Merge tag 'nfsd-5.13-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/cel/linux
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  *
24  * Per memcg lru locking
25  * Copyright (C) 2020 Alibaba, Inc, Alex Shi
26  */
27
28 #include <linux/page_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/pagewalk.h>
32 #include <linux/sched/mm.h>
33 #include <linux/shmem_fs.h>
34 #include <linux/hugetlb.h>
35 #include <linux/pagemap.h>
36 #include <linux/vm_event_item.h>
37 #include <linux/smp.h>
38 #include <linux/page-flags.h>
39 #include <linux/backing-dev.h>
40 #include <linux/bit_spinlock.h>
41 #include <linux/rcupdate.h>
42 #include <linux/limits.h>
43 #include <linux/export.h>
44 #include <linux/mutex.h>
45 #include <linux/rbtree.h>
46 #include <linux/slab.h>
47 #include <linux/swap.h>
48 #include <linux/swapops.h>
49 #include <linux/spinlock.h>
50 #include <linux/eventfd.h>
51 #include <linux/poll.h>
52 #include <linux/sort.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/seq_file.h>
55 #include <linux/vmpressure.h>
56 #include <linux/mm_inline.h>
57 #include <linux/swap_cgroup.h>
58 #include <linux/cpu.h>
59 #include <linux/oom.h>
60 #include <linux/lockdep.h>
61 #include <linux/file.h>
62 #include <linux/tracehook.h>
63 #include <linux/psi.h>
64 #include <linux/seq_buf.h>
65 #include "internal.h"
66 #include <net/sock.h>
67 #include <net/ip.h>
68 #include "slab.h"
69
70 #include <linux/uaccess.h>
71
72 #include <trace/events/vmscan.h>
73
74 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
75 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
76
77 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
78
79 /* Active memory cgroup to use from an interrupt context */
80 DEFINE_PER_CPU(struct mem_cgroup *, int_active_memcg);
81
82 /* Socket memory accounting disabled? */
83 static bool cgroup_memory_nosocket;
84
85 /* Kernel memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nokmem;
87
88 /* Whether the swap controller is active */
89 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
90 bool cgroup_memory_noswap __read_mostly;
91 #else
92 #define cgroup_memory_noswap            1
93 #endif
94
95 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
96 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
97 #endif
98
99 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
100 static bool do_memsw_account(void)
101 {
102         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_noswap;
103 }
104
105 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
106 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
107
108 /*
109  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
110  * their hierarchy representation
111  */
112
113 struct mem_cgroup_tree_per_node {
114         struct rb_root rb_root;
115         struct rb_node *rb_rightmost;
116         spinlock_t lock;
117 };
118
119 struct mem_cgroup_tree {
120         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
121 };
122
123 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
124
125 /* for OOM */
126 struct mem_cgroup_eventfd_list {
127         struct list_head list;
128         struct eventfd_ctx *eventfd;
129 };
130
131 /*
132  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
133  */
134 struct mem_cgroup_event {
135         /*
136          * memcg which the event belongs to.
137          */
138         struct mem_cgroup *memcg;
139         /*
140          * eventfd to signal userspace about the event.
141          */
142         struct eventfd_ctx *eventfd;
143         /*
144          * Each of these stored in a list by the cgroup.
145          */
146         struct list_head list;
147         /*
148          * register_event() callback will be used to add new userspace
149          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
150          * on eventfd to send notification to userspace.
151          */
152         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
153                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
154         /*
155          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
156          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
157          * if you want provide notification functionality.
158          */
159         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
160                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
161         /*
162          * All fields below needed to unregister event when
163          * userspace closes eventfd.
164          */
165         poll_table pt;
166         wait_queue_head_t *wqh;
167         wait_queue_entry_t wait;
168         struct work_struct remove;
169 };
170
171 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
172 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
173
174 /* Stuffs for move charges at task migration. */
175 /*
176  * Types of charges to be moved.
177  */
178 #define MOVE_ANON       0x1U
179 #define MOVE_FILE       0x2U
180 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
181
182 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
183 static struct move_charge_struct {
184         spinlock_t        lock; /* for from, to */
185         struct mm_struct  *mm;
186         struct mem_cgroup *from;
187         struct mem_cgroup *to;
188         unsigned long flags;
189         unsigned long precharge;
190         unsigned long moved_charge;
191         unsigned long moved_swap;
192         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
193         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
194 } mc = {
195         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
196         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
197 };
198
199 /*
200  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
201  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
202  */
203 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
204 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
205
206 /* for encoding cft->private value on file */
207 enum res_type {
208         _MEM,
209         _MEMSWAP,
210         _OOM_TYPE,
211         _KMEM,
212         _TCP,
213 };
214
215 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
216 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
217 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
218 /* Used for OOM nofiier */
219 #define OOM_CONTROL             (0)
220
221 /*
222  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
223  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
224  * be used for reference counting.
225  */
226 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
227         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
228              iter != NULL;                              \
229              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
230
231 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
232         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
233              iter != NULL;                              \
234              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
235
236 static inline bool should_force_charge(void)
237 {
238         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
239                 (current->flags & PF_EXITING);
240 }
241
242 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
243 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
244 {
245         if (!memcg)
246                 memcg = root_mem_cgroup;
247         return &memcg->vmpressure;
248 }
249
250 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
251 {
252         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
253 }
254
255 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
256 extern spinlock_t css_set_lock;
257
258 static void obj_cgroup_uncharge_pages(struct obj_cgroup *objcg,
259                                       unsigned int nr_pages);
260
261 static void obj_cgroup_release(struct percpu_ref *ref)
262 {
263         struct obj_cgroup *objcg = container_of(ref, struct obj_cgroup, refcnt);
264         struct mem_cgroup *memcg;
265         unsigned int nr_bytes;
266         unsigned int nr_pages;
267         unsigned long flags;
268
269         /*
270          * At this point all allocated objects are freed, and
271          * objcg->nr_charged_bytes can't have an arbitrary byte value.
272          * However, it can be PAGE_SIZE or (x * PAGE_SIZE).
273          *
274          * The following sequence can lead to it:
275          * 1) CPU0: objcg == stock->cached_objcg
276          * 2) CPU1: we do a small allocation (e.g. 92 bytes),
277          *          PAGE_SIZE bytes are charged
278          * 3) CPU1: a process from another memcg is allocating something,
279          *          the stock if flushed,
280          *          objcg->nr_charged_bytes = PAGE_SIZE - 92
281          * 5) CPU0: we do release this object,
282          *          92 bytes are added to stock->nr_bytes
283          * 6) CPU0: stock is flushed,
284          *          92 bytes are added to objcg->nr_charged_bytes
285          *
286          * In the result, nr_charged_bytes == PAGE_SIZE.
287          * This page will be uncharged in obj_cgroup_release().
288          */
289         nr_bytes = atomic_read(&objcg->nr_charged_bytes);
290         WARN_ON_ONCE(nr_bytes & (PAGE_SIZE - 1));
291         nr_pages = nr_bytes >> PAGE_SHIFT;
292
293         spin_lock_irqsave(&css_set_lock, flags);
294         memcg = obj_cgroup_memcg(objcg);
295         if (nr_pages)
296                 obj_cgroup_uncharge_pages(objcg, nr_pages);
297         list_del(&objcg->list);
298         mem_cgroup_put(memcg);
299         spin_unlock_irqrestore(&css_set_lock, flags);
300
301         percpu_ref_exit(ref);
302         kfree_rcu(objcg, rcu);
303 }
304
305 static struct obj_cgroup *obj_cgroup_alloc(void)
306 {
307         struct obj_cgroup *objcg;
308         int ret;
309
310         objcg = kzalloc(sizeof(struct obj_cgroup), GFP_KERNEL);
311         if (!objcg)
312                 return NULL;
313
314         ret = percpu_ref_init(&objcg->refcnt, obj_cgroup_release, 0,
315                               GFP_KERNEL);
316         if (ret) {
317                 kfree(objcg);
318                 return NULL;
319         }
320         INIT_LIST_HEAD(&objcg->list);
321         return objcg;
322 }
323
324 static void memcg_reparent_objcgs(struct mem_cgroup *memcg,
325                                   struct mem_cgroup *parent)
326 {
327         struct obj_cgroup *objcg, *iter;
328
329         objcg = rcu_replace_pointer(memcg->objcg, NULL, true);
330
331         spin_lock_irq(&css_set_lock);
332
333         /* Move active objcg to the parent's list */
334         xchg(&objcg->memcg, parent);
335         css_get(&parent->css);
336         list_add(&objcg->list, &parent->objcg_list);
337
338         /* Move already reparented objcgs to the parent's list */
339         list_for_each_entry(iter, &memcg->objcg_list, list) {
340                 css_get(&parent->css);
341                 xchg(&iter->memcg, parent);
342                 css_put(&memcg->css);
343         }
344         list_splice(&memcg->objcg_list, &parent->objcg_list);
345
346         spin_unlock_irq(&css_set_lock);
347
348         percpu_ref_kill(&objcg->refcnt);
349 }
350
351 /*
352  * This will be used as a shrinker list's index.
353  * The main reason for not using cgroup id for this:
354  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
355  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
356  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
357  *  200 entry array for that.
358  *
359  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
360  * will double each time we have to increase it.
361  */
362 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
363 int memcg_nr_cache_ids;
364
365 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
366 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
367
368 void memcg_get_cache_ids(void)
369 {
370         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
371 }
372
373 void memcg_put_cache_ids(void)
374 {
375         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
376 }
377
378 /*
379  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
380  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
381  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
382  * tunable, but that is strictly not necessary.
383  *
384  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
385  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
386  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
387  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
388  * increase ours as well if it increases.
389  */
390 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
391 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
392
393 /*
394  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
395  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_slab_pre_alloc_hook() are
396  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
397  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
398  */
399 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
400 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
401 #endif
402
403 static int memcg_shrinker_map_size;
404 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
405
406 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
407 {
408         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
409 }
410
411 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
412                                          int size, int old_size)
413 {
414         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
415         struct mem_cgroup_per_node *pn;
416         int nid;
417
418         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
419
420         for_each_node(nid) {
421                 pn = memcg->nodeinfo[nid];
422                 old = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
423                 /* Not yet online memcg */
424                 if (!old)
425                         return 0;
426
427                 new = kvmalloc_node(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL, nid);
428                 if (!new)
429                         return -ENOMEM;
430
431                 /* Set all old bits, clear all new bits */
432                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
433                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
434
435                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, new);
436                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
437         }
438
439         return 0;
440 }
441
442 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
443 {
444         struct mem_cgroup_per_node *pn;
445         struct memcg_shrinker_map *map;
446         int nid;
447
448         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
449                 return;
450
451         for_each_node(nid) {
452                 pn = memcg->nodeinfo[nid];
453                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
454                 kvfree(map);
455                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
456         }
457 }
458
459 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
460 {
461         struct memcg_shrinker_map *map;
462         int nid, size, ret = 0;
463
464         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
465                 return 0;
466
467         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
468         size = memcg_shrinker_map_size;
469         for_each_node(nid) {
470                 map = kvzalloc_node(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL, nid);
471                 if (!map) {
472                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
473                         ret = -ENOMEM;
474                         break;
475                 }
476                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
477         }
478         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
479
480         return ret;
481 }
482
483 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
484 {
485         int size, old_size, ret = 0;
486         struct mem_cgroup *memcg;
487
488         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
489         old_size = memcg_shrinker_map_size;
490         if (size <= old_size)
491                 return 0;
492
493         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
494         if (!root_mem_cgroup)
495                 goto unlock;
496
497         for_each_mem_cgroup(memcg) {
498                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
499                         continue;
500                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
501                 if (ret) {
502                         mem_cgroup_iter_break(NULL, memcg);
503                         goto unlock;
504                 }
505         }
506 unlock:
507         if (!ret)
508                 memcg_shrinker_map_size = size;
509         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
510         return ret;
511 }
512
513 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
514 {
515         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
516                 struct memcg_shrinker_map *map;
517
518                 rcu_read_lock();
519                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
520                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
521                 smp_mb__before_atomic();
522                 set_bit(shrinker_id, map->map);
523                 rcu_read_unlock();
524         }
525 }
526
527 /**
528  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
529  * @page: page of interest
530  *
531  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
532  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
533  * until it is released.
534  *
535  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
536  * is returned.
537  */
538 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
539 {
540         struct mem_cgroup *memcg;
541
542         memcg = page_memcg(page);
543
544         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
545                 memcg = root_mem_cgroup;
546
547         return &memcg->css;
548 }
549
550 /**
551  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
552  * @page: the page
553  *
554  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
555  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
556  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
557  *
558  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
559  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
560  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
561  * do not care (such as procfs interfaces).
562  */
563 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
564 {
565         struct mem_cgroup *memcg;
566         unsigned long ino = 0;
567
568         rcu_read_lock();
569         memcg = page_memcg_check(page);
570
571         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
572                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
573         if (memcg)
574                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
575         rcu_read_unlock();
576         return ino;
577 }
578
579 static struct mem_cgroup_per_node *
580 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
581 {
582         int nid = page_to_nid(page);
583
584         return memcg->nodeinfo[nid];
585 }
586
587 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
588 soft_limit_tree_node(int nid)
589 {
590         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
591 }
592
593 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
594 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
595 {
596         int nid = page_to_nid(page);
597
598         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
599 }
600
601 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
602                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
603                                          unsigned long new_usage_in_excess)
604 {
605         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
606         struct rb_node *parent = NULL;
607         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
608         bool rightmost = true;
609
610         if (mz->on_tree)
611                 return;
612
613         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
614         if (!mz->usage_in_excess)
615                 return;
616         while (*p) {
617                 parent = *p;
618                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
619                                         tree_node);
620                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
621                         p = &(*p)->rb_left;
622                         rightmost = false;
623                 } else {
624                         p = &(*p)->rb_right;
625                 }
626         }
627
628         if (rightmost)
629                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
630
631         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
632         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
633         mz->on_tree = true;
634 }
635
636 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
637                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
638 {
639         if (!mz->on_tree)
640                 return;
641
642         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
643                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
644
645         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
646         mz->on_tree = false;
647 }
648
649 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
650                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
651 {
652         unsigned long flags;
653
654         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
655         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
656         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
657 }
658
659 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
660 {
661         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
662         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
663         unsigned long excess = 0;
664
665         if (nr_pages > soft_limit)
666                 excess = nr_pages - soft_limit;
667
668         return excess;
669 }
670
671 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
672 {
673         unsigned long excess;
674         struct mem_cgroup_per_node *mz;
675         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
676
677         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
678         if (!mctz)
679                 return;
680         /*
681          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
682          * because their event counter is not touched.
683          */
684         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
685                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
686                 excess = soft_limit_excess(memcg);
687                 /*
688                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
689                  * mem is over its softlimit.
690                  */
691                 if (excess || mz->on_tree) {
692                         unsigned long flags;
693
694                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
695                         /* if on-tree, remove it */
696                         if (mz->on_tree)
697                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
698                         /*
699                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
700                          * If excess is 0, no tree ops.
701                          */
702                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
703                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
704                 }
705         }
706 }
707
708 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
709 {
710         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
711         struct mem_cgroup_per_node *mz;
712         int nid;
713
714         for_each_node(nid) {
715                 mz = memcg->nodeinfo[nid];
716                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
717                 if (mctz)
718                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
719         }
720 }
721
722 static struct mem_cgroup_per_node *
723 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
724 {
725         struct mem_cgroup_per_node *mz;
726
727 retry:
728         mz = NULL;
729         if (!mctz->rb_rightmost)
730                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
731
732         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
733                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
734         /*
735          * Remove the node now but someone else can add it back,
736          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
737          * position in the tree.
738          */
739         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
740         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
741             !css_tryget(&mz->memcg->css))
742                 goto retry;
743 done:
744         return mz;
745 }
746
747 static struct mem_cgroup_per_node *
748 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
749 {
750         struct mem_cgroup_per_node *mz;
751
752         spin_lock_irq(&mctz->lock);
753         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
754         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
755         return mz;
756 }
757
758 /**
759  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
760  * @memcg: the memory cgroup
761  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
762  * @val: delta to add to the counter, can be negative
763  */
764 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
765 {
766         if (mem_cgroup_disabled())
767                 return;
768
769         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->state[idx], val);
770         cgroup_rstat_updated(memcg->css.cgroup, smp_processor_id());
771 }
772
773 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item. */
774 static unsigned long memcg_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
775 {
776         long x = READ_ONCE(memcg->vmstats.state[idx]);
777 #ifdef CONFIG_SMP
778         if (x < 0)
779                 x = 0;
780 #endif
781         return x;
782 }
783
784 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item. */
785 static unsigned long memcg_page_state_local(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
786 {
787         long x = 0;
788         int cpu;
789
790         for_each_possible_cpu(cpu)
791                 x += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->state[idx], cpu);
792 #ifdef CONFIG_SMP
793         if (x < 0)
794                 x = 0;
795 #endif
796         return x;
797 }
798
799 static struct mem_cgroup_per_node *
800 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
801 {
802         struct mem_cgroup *parent;
803
804         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
805         if (!parent)
806                 return NULL;
807         return parent->nodeinfo[nid];
808 }
809
810 void __mod_memcg_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
811                               int val)
812 {
813         struct mem_cgroup_per_node *pn;
814         struct mem_cgroup *memcg;
815         long x, threshold = MEMCG_CHARGE_BATCH;
816
817         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
818         memcg = pn->memcg;
819
820         /* Update memcg */
821         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
822
823         /* Update lruvec */
824         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
825
826         if (vmstat_item_in_bytes(idx))
827                 threshold <<= PAGE_SHIFT;
828
829         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
830         if (unlikely(abs(x) > threshold)) {
831                 pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
832                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
833
834                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
835                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
836                 x = 0;
837         }
838         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
839 }
840
841 /**
842  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
843  * @lruvec: the lruvec
844  * @idx: the stat item
845  * @val: delta to add to the counter, can be negative
846  *
847  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
848  * function updates the all three counters that are affected by a
849  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
850  */
851 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
852                         int val)
853 {
854         /* Update node */
855         __mod_node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx, val);
856
857         /* Update memcg and lruvec */
858         if (!mem_cgroup_disabled())
859                 __mod_memcg_lruvec_state(lruvec, idx, val);
860 }
861
862 void __mod_lruvec_page_state(struct page *page, enum node_stat_item idx,
863                              int val)
864 {
865         struct page *head = compound_head(page); /* rmap on tail pages */
866         struct mem_cgroup *memcg;
867         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
868         struct lruvec *lruvec;
869
870         rcu_read_lock();
871         memcg = page_memcg(head);
872         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
873         if (!memcg) {
874                 rcu_read_unlock();
875                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
876                 return;
877         }
878
879         lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
880         __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
881         rcu_read_unlock();
882 }
883 EXPORT_SYMBOL(__mod_lruvec_page_state);
884
885 void __mod_lruvec_kmem_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
886 {
887         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(virt_to_page(p));
888         struct mem_cgroup *memcg;
889         struct lruvec *lruvec;
890
891         rcu_read_lock();
892         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
893
894         /*
895          * Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the
896          * node. If we reparent the slab objects to the root memcg,
897          * when we free the slab object, we need to update the per-memcg
898          * vmstats to keep it correct for the root memcg.
899          */
900         if (!memcg) {
901                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
902         } else {
903                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
904                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
905         }
906         rcu_read_unlock();
907 }
908
909 /**
910  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
911  * @memcg: the memory cgroup
912  * @idx: the event item
913  * @count: the number of events that occured
914  */
915 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
916                           unsigned long count)
917 {
918         if (mem_cgroup_disabled())
919                 return;
920
921         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->events[idx], count);
922         cgroup_rstat_updated(memcg->css.cgroup, smp_processor_id());
923 }
924
925 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
926 {
927         return READ_ONCE(memcg->vmstats.events[event]);
928 }
929
930 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
931 {
932         long x = 0;
933         int cpu;
934
935         for_each_possible_cpu(cpu)
936                 x += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[event], cpu);
937         return x;
938 }
939
940 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
941                                          struct page *page,
942                                          int nr_pages)
943 {
944         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
945         if (nr_pages > 0)
946                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
947         else {
948                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
949                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
950         }
951
952         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
953 }
954
955 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
956                                        enum mem_cgroup_events_target target)
957 {
958         unsigned long val, next;
959
960         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
961         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
962         /* from time_after() in jiffies.h */
963         if ((long)(next - val) < 0) {
964                 switch (target) {
965                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
966                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
967                         break;
968                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
969                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
970                         break;
971                 default:
972                         break;
973                 }
974                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
975                 return true;
976         }
977         return false;
978 }
979
980 /*
981  * Check events in order.
982  *
983  */
984 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
985 {
986         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
987         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
988                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
989                 bool do_softlimit;
990
991                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
992                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
993                 mem_cgroup_threshold(memcg);
994                 if (unlikely(do_softlimit))
995                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
996         }
997 }
998
999 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1000 {
1001         /*
1002          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1003          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1004          * So this can be called with p == NULL.
1005          */
1006         if (unlikely(!p))
1007                 return NULL;
1008
1009         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1010 }
1011 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
1012
1013 /**
1014  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
1015  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
1016  *
1017  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
1018  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
1019  * returned.
1020  */
1021 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1022 {
1023         struct mem_cgroup *memcg;
1024
1025         if (mem_cgroup_disabled())
1026                 return NULL;
1027
1028         rcu_read_lock();
1029         do {
1030                 /*
1031                  * Page cache insertions can happen withou an
1032                  * actual mm context, e.g. during disk probing
1033                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1034                  */
1035                 if (unlikely(!mm))
1036                         memcg = root_mem_cgroup;
1037                 else {
1038                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1039                         if (unlikely(!memcg))
1040                                 memcg = root_mem_cgroup;
1041                 }
1042         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1043         rcu_read_unlock();
1044         return memcg;
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
1047
1048 static __always_inline struct mem_cgroup *active_memcg(void)
1049 {
1050         if (in_interrupt())
1051                 return this_cpu_read(int_active_memcg);
1052         else
1053                 return current->active_memcg;
1054 }
1055
1056 static __always_inline bool memcg_kmem_bypass(void)
1057 {
1058         /* Allow remote memcg charging from any context. */
1059         if (unlikely(active_memcg()))
1060                 return false;
1061
1062         /* Memcg to charge can't be determined. */
1063         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
1064                 return true;
1065
1066         return false;
1067 }
1068
1069 /**
1070  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1071  * @root: hierarchy root
1072  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1073  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1074  *
1075  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1076  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1077  *
1078  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1079  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1080  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1081  *
1082  * Reclaimers can specify a node in @reclaim to divide up the memcgs
1083  * in the hierarchy among all concurrent reclaimers operating on the
1084  * same node.
1085  */
1086 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1087                                    struct mem_cgroup *prev,
1088                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1089 {
1090         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1091         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1092         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1093         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1094
1095         if (mem_cgroup_disabled())
1096                 return NULL;
1097
1098         if (!root)
1099                 root = root_mem_cgroup;
1100
1101         if (prev && !reclaim)
1102                 pos = prev;
1103
1104         rcu_read_lock();
1105
1106         if (reclaim) {
1107                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1108
1109                 mz = root->nodeinfo[reclaim->pgdat->node_id];
1110                 iter = &mz->iter;
1111
1112                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1113                         goto out_unlock;
1114
1115                 while (1) {
1116                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1117                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1118                                 break;
1119                         /*
1120                          * css reference reached zero, so iter->position will
1121                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1122                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1123                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1124                          * might block it. So we clear iter->position right
1125                          * away.
1126                          */
1127                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1128                 }
1129         }
1130
1131         if (pos)
1132                 css = &pos->css;
1133
1134         for (;;) {
1135                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1136                 if (!css) {
1137                         /*
1138                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1139                          * new one might jump in right at the end of
1140                          * the hierarchy - make sure they see at least
1141                          * one group and restart from the beginning.
1142                          */
1143                         if (!prev)
1144                                 continue;
1145                         break;
1146                 }
1147
1148                 /*
1149                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1150                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1151                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1152                  */
1153                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1154
1155                 if (css == &root->css)
1156                         break;
1157
1158                 if (css_tryget(css))
1159                         break;
1160
1161                 memcg = NULL;
1162         }
1163
1164         if (reclaim) {
1165                 /*
1166                  * The position could have already been updated by a competing
1167                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1168                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1169                  */
1170                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1171
1172                 if (pos)
1173                         css_put(&pos->css);
1174
1175                 if (!memcg)
1176                         iter->generation++;
1177                 else if (!prev)
1178                         reclaim->generation = iter->generation;
1179         }
1180
1181 out_unlock:
1182         rcu_read_unlock();
1183         if (prev && prev != root)
1184                 css_put(&prev->css);
1185
1186         return memcg;
1187 }
1188
1189 /**
1190  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1191  * @root: hierarchy root
1192  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1193  */
1194 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1195                            struct mem_cgroup *prev)
1196 {
1197         if (!root)
1198                 root = root_mem_cgroup;
1199         if (prev && prev != root)
1200                 css_put(&prev->css);
1201 }
1202
1203 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1204                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1205 {
1206         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1207         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1208         int nid;
1209
1210         for_each_node(nid) {
1211                 mz = from->nodeinfo[nid];
1212                 iter = &mz->iter;
1213                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1214         }
1215 }
1216
1217 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1218 {
1219         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1220         struct mem_cgroup *last;
1221
1222         do {
1223                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1224                 last = memcg;
1225         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1226
1227         /*
1228          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1229          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1230          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1231          * dead_memcg from cgroup root separately.
1232          */
1233         if (last != root_mem_cgroup)
1234                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1235                                                 dead_memcg);
1236 }
1237
1238 /**
1239  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1240  * @memcg: hierarchy root
1241  * @fn: function to call for each task
1242  * @arg: argument passed to @fn
1243  *
1244  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1245  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1246  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1247  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1248  *
1249  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1250  */
1251 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1252                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1253 {
1254         struct mem_cgroup *iter;
1255         int ret = 0;
1256
1257         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1258
1259         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1260                 struct css_task_iter it;
1261                 struct task_struct *task;
1262
1263                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1264                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1265                         ret = fn(task, arg);
1266                 css_task_iter_end(&it);
1267                 if (ret) {
1268                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1269                         break;
1270                 }
1271         }
1272         return ret;
1273 }
1274
1275 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1276 void lruvec_memcg_debug(struct lruvec *lruvec, struct page *page)
1277 {
1278         struct mem_cgroup *memcg;
1279
1280         if (mem_cgroup_disabled())
1281                 return;
1282
1283         memcg = page_memcg(page);
1284
1285         if (!memcg)
1286                 VM_BUG_ON_PAGE(lruvec_memcg(lruvec) != root_mem_cgroup, page);
1287         else
1288                 VM_BUG_ON_PAGE(lruvec_memcg(lruvec) != memcg, page);
1289 }
1290 #endif
1291
1292 /**
1293  * lock_page_lruvec - lock and return lruvec for a given page.
1294  * @page: the page
1295  *
1296  * These functions are safe to use under any of the following conditions:
1297  * - page locked
1298  * - PageLRU cleared
1299  * - lock_page_memcg()
1300  * - page->_refcount is zero
1301  */
1302 struct lruvec *lock_page_lruvec(struct page *page)
1303 {
1304         struct lruvec *lruvec;
1305         struct pglist_data *pgdat = page_pgdat(page);
1306
1307         lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
1308         spin_lock(&lruvec->lru_lock);
1309
1310         lruvec_memcg_debug(lruvec, page);
1311
1312         return lruvec;
1313 }
1314
1315 struct lruvec *lock_page_lruvec_irq(struct page *page)
1316 {
1317         struct lruvec *lruvec;
1318         struct pglist_data *pgdat = page_pgdat(page);
1319
1320         lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
1321         spin_lock_irq(&lruvec->lru_lock);
1322
1323         lruvec_memcg_debug(lruvec, page);
1324
1325         return lruvec;
1326 }
1327
1328 struct lruvec *lock_page_lruvec_irqsave(struct page *page, unsigned long *flags)
1329 {
1330         struct lruvec *lruvec;
1331         struct pglist_data *pgdat = page_pgdat(page);
1332
1333         lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
1334         spin_lock_irqsave(&lruvec->lru_lock, *flags);
1335
1336         lruvec_memcg_debug(lruvec, page);
1337
1338         return lruvec;
1339 }
1340
1341 /**
1342  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1343  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1344  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1345  * @zid: zone id of the accounted pages
1346  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1347  *
1348  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1349  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1350  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1351  */
1352 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1353                                 int zid, int nr_pages)
1354 {
1355         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1356         unsigned long *lru_size;
1357         long size;
1358
1359         if (mem_cgroup_disabled())
1360                 return;
1361
1362         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1363         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1364
1365         if (nr_pages < 0)
1366                 *lru_size += nr_pages;
1367
1368         size = *lru_size;
1369         if (WARN_ONCE(size < 0,
1370                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1371                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1372                 VM_BUG_ON(1);
1373                 *lru_size = 0;
1374         }
1375
1376         if (nr_pages > 0)
1377                 *lru_size += nr_pages;
1378 }
1379
1380 /**
1381  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1382  * @memcg: the memory cgroup
1383  *
1384  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1385  * pages.
1386  */
1387 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1388 {
1389         unsigned long margin = 0;
1390         unsigned long count;
1391         unsigned long limit;
1392
1393         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1394         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1395         if (count < limit)
1396                 margin = limit - count;
1397
1398         if (do_memsw_account()) {
1399                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1400                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1401                 if (count < limit)
1402                         margin = min(margin, limit - count);
1403                 else
1404                         margin = 0;
1405         }
1406
1407         return margin;
1408 }
1409
1410 /*
1411  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1412  *
1413  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1414  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1415  * caused by "move".
1416  */
1417 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1418 {
1419         struct mem_cgroup *from;
1420         struct mem_cgroup *to;
1421         bool ret = false;
1422         /*
1423          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1424          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1425          */
1426         spin_lock(&mc.lock);
1427         from = mc.from;
1428         to = mc.to;
1429         if (!from)
1430                 goto unlock;
1431
1432         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1433                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1434 unlock:
1435         spin_unlock(&mc.lock);
1436         return ret;
1437 }
1438
1439 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1440 {
1441         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1442                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1443                         DEFINE_WAIT(wait);
1444                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1445                         /* moving charge context might have finished. */
1446                         if (mc.moving_task)
1447                                 schedule();
1448                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1449                         return true;
1450                 }
1451         }
1452         return false;
1453 }
1454
1455 struct memory_stat {
1456         const char *name;
1457         unsigned int idx;
1458 };
1459
1460 static const struct memory_stat memory_stats[] = {
1461         { "anon",                       NR_ANON_MAPPED                  },
1462         { "file",                       NR_FILE_PAGES                   },
1463         { "kernel_stack",               NR_KERNEL_STACK_KB              },
1464         { "pagetables",                 NR_PAGETABLE                    },
1465         { "percpu",                     MEMCG_PERCPU_B                  },
1466         { "sock",                       MEMCG_SOCK                      },
1467         { "shmem",                      NR_SHMEM                        },
1468         { "file_mapped",                NR_FILE_MAPPED                  },
1469         { "file_dirty",                 NR_FILE_DIRTY                   },
1470         { "file_writeback",             NR_WRITEBACK                    },
1471 #ifdef CONFIG_SWAP
1472         { "swapcached",                 NR_SWAPCACHE                    },
1473 #endif
1474 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1475         { "anon_thp",                   NR_ANON_THPS                    },
1476         { "file_thp",                   NR_FILE_THPS                    },
1477         { "shmem_thp",                  NR_SHMEM_THPS                   },
1478 #endif
1479         { "inactive_anon",              NR_INACTIVE_ANON                },
1480         { "active_anon",                NR_ACTIVE_ANON                  },
1481         { "inactive_file",              NR_INACTIVE_FILE                },
1482         { "active_file",                NR_ACTIVE_FILE                  },
1483         { "unevictable",                NR_UNEVICTABLE                  },
1484         { "slab_reclaimable",           NR_SLAB_RECLAIMABLE_B           },
1485         { "slab_unreclaimable",         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B         },
1486
1487         /* The memory events */
1488         { "workingset_refault_anon",    WORKINGSET_REFAULT_ANON         },
1489         { "workingset_refault_file",    WORKINGSET_REFAULT_FILE         },
1490         { "workingset_activate_anon",   WORKINGSET_ACTIVATE_ANON        },
1491         { "workingset_activate_file",   WORKINGSET_ACTIVATE_FILE        },
1492         { "workingset_restore_anon",    WORKINGSET_RESTORE_ANON         },
1493         { "workingset_restore_file",    WORKINGSET_RESTORE_FILE         },
1494         { "workingset_nodereclaim",     WORKINGSET_NODERECLAIM          },
1495 };
1496
1497 /* Translate stat items to the correct unit for memory.stat output */
1498 static int memcg_page_state_unit(int item)
1499 {
1500         switch (item) {
1501         case MEMCG_PERCPU_B:
1502         case NR_SLAB_RECLAIMABLE_B:
1503         case NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B:
1504         case WORKINGSET_REFAULT_ANON:
1505         case WORKINGSET_REFAULT_FILE:
1506         case WORKINGSET_ACTIVATE_ANON:
1507         case WORKINGSET_ACTIVATE_FILE:
1508         case WORKINGSET_RESTORE_ANON:
1509         case WORKINGSET_RESTORE_FILE:
1510         case WORKINGSET_NODERECLAIM:
1511                 return 1;
1512         case NR_KERNEL_STACK_KB:
1513                 return SZ_1K;
1514         default:
1515                 return PAGE_SIZE;
1516         }
1517 }
1518
1519 static inline unsigned long memcg_page_state_output(struct mem_cgroup *memcg,
1520                                                     int item)
1521 {
1522         return memcg_page_state(memcg, item) * memcg_page_state_unit(item);
1523 }
1524
1525 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1526 {
1527         struct seq_buf s;
1528         int i;
1529
1530         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1531         if (!s.buffer)
1532                 return NULL;
1533
1534         /*
1535          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1536          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1537          *
1538          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1539          * 1) generic big picture -> specifics and details
1540          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1541          *
1542          * Current memory state:
1543          */
1544         cgroup_rstat_flush(memcg->css.cgroup);
1545
1546         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memory_stats); i++) {
1547                 u64 size;
1548
1549                 size = memcg_page_state_output(memcg, memory_stats[i].idx);
1550                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", memory_stats[i].name, size);
1551
1552                 if (unlikely(memory_stats[i].idx == NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B)) {
1553                         size += memcg_page_state_output(memcg,
1554                                                         NR_SLAB_RECLAIMABLE_B);
1555                         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n", size);
1556                 }
1557         }
1558
1559         /* Accumulated memory events */
1560
1561         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGFAULT),
1562                        memcg_events(memcg, PGFAULT));
1563         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGMAJFAULT),
1564                        memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1565         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n",  vm_event_name(PGREFILL),
1566                        memcg_events(memcg, PGREFILL));
1567         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1568                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1569                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1570         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1571                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1572                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1573         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGACTIVATE),
1574                        memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1575         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGDEACTIVATE),
1576                        memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1577         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREE),
1578                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1579         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREED),
1580                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1581
1582 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1583         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_FAULT_ALLOC),
1584                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1585         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_COLLAPSE_ALLOC),
1586                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1587 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1588
1589         /* The above should easily fit into one page */
1590         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1591
1592         return s.buffer;
1593 }
1594
1595 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1596 /**
1597  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1598  * memory controller.
1599  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1600  * @p: Task that is going to be killed
1601  *
1602  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1603  * enabled
1604  */
1605 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1606 {
1607         rcu_read_lock();
1608
1609         if (memcg) {
1610                 pr_cont(",oom_memcg=");
1611                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1612         } else
1613                 pr_cont(",global_oom");
1614         if (p) {
1615                 pr_cont(",task_memcg=");
1616                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1617         }
1618         rcu_read_unlock();
1619 }
1620
1621 /**
1622  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1623  * memory controller.
1624  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1625  */
1626 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1627 {
1628         char *buf;
1629
1630         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1631                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1632                 K((u64)READ_ONCE(memcg->memory.max)), memcg->memory.failcnt);
1633         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1634                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1635                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1636                         K((u64)READ_ONCE(memcg->swap.max)), memcg->swap.failcnt);
1637         else {
1638                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1639                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1640                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1641                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1642                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1643                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1644         }
1645
1646         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1647         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1648         pr_cont(":");
1649         buf = memory_stat_format(memcg);
1650         if (!buf)
1651                 return;
1652         pr_info("%s", buf);
1653         kfree(buf);
1654 }
1655
1656 /*
1657  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1658  */
1659 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1660 {
1661         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1662
1663         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
1664                 if (mem_cgroup_swappiness(memcg))
1665                         max += min(READ_ONCE(memcg->swap.max),
1666                                    (unsigned long)total_swap_pages);
1667         } else { /* v1 */
1668                 if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1669                         /* Calculate swap excess capacity from memsw limit */
1670                         unsigned long swap = READ_ONCE(memcg->memsw.max) - max;
1671
1672                         max += min(swap, (unsigned long)total_swap_pages);
1673                 }
1674         }
1675         return max;
1676 }
1677
1678 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1679 {
1680         return page_counter_read(&memcg->memory);
1681 }
1682
1683 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1684                                      int order)
1685 {
1686         struct oom_control oc = {
1687                 .zonelist = NULL,
1688                 .nodemask = NULL,
1689                 .memcg = memcg,
1690                 .gfp_mask = gfp_mask,
1691                 .order = order,
1692         };
1693         bool ret = true;
1694
1695         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1696                 return true;
1697
1698         if (mem_cgroup_margin(memcg) >= (1 << order))
1699                 goto unlock;
1700
1701         /*
1702          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1703          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1704          */
1705         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1706
1707 unlock:
1708         mutex_unlock(&oom_lock);
1709         return ret;
1710 }
1711
1712 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1713                                    pg_data_t *pgdat,
1714                                    gfp_t gfp_mask,
1715                                    unsigned long *total_scanned)
1716 {
1717         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1718         int total = 0;
1719         int loop = 0;
1720         unsigned long excess;
1721         unsigned long nr_scanned;
1722         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1723                 .pgdat = pgdat,
1724         };
1725
1726         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1727
1728         while (1) {
1729                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1730                 if (!victim) {
1731                         loop++;
1732                         if (loop >= 2) {
1733                                 /*
1734                                  * If we have not been able to reclaim
1735                                  * anything, it might because there are
1736                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1737                                  */
1738                                 if (!total)
1739                                         break;
1740                                 /*
1741                                  * We want to do more targeted reclaim.
1742                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1743                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1744                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1745                                  */
1746                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1747                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1748                                         break;
1749                         }
1750                         continue;
1751                 }
1752                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1753                                         pgdat, &nr_scanned);
1754                 *total_scanned += nr_scanned;
1755                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1756                         break;
1757         }
1758         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1759         return total;
1760 }
1761
1762 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1763 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1764         .name = "memcg_oom_lock",
1765 };
1766 #endif
1767
1768 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1769
1770 /*
1771  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1772  * If someone is running, return false.
1773  */
1774 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1775 {
1776         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1777
1778         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1779
1780         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1781                 if (iter->oom_lock) {
1782                         /*
1783                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1784                          * so we cannot give a lock.
1785                          */
1786                         failed = iter;
1787                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1788                         break;
1789                 } else
1790                         iter->oom_lock = true;
1791         }
1792
1793         if (failed) {
1794                 /*
1795                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1796                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1797                  */
1798                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1799                         if (iter == failed) {
1800                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1801                                 break;
1802                         }
1803                         iter->oom_lock = false;
1804                 }
1805         } else
1806                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1807
1808         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1809
1810         return !failed;
1811 }
1812
1813 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1814 {
1815         struct mem_cgroup *iter;
1816
1817         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1818         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
1819         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1820                 iter->oom_lock = false;
1821         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1822 }
1823
1824 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1825 {
1826         struct mem_cgroup *iter;
1827
1828         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1829         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1830                 iter->under_oom++;
1831         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1832 }
1833
1834 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1835 {
1836         struct mem_cgroup *iter;
1837
1838         /*
1839          * Be careful about under_oom underflows becase a child memcg
1840          * could have been added after mem_cgroup_mark_under_oom.
1841          */
1842         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1843         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1844                 if (iter->under_oom > 0)
1845                         iter->under_oom--;
1846         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1847 }
1848
1849 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1850
1851 struct oom_wait_info {
1852         struct mem_cgroup *memcg;
1853         wait_queue_entry_t      wait;
1854 };
1855
1856 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1857         unsigned mode, int sync, void *arg)
1858 {
1859         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1860         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1861         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1862
1863         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1864         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1865
1866         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1867             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1868                 return 0;
1869         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1870 }
1871
1872 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1873 {
1874         /*
1875          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1876          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1877          * this function is called as a result of userland actions
1878          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1879          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1880          * triggering notification.
1881          */
1882         if (memcg && memcg->under_oom)
1883                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1884 }
1885
1886 enum oom_status {
1887         OOM_SUCCESS,
1888         OOM_FAILED,
1889         OOM_ASYNC,
1890         OOM_SKIPPED
1891 };
1892
1893 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1894 {
1895         enum oom_status ret;
1896         bool locked;
1897
1898         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1899                 return OOM_SKIPPED;
1900
1901         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1902
1903         /*
1904          * We are in the middle of the charge context here, so we
1905          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1906          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1907          *
1908          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1909          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1910          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1911          * released.
1912          *
1913          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1914          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1915          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1916          * invoke the oom killer here.
1917          *
1918          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1919          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1920          */
1921         if (memcg->oom_kill_disable) {
1922                 if (!current->in_user_fault)
1923                         return OOM_SKIPPED;
1924                 css_get(&memcg->css);
1925                 current->memcg_in_oom = memcg;
1926                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1927                 current->memcg_oom_order = order;
1928
1929                 return OOM_ASYNC;
1930         }
1931
1932         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1933
1934         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1935
1936         if (locked)
1937                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1938
1939         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1940         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1941                 ret = OOM_SUCCESS;
1942         else
1943                 ret = OOM_FAILED;
1944
1945         if (locked)
1946                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1947
1948         return ret;
1949 }
1950
1951 /**
1952  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1953  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1954  *
1955  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1956  * handler was enabled.
1957  *
1958  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1959  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1960  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1961  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1962  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1963  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1964  *
1965  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1966  * completed, %false otherwise.
1967  */
1968 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1969 {
1970         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1971         struct oom_wait_info owait;
1972         bool locked;
1973
1974         /* OOM is global, do not handle */
1975         if (!memcg)
1976                 return false;
1977
1978         if (!handle)
1979                 goto cleanup;
1980
1981         owait.memcg = memcg;
1982         owait.wait.flags = 0;
1983         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1984         owait.wait.private = current;
1985         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1986
1987         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1988         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1989
1990         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1991
1992         if (locked)
1993                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1994
1995         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1996                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1997                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1998                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1999                                          current->memcg_oom_order);
2000         } else {
2001                 schedule();
2002                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2003                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2004         }
2005
2006         if (locked) {
2007                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2008                 /*
2009                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2010                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2011                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2012                  */
2013                 memcg_oom_recover(memcg);
2014         }
2015 cleanup:
2016         current->memcg_in_oom = NULL;
2017         css_put(&memcg->css);
2018         return true;
2019 }
2020
2021 /**
2022  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
2023  * @victim: task to be killed by the OOM killer
2024  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
2025  *
2026  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
2027  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
2028  *
2029  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
2030  */
2031 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
2032                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
2033 {
2034         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
2035         struct mem_cgroup *memcg;
2036
2037         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2038                 return NULL;
2039
2040         if (!oom_domain)
2041                 oom_domain = root_mem_cgroup;
2042
2043         rcu_read_lock();
2044
2045         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
2046         if (memcg == root_mem_cgroup)
2047                 goto out;
2048
2049         /*
2050          * If the victim task has been asynchronously moved to a different
2051          * memory cgroup, we might end up killing tasks outside oom_domain.
2052          * In this case it's better to ignore memory.group.oom.
2053          */
2054         if (unlikely(!mem_cgroup_is_descendant(memcg, oom_domain)))
2055                 goto out;
2056
2057         /*
2058          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
2059          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
2060          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
2061          */
2062         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
2063                 if (memcg->oom_group)
2064                         oom_group = memcg;
2065
2066                 if (memcg == oom_domain)
2067                         break;
2068         }
2069
2070         if (oom_group)
2071                 css_get(&oom_group->css);
2072 out:
2073         rcu_read_unlock();
2074
2075         return oom_group;
2076 }
2077
2078 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
2079 {
2080         pr_info("Tasks in ");
2081         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
2082         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
2083 }
2084
2085 /**
2086  * lock_page_memcg - lock a page and memcg binding
2087  * @page: the page
2088  *
2089  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
2090  * another cgroup.
2091  *
2092  * It ensures lifetime of the locked memcg. Caller is responsible
2093  * for the lifetime of the page.
2094  */
2095 void lock_page_memcg(struct page *page)
2096 {
2097         struct page *head = compound_head(page); /* rmap on tail pages */
2098         struct mem_cgroup *memcg;
2099         unsigned long flags;
2100
2101         /*
2102          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
2103          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
2104          * because page moving starts with an RCU grace period.
2105          */
2106         rcu_read_lock();
2107
2108         if (mem_cgroup_disabled())
2109                 return;
2110 again:
2111         memcg = page_memcg(head);
2112         if (unlikely(!memcg))
2113                 return;
2114
2115 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
2116         local_irq_save(flags);
2117         might_lock(&memcg->move_lock);
2118         local_irq_restore(flags);
2119 #endif
2120
2121         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2122                 return;
2123
2124         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2125         if (memcg != page_memcg(head)) {
2126                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2127                 goto again;
2128         }
2129
2130         /*
2131          * When charge migration first begins, we can have multiple
2132          * critical sections holding the fast-path RCU lock and one
2133          * holding the slowpath move_lock. Track the task who has the
2134          * move_lock for unlock_page_memcg().
2135          */
2136         memcg->move_lock_task = current;
2137         memcg->move_lock_flags = flags;
2138 }
2139 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2140
2141 static void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2142 {
2143         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2144                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2145
2146                 memcg->move_lock_task = NULL;
2147                 memcg->move_lock_flags = 0;
2148
2149                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2150         }
2151
2152         rcu_read_unlock();
2153 }
2154
2155 /**
2156  * unlock_page_memcg - unlock a page and memcg binding
2157  * @page: the page
2158  */
2159 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2160 {
2161         struct page *head = compound_head(page);
2162
2163         __unlock_page_memcg(page_memcg(head));
2164 }
2165 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2166
2167 struct memcg_stock_pcp {
2168         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2169         unsigned int nr_pages;
2170
2171 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2172         struct obj_cgroup *cached_objcg;
2173         unsigned int nr_bytes;
2174 #endif
2175
2176         struct work_struct work;
2177         unsigned long flags;
2178 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2179 };
2180 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2181 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2182
2183 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2184 static void drain_obj_stock(struct memcg_stock_pcp *stock);
2185 static bool obj_stock_flush_required(struct memcg_stock_pcp *stock,
2186                                      struct mem_cgroup *root_memcg);
2187
2188 #else
2189 static inline void drain_obj_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2190 {
2191 }
2192 static bool obj_stock_flush_required(struct memcg_stock_pcp *stock,
2193                                      struct mem_cgroup *root_memcg)
2194 {
2195         return false;
2196 }
2197 #endif
2198
2199 /**
2200  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2201  * @memcg: memcg to consume from.
2202  * @nr_pages: how many pages to charge.
2203  *
2204  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2205  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2206  * service an allocation will refill the stock.
2207  *
2208  * returns true if successful, false otherwise.
2209  */
2210 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2211 {
2212         struct memcg_stock_pcp *stock;
2213         unsigned long flags;
2214         bool ret = false;
2215
2216         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2217                 return ret;
2218
2219         local_irq_save(flags);
2220
2221         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2222         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2223                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2224                 ret = true;
2225         }
2226
2227         local_irq_restore(flags);
2228
2229         return ret;
2230 }
2231
2232 /*
2233  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2234  */
2235 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2236 {
2237         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2238
2239         if (!old)
2240                 return;
2241
2242         if (stock->nr_pages) {
2243                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2244                 if (do_memsw_account())
2245                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2246                 stock->nr_pages = 0;
2247         }
2248
2249         css_put(&old->css);
2250         stock->cached = NULL;
2251 }
2252
2253 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2254 {
2255         struct memcg_stock_pcp *stock;
2256         unsigned long flags;
2257
2258         /*
2259          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2260          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2261          */
2262         local_irq_save(flags);
2263
2264         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2265         drain_obj_stock(stock);
2266         drain_stock(stock);
2267         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2268
2269         local_irq_restore(flags);
2270 }
2271
2272 /*
2273  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2274  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2275  */
2276 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2277 {
2278         struct memcg_stock_pcp *stock;
2279         unsigned long flags;
2280
2281         local_irq_save(flags);
2282
2283         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2284         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2285                 drain_stock(stock);
2286                 css_get(&memcg->css);
2287                 stock->cached = memcg;
2288         }
2289         stock->nr_pages += nr_pages;
2290
2291         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2292                 drain_stock(stock);
2293
2294         local_irq_restore(flags);
2295 }
2296
2297 /*
2298  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2299  * of the hierarchy under it.
2300  */
2301 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2302 {
2303         int cpu, curcpu;
2304
2305         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2306         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2307                 return;
2308         /*
2309          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2310          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2311          * as well as workers from this path always operate on the local
2312          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2313          */
2314         curcpu = get_cpu();
2315         for_each_online_cpu(cpu) {
2316                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2317                 struct mem_cgroup *memcg;
2318                 bool flush = false;
2319
2320                 rcu_read_lock();
2321                 memcg = stock->cached;
2322                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2323                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2324                         flush = true;
2325                 if (obj_stock_flush_required(stock, root_memcg))
2326                         flush = true;
2327                 rcu_read_unlock();
2328
2329                 if (flush &&
2330                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2331                         if (cpu == curcpu)
2332                                 drain_local_stock(&stock->work);
2333                         else
2334                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2335                 }
2336         }
2337         put_cpu();
2338         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2339 }
2340
2341 static void memcg_flush_lruvec_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2342 {
2343         int nid;
2344
2345         for_each_node(nid) {
2346                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[nid];
2347                 unsigned long stat[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
2348                 struct batched_lruvec_stat *lstatc;
2349                 int i;
2350
2351                 lstatc = per_cpu_ptr(pn->lruvec_stat_cpu, cpu);
2352                 for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++) {
2353                         stat[i] = lstatc->count[i];
2354                         lstatc->count[i] = 0;
2355                 }
2356
2357                 do {
2358                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
2359                                 atomic_long_add(stat[i], &pn->lruvec_stat[i]);
2360                 } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2361         }
2362 }
2363
2364 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2365 {
2366         struct memcg_stock_pcp *stock;
2367         struct mem_cgroup *memcg;
2368
2369         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2370         drain_stock(stock);
2371
2372         for_each_mem_cgroup(memcg)
2373                 memcg_flush_lruvec_page_state(memcg, cpu);
2374
2375         return 0;
2376 }
2377
2378 static unsigned long reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2379                                   unsigned int nr_pages,
2380                                   gfp_t gfp_mask)
2381 {
2382         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2383
2384         do {
2385                 unsigned long pflags;
2386
2387                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <=
2388                     READ_ONCE(memcg->memory.high))
2389                         continue;
2390
2391                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2392
2393                 psi_memstall_enter(&pflags);
2394                 nr_reclaimed += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages,
2395                                                              gfp_mask, true);
2396                 psi_memstall_leave(&pflags);
2397         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2398                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2399
2400         return nr_reclaimed;
2401 }
2402
2403 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2404 {
2405         struct mem_cgroup *memcg;
2406
2407         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2408         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2409 }
2410
2411 /*
2412  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2413  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2414  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2415  */
2416 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2417
2418 /*
2419  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2420  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2421  * below.
2422  *
2423  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2424  *   overage ratio to a delay.
2425  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down the
2426  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2427  *   to produce a reasonable delay curve.
2428  *
2429  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2430  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2431  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2432  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2433  * example, with a high of 100 megabytes:
2434  *
2435  *  +-------+------------------------+
2436  *  | usage | time to allocate in ms |
2437  *  +-------+------------------------+
2438  *  | 100M  |                      0 |
2439  *  | 101M  |                      6 |
2440  *  | 102M  |                     25 |
2441  *  | 103M  |                     57 |
2442  *  | 104M  |                    102 |
2443  *  | 105M  |                    159 |
2444  *  | 106M  |                    230 |
2445  *  | 107M  |                    313 |
2446  *  | 108M  |                    409 |
2447  *  | 109M  |                    518 |
2448  *  | 110M  |                    639 |
2449  *  | 111M  |                    774 |
2450  *  | 112M  |                    921 |
2451  *  | 113M  |                   1081 |
2452  *  | 114M  |                   1254 |
2453  *  | 115M  |                   1439 |
2454  *  | 116M  |                   1638 |
2455  *  | 117M  |                   1849 |
2456  *  | 118M  |                   2000 |
2457  *  | 119M  |                   2000 |
2458  *  | 120M  |                   2000 |
2459  *  +-------+------------------------+
2460  */
2461  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2462  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2463
2464 static u64 calculate_overage(unsigned long usage, unsigned long high)
2465 {
2466         u64 overage;
2467
2468         if (usage <= high)
2469                 return 0;
2470
2471         /*
2472          * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2473          * it was a threshold of 1 page
2474          */
2475         high = max(high, 1UL);
2476
2477         overage = usage - high;
2478         overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2479         return div64_u64(overage, high);
2480 }
2481
2482 static u64 mem_find_max_overage(struct mem_cgroup *memcg)
2483 {
2484         u64 overage, max_overage = 0;
2485
2486         do {
2487                 overage = calculate_overage(page_counter_read(&memcg->memory),
2488                                             READ_ONCE(memcg->memory.high));
2489                 max_overage = max(overage, max_overage);
2490         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2491                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2492
2493         return max_overage;
2494 }
2495
2496 static u64 swap_find_max_overage(struct mem_cgroup *memcg)
2497 {
2498         u64 overage, max_overage = 0;
2499
2500         do {
2501                 overage = calculate_overage(page_counter_read(&memcg->swap),
2502                                             READ_ONCE(memcg->swap.high));
2503                 if (overage)
2504                         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_HIGH);
2505                 max_overage = max(overage, max_overage);
2506         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2507                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2508
2509         return max_overage;
2510 }
2511
2512 /*
2513  * Get the number of jiffies that we should penalise a mischievous cgroup which
2514  * is exceeding its memory.high by checking both it and its ancestors.
2515  */
2516 static unsigned long calculate_high_delay(struct mem_cgroup *memcg,
2517                                           unsigned int nr_pages,
2518                                           u64 max_overage)
2519 {
2520         unsigned long penalty_jiffies;
2521
2522         if (!max_overage)
2523                 return 0;
2524
2525         /*
2526          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2527          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2528          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2529          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2530          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2531          * overage amount.
2532          */
2533         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2534         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2535         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2536
2537         /*
2538          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2539          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2540          * 4N-sized allocation.
2541          *
2542          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2543          * larger the current charge patch is than that.
2544          */
2545         return penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2546 }
2547
2548 /*
2549  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2550  * and reclaims memory over the high limit.
2551  */
2552 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2553 {
2554         unsigned long penalty_jiffies;
2555         unsigned long pflags;
2556         unsigned long nr_reclaimed;
2557         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2558         int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
2559         struct mem_cgroup *memcg;
2560         bool in_retry = false;
2561
2562         if (likely(!nr_pages))
2563                 return;
2564
2565         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2566         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2567
2568 retry_reclaim:
2569         /*
2570          * The allocating task should reclaim at least the batch size, but for
2571          * subsequent retries we only want to do what's necessary to prevent oom
2572          * or breaching resource isolation.
2573          *
2574          * This is distinct from memory.max or page allocator behaviour because
2575          * memory.high is currently batched, whereas memory.max and the page
2576          * allocator run every time an allocation is made.
2577          */
2578         nr_reclaimed = reclaim_high(memcg,
2579                                     in_retry ? SWAP_CLUSTER_MAX : nr_pages,
2580                                     GFP_KERNEL);
2581
2582         /*
2583          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2584          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2585          */
2586         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages,
2587                                                mem_find_max_overage(memcg));
2588
2589         penalty_jiffies += calculate_high_delay(memcg, nr_pages,
2590                                                 swap_find_max_overage(memcg));
2591
2592         /*
2593          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2594          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2595          * extremely slowly.
2596          */
2597         penalty_jiffies = min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2598
2599         /*
2600          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2601          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2602          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2603          * been aggressively reclaimed enough yet.
2604          */
2605         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2606                 goto out;
2607
2608         /*
2609          * If reclaim is making forward progress but we're still over
2610          * memory.high, we want to encourage that rather than doing allocator
2611          * throttling.
2612          */
2613         if (nr_reclaimed || nr_retries--) {
2614                 in_retry = true;
2615                 goto retry_reclaim;
2616         }
2617
2618         /*
2619          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2620          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2621          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2622          */
2623         psi_memstall_enter(&pflags);
2624         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2625         psi_memstall_leave(&pflags);
2626
2627 out:
2628         css_put(&memcg->css);
2629 }
2630
2631 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2632                       unsigned int nr_pages)
2633 {
2634         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2635         int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
2636         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2637         struct page_counter *counter;
2638         enum oom_status oom_status;
2639         unsigned long nr_reclaimed;
2640         bool may_swap = true;
2641         bool drained = false;
2642         unsigned long pflags;
2643
2644         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2645                 return 0;
2646 retry:
2647         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2648                 return 0;
2649
2650         if (!do_memsw_account() ||
2651             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2652                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2653                         goto done_restock;
2654                 if (do_memsw_account())
2655                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2656                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2657         } else {
2658                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2659                 may_swap = false;
2660         }
2661
2662         if (batch > nr_pages) {
2663                 batch = nr_pages;
2664                 goto retry;
2665         }
2666
2667         /*
2668          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2669          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2670          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2671          * and let these go through as privileged allocations.
2672          */
2673         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2674                 goto force;
2675
2676         /*
2677          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2678          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2679          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2680          * free their memory.
2681          */
2682         if (unlikely(should_force_charge()))
2683                 goto force;
2684
2685         /*
2686          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2687          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2688          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2689          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2690          */
2691         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2692                 goto force;
2693
2694         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2695                 goto nomem;
2696
2697         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2698                 goto nomem;
2699
2700         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2701
2702         psi_memstall_enter(&pflags);
2703         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2704                                                     gfp_mask, may_swap);
2705         psi_memstall_leave(&pflags);
2706
2707         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2708                 goto retry;
2709
2710         if (!drained) {
2711                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2712                 drained = true;
2713                 goto retry;
2714         }
2715
2716         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2717                 goto nomem;
2718         /*
2719          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2720          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2721          * before killing the task.
2722          *
2723          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2724          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2725          * to regular pages anyway in case of failure.
2726          */
2727         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2728                 goto retry;
2729         /*
2730          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2731          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2732          */
2733         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2734                 goto retry;
2735
2736         if (nr_retries--)
2737                 goto retry;
2738
2739         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2740                 goto nomem;
2741
2742         if (fatal_signal_pending(current))
2743                 goto force;
2744
2745         /*
2746          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2747          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2748          * couldn't make any progress.
2749          */
2750         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2751                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2752         switch (oom_status) {
2753         case OOM_SUCCESS:
2754                 nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
2755                 goto retry;
2756         case OOM_FAILED:
2757                 goto force;
2758         default:
2759                 goto nomem;
2760         }
2761 nomem:
2762         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2763                 return -ENOMEM;
2764 force:
2765         /*
2766          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2767          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2768          * temporarily by force charging it.
2769          */
2770         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2771         if (do_memsw_account())
2772                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2773
2774         return 0;
2775
2776 done_restock:
2777         if (batch > nr_pages)
2778                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2779
2780         /*
2781          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2782          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2783          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2784          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2785          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2786          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2787          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2788          */
2789         do {
2790                 bool mem_high, swap_high;
2791
2792                 mem_high = page_counter_read(&memcg->memory) >
2793                         READ_ONCE(memcg->memory.high);
2794                 swap_high = page_counter_read(&memcg->swap) >
2795                         READ_ONCE(memcg->swap.high);
2796
2797                 /* Don't bother a random interrupted task */
2798                 if (in_interrupt()) {
2799                         if (mem_high) {
2800                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2801                                 break;
2802                         }
2803                         continue;
2804                 }
2805
2806                 if (mem_high || swap_high) {
2807                         /*
2808                          * The allocating tasks in this cgroup will need to do
2809                          * reclaim or be throttled to prevent further growth
2810                          * of the memory or swap footprints.
2811                          *
2812                          * Target some best-effort fairness between the tasks,
2813                          * and distribute reclaim work and delay penalties
2814                          * based on how much each task is actually allocating.
2815                          */
2816                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2817                         set_notify_resume(current);
2818                         break;
2819                 }
2820         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2821
2822         return 0;
2823 }
2824
2825 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) || defined(CONFIG_MMU)
2826 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2827 {
2828         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2829                 return;
2830
2831         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2832         if (do_memsw_account())
2833                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2834 }
2835 #endif
2836
2837 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
2838 {
2839         VM_BUG_ON_PAGE(page_memcg(page), page);
2840         /*
2841          * Any of the following ensures page's memcg stability:
2842          *
2843          * - the page lock
2844          * - LRU isolation
2845          * - lock_page_memcg()
2846          * - exclusive reference
2847          */
2848         page->memcg_data = (unsigned long)memcg;
2849 }
2850
2851 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_objcg(struct obj_cgroup *objcg)
2852 {
2853         struct mem_cgroup *memcg;
2854
2855         rcu_read_lock();
2856 retry:
2857         memcg = obj_cgroup_memcg(objcg);
2858         if (unlikely(!css_tryget(&memcg->css)))
2859                 goto retry;
2860         rcu_read_unlock();
2861
2862         return memcg;
2863 }
2864
2865 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2866 int memcg_alloc_page_obj_cgroups(struct page *page, struct kmem_cache *s,
2867                                  gfp_t gfp, bool new_page)
2868 {
2869         unsigned int objects = objs_per_slab_page(s, page);
2870         unsigned long memcg_data;
2871         void *vec;
2872
2873         vec = kcalloc_node(objects, sizeof(struct obj_cgroup *), gfp,
2874                            page_to_nid(page));
2875         if (!vec)
2876                 return -ENOMEM;
2877
2878         memcg_data = (unsigned long) vec | MEMCG_DATA_OBJCGS;
2879         if (new_page) {
2880                 /*
2881                  * If the slab page is brand new and nobody can yet access
2882                  * it's memcg_data, no synchronization is required and
2883                  * memcg_data can be simply assigned.
2884                  */
2885                 page->memcg_data = memcg_data;
2886         } else if (cmpxchg(&page->memcg_data, 0, memcg_data)) {
2887                 /*
2888                  * If the slab page is already in use, somebody can allocate
2889                  * and assign obj_cgroups in parallel. In this case the existing
2890                  * objcg vector should be reused.
2891                  */
2892                 kfree(vec);
2893                 return 0;
2894         }
2895
2896         kmemleak_not_leak(vec);
2897         return 0;
2898 }
2899
2900 /*
2901  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
2902  *
2903  * A passed kernel object can be a slab object or a generic kernel page, so
2904  * different mechanisms for getting the memory cgroup pointer should be used.
2905  * In certain cases (e.g. kernel stacks or large kmallocs with SLUB) the caller
2906  * can not know for sure how the kernel object is implemented.
2907  * mem_cgroup_from_obj() can be safely used in such cases.
2908  *
2909  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
2910  * cgroup_mutex, etc.
2911  */
2912 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
2913 {
2914         struct page *page;
2915
2916         if (mem_cgroup_disabled())
2917                 return NULL;
2918
2919         page = virt_to_head_page(p);
2920
2921         /*
2922          * Slab objects are accounted individually, not per-page.
2923          * Memcg membership data for each individual object is saved in
2924          * the page->obj_cgroups.
2925          */
2926         if (page_objcgs_check(page)) {
2927                 struct obj_cgroup *objcg;
2928                 unsigned int off;
2929
2930                 off = obj_to_index(page->slab_cache, page, p);
2931                 objcg = page_objcgs(page)[off];
2932                 if (objcg)
2933                         return obj_cgroup_memcg(objcg);
2934
2935                 return NULL;
2936         }
2937
2938         /*
2939          * page_memcg_check() is used here, because page_has_obj_cgroups()
2940          * check above could fail because the object cgroups vector wasn't set
2941          * at that moment, but it can be set concurrently.
2942          * page_memcg_check(page) will guarantee that a proper memory
2943          * cgroup pointer or NULL will be returned.
2944          */
2945         return page_memcg_check(page);
2946 }
2947
2948 __always_inline struct obj_cgroup *get_obj_cgroup_from_current(void)
2949 {
2950         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
2951         struct mem_cgroup *memcg;
2952
2953         if (memcg_kmem_bypass())
2954                 return NULL;
2955
2956         rcu_read_lock();
2957         if (unlikely(active_memcg()))
2958                 memcg = active_memcg();
2959         else
2960                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2961
2962         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
2963                 objcg = rcu_dereference(memcg->objcg);
2964                 if (objcg && obj_cgroup_tryget(objcg))
2965                         break;
2966                 objcg = NULL;
2967         }
2968         rcu_read_unlock();
2969
2970         return objcg;
2971 }
2972
2973 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2974 {
2975         int id, size;
2976         int err;
2977
2978         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2979                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2980         if (id < 0)
2981                 return id;
2982
2983         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2984                 return id;
2985
2986         /*
2987          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2988          * so we have to grow them.
2989          */
2990         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2991
2992         size = 2 * (id + 1);
2993         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2994                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2995         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2996                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2997
2998         err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2999         if (!err)
3000                 memcg_nr_cache_ids = size;
3001
3002         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
3003
3004         if (err) {
3005                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
3006                 return err;
3007         }
3008         return id;
3009 }
3010
3011 static void memcg_free_cache_id(int id)
3012 {
3013         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
3014 }
3015
3016 /*
3017  * obj_cgroup_uncharge_pages: uncharge a number of kernel pages from a objcg
3018  * @objcg: object cgroup to uncharge
3019  * @nr_pages: number of pages to uncharge
3020  */
3021 static void obj_cgroup_uncharge_pages(struct obj_cgroup *objcg,
3022                                       unsigned int nr_pages)
3023 {
3024         struct mem_cgroup *memcg;
3025
3026         memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
3027
3028         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
3029                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
3030         refill_stock(memcg, nr_pages);
3031
3032         css_put(&memcg->css);
3033 }
3034
3035 /*
3036  * obj_cgroup_charge_pages: charge a number of kernel pages to a objcg
3037  * @objcg: object cgroup to charge
3038  * @gfp: reclaim mode
3039  * @nr_pages: number of pages to charge
3040  *
3041  * Returns 0 on success, an error code on failure.
3042  */
3043 static int obj_cgroup_charge_pages(struct obj_cgroup *objcg, gfp_t gfp,
3044                                    unsigned int nr_pages)
3045 {
3046         struct page_counter *counter;
3047         struct mem_cgroup *memcg;
3048         int ret;
3049
3050         memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
3051
3052         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
3053         if (ret)
3054                 goto out;
3055
3056         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
3057             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
3058
3059                 /*
3060                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
3061                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
3062                  * handling code.
3063                  */
3064                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
3065                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
3066                         goto out;
3067                 }
3068                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
3069                 ret = -ENOMEM;
3070         }
3071 out:
3072         css_put(&memcg->css);
3073
3074         return ret;
3075 }
3076
3077 /**
3078  * __memcg_kmem_charge_page: charge a kmem page to the current memory cgroup
3079  * @page: page to charge
3080  * @gfp: reclaim mode
3081  * @order: allocation order
3082  *
3083  * Returns 0 on success, an error code on failure.
3084  */
3085 int __memcg_kmem_charge_page(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
3086 {
3087         struct obj_cgroup *objcg;
3088         int ret = 0;
3089
3090         objcg = get_obj_cgroup_from_current();
3091         if (objcg) {
3092                 ret = obj_cgroup_charge_pages(objcg, gfp, 1 << order);
3093                 if (!ret) {
3094                         page->memcg_data = (unsigned long)objcg |
3095                                 MEMCG_DATA_KMEM;
3096                         return 0;
3097                 }
3098                 obj_cgroup_put(objcg);
3099         }
3100         return ret;
3101 }
3102
3103 /**
3104  * __memcg_kmem_uncharge_page: uncharge a kmem page
3105  * @page: page to uncharge
3106  * @order: allocation order
3107  */
3108 void __memcg_kmem_uncharge_page(struct page *page, int order)
3109 {
3110         struct obj_cgroup *objcg;
3111         unsigned int nr_pages = 1 << order;
3112
3113         if (!PageMemcgKmem(page))
3114                 return;
3115
3116         objcg = __page_objcg(page);
3117         obj_cgroup_uncharge_pages(objcg, nr_pages);
3118         page->memcg_data = 0;
3119         obj_cgroup_put(objcg);
3120 }
3121
3122 static bool consume_obj_stock(struct obj_cgroup *objcg, unsigned int nr_bytes)
3123 {
3124         struct memcg_stock_pcp *stock;
3125         unsigned long flags;
3126         bool ret = false;
3127
3128         local_irq_save(flags);
3129
3130         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
3131         if (objcg == stock->cached_objcg && stock->nr_bytes >= nr_bytes) {
3132                 stock->nr_bytes -= nr_bytes;
3133                 ret = true;
3134         }
