr_file += nr_pages;
6115                         if (PageSwapBacked(page))
6116                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6117                 }
6118                 ug->pgpgout++;
6119         } else {
6120                 ug->nr_kmem += 1 << compound_order(page);
6121                 __ClearPageKmemcg(page);
6122         }
6123
6124         ug->dummy_page = page;
6125         page->mem_cgroup = NULL;
6126 }
6127
6128 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6129 {
6130         struct uncharge_gather ug;
6131         struct list_head *next;
6132
6133         uncharge_gather_clear(&ug);
6134
6135         /*
6136          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6137          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6138          */
6139         next = page_list->next;
6140         do {
6141                 struct page *page;
6142
6143                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6144                 next = page->lru.next;
6145
6146                 uncharge_page(page, &ug);
6147         } while (next != page_list);
6148
6149         if (ug.memcg)
6150                 uncharge_batch(&ug);
6151 }
6152
6153 /**
6154  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6155  * @page: page to uncharge
6156  *
6157  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6158  * mem_cgroup_commit_charge().
6159  */
6160 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6161 {
6162         struct uncharge_gather ug;
6163
6164         if (mem_cgroup_disabled())
6165                 return;
6166
6167         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6168         if (!page->mem_cgroup)
6169                 return;
6170
6171         uncharge_gather_clear(&ug);
6172         uncharge_page(page, &ug);
6173         uncharge_batch(&ug);
6174 }
6175
6176 /**
6177  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6178  * @page_list: list of pages to uncharge
6179  *
6180  * Uncharge a list of pages previously charged with
6181  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6182  */
6183 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6184 {
6185         if (mem_cgroup_disabled())
6186                 return;
6187
6188         if (!list_empty(page_list))
6189                 uncharge_list(page_list);
6190 }
6191
6192 /**
6193  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6194  * @oldpage: currently circulating page
6195  * @newpage: replacement page
6196  *
6197  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6198  * be uncharged upon free.
6199  *
6200  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6201  */
6202 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6203 {
6204         struct mem_cgroup *memcg;
6205         unsigned int nr_pages;
6206         bool compound;
6207         unsigned long flags;
6208
6209         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6210         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6211         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6212         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6213                        newpage);
6214
6215         if (mem_cgroup_disabled())
6216                 return;
6217
6218         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6219         if (newpage->mem_cgroup)
6220                 return;
6221
6222         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6223         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6224         if (!memcg)
6225                 return;
6226
6227         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6228         compound = PageTransHuge(newpage);
6229         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6230
6231         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6232         if (do_memsw_account())
6233                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6234         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6235
6236         commit_charge(newpage, memcg, false);
6237
6238         local_irq_save(flags);
6239         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6240         memcg_check_events(memcg, newpage);
6241         local_irq_restore(flags);
6242 }
6243
6244 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6245 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6246
6247 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6248 {
6249         struct mem_cgroup *memcg;
6250
6251         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6252                 return;
6253
6254         /*
6255          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6256          * filled. It won't however, necessarily happen from
6257          * process context. So the test for root memcg given
6258          * the current task's memcg won't help us in this case.
6259          *
6260          * Respecting the original socket's memcg is a better
6261          * decision in this case.
6262          */
6263         if (sk->sk_memcg) {
6264                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6265                 return;
6266         }
6267
6268         rcu_read_lock();
6269         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6270         if (memcg == root_mem_cgroup)
6271                 goto out;
6272         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6273                 goto out;
6274         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6275                 sk->sk_memcg = memcg;
6276 out:
6277         rcu_read_unlock();
6278 }
6279
6280 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6281 {
6282         if (sk->sk_memcg)
6283                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6284 }
6285
6286 /**
6287  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6288  * @memcg: memcg to charge
6289  * @nr_pages: number of pages to charge
6290  *
6291  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6292  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6293  */
6294 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6295 {
6296         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6297
6298         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6299                 struct page_counter *fail;
6300
6301                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6302                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6303                         return true;
6304                 }
6305                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6306                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6307                 return false;
6308         }
6309
6310         /* Don't block in the packet receive path */
6311         if (in_softirq())
6312                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6313
6314         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6315
6316         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6317                 return true;
6318
6319         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6320         return false;
6321 }
6322
6323 /**
6324  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6325  * @memcg: memcg to uncharge
6326  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6327  */
6328 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6329 {
6330         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6331                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6332                 return;
6333         }
6334
6335         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6336
6337         refill_stock(memcg, nr_pages);
6338 }
6339
6340 static int __init cgroup_memory(char *s)
6341 {
6342         char *token;
6343
6344         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6345                 if (!*token)
6346                         continue;
6347                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6348                         cgroup_memory_nosocket = true;
6349                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6350                         cgroup_memory_nokmem = true;
6351         }
6352         return 0;
6353 }
6354 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6355
6356 /*
6357  * subsys_initcall() for memory controller.
6358  *
6359  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6360  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6361  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6362  * should be initialized from here.
6363  */
6364 static int __init mem_cgroup_init(void)
6365 {
6366         int cpu, node;
6367
6368 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6369         /*
6370          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6371          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6372          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6373          * destroyed simultaneously.
6374          */
6375         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6376         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6377 #endif
6378
6379         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6380                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6381
6382         for_each_possible_cpu(cpu)
6383                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6384                           drain_local_stock);
6385
6386         for_each_node(node) {
6387                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6388
6389                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6390                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6391
6392                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6393                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6394                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6395                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6396         }
6397
6398         return 0;
6399 }
6400 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6401
6402 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6403 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6404 {
6405         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6406                 /*
6407                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6408                  * always be >= 1.
6409                  */
6410                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6411                         VM_BUG_ON(1);
6412                         break;
6413                 }
6414                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6415                 if (!memcg)
6416                         memcg = root_mem_cgroup;
6417         }
6418         return memcg;
6419 }
6420
6421 /**
6422  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6423  * @page: page whose memsw charge to transfer
6424  * @entry: swap entry to move the charge to
6425  *
6426  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6427  */
6428 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6429 {
6430         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6431         unsigned int nr_entries;
6432         unsigned short oldid;
6433
6434         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6435         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6436
6437         if (!do_memsw_account())
6438                 return;
6439
6440         memcg = page->mem_cgroup;
6441
6442         /* Readahead page, never charged */
6443         if (!memcg)
6444                 return;
6445
6446         /*
6447          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6448          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6449          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6450          */
6451         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6452         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6453         /* Get references for the tail pages, too */
6454         if (nr_entries > 1)
6455                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6456         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6457                                    nr_entries);
6458         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6459         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6460
6461         page->mem_cgroup = NULL;
6462
6463         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6464                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6465
6466         if (memcg != swap_memcg) {
6467                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6468                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6469                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6470         }
6471
6472         /*
6473          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6474          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6475          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6476          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6477          */
6478         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6479         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6480                                      -nr_entries);
6481         memcg_check_events(memcg, page);
6482
6483         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6484                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6485 }
6486
6487 /**
6488  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6489  * @page: page being added to swap
6490  * @entry: swap entry to charge
6491  *
6492  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6493  *
6494  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6495  */
6496 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6497 {
6498         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6499         struct page_counter *counter;
6500         struct mem_cgroup *memcg;
6501         unsigned short oldid;
6502
6503         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6504                 return 0;
6505
6506         memcg = page->mem_cgroup;
6507
6508         /* Readahead page, never charged */
6509         if (!memcg)
6510                 return 0;
6511
6512         if (!entry.val) {
6513                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6514                 return 0;
6515         }
6516
6517         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6518
6519         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6520             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6521                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6522                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6523                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6524                 return -ENOMEM;
6525         }
6526
6527         /* Get references for the tail pages, too */
6528         if (nr_pages > 1)
6529                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6530         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6531         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6532         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
6533
6534         return 0;
6535 }
6536
6537 /**
6538  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
6539  * @entry: swap entry to uncharge
6540  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
6541  */
6542 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
6543 {
6544         struct mem_cgroup *memcg;
6545         unsigned short id;
6546
6547         if (!do_swap_account)
6548                 return;
6549
6550         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
6551         rcu_read_lock();
6552         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6553         if (memcg) {
6554                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6555                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6556                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
6557                         else
6558                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
6559                 }
6560                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
6561                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
6562         }
6563         rcu_read_unlock();
6564 }
6565
6566 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
6567 {
6568         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
6569
6570         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6571                 return nr_swap_pages;
6572         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6573                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
6574                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
6575                                       page_counter_read(&memcg->swap));
6576         return nr_swap_pages;
6577 }
6578
6579 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
6580 {
6581         struct mem_cgroup *memcg;
6582
6583         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6584
6585         if (vm_swap_full())
6586                 return true;
6587         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6588                 return false;
6589
6590         memcg = page->mem_cgroup;
6591         if (!memcg)
6592                 return false;
6593
6594         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6595                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
6596                         return true;
6597
6598         return false;
6599 }
6600
6601 /* for remember boot option*/
6602 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6603 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6604 #else
6605 static int really_do_swap_account __initdata;
6606 #endif
6607
6608 static int __init enable_swap_account(char *s)
6609 {
6610         if (!strcmp(s, "1"))
6611                 really_do_swap_account = 1;
6612         else if (!strcmp(s, "0"))
6613                 really_do_swap_account = 0;
6614         return 1;
6615 }
6616 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6617
6618 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6619                              struct cftype *cft)
6620 {
6621         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6622
6623         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6624 }
6625
6626 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6627 {
6628         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6629                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
6630 }
6631
6632 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6633                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6634 {
6635         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6636         unsigned long max;
6637         int err;
6638
6639         buf = strstrip(buf);
6640         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6641         if (err)
6642                 return err;
6643
6644         xchg(&memcg->swap.max, max);
6645
6646         return nbytes;
6647 }
6648
6649 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6650 {
6651         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6652
6653         seq_printf(m, "max %lu\n",
6654                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
6655         seq_printf(m, "fail %lu\n",
6656                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
6657
6658         return 0;
6659 }
6660
6661 static struct cftype swap_files[] = {
6662         {
6663                 .name = "swap.current",
6664                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6665                 .read_u64 = swap_current_read,
6666         },
6667         {
6668                 .name = "swap.max",
6669                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6670                 .seq_show = swap_max_show,
6671                 .write = swap_max_write,
6672         },
6673         {
6674                 .name = "swap.events",
6675                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6676                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
6677                 .seq_show = swap_events_show,
6678         },
6679         { }     /* terminate */
6680 };
6681
6682 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6683         {
6684                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6685                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6686                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6687         },
6688         {
6689                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6690                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6691                 .write = mem_cgroup_reset,
6692                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6693         },
6694         {
6695                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6696                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6697                 .write = mem_cgroup_write,
6698                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6699         },
6700         {
6701                 .name = "memsw.failcnt",
6702                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6703                 .write = mem_cgroup_reset,
6704                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6705         },
6706         { },    /* terminate */
6707 };
6708
6709 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6710 {
6711         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6712                 do_swap_account = 1;
6713                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6714                                                swap_files));
6715                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6716                                                   memsw_cgroup_files));
6717         }
6718         return 0;
6719 }
6720 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6721
6722 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */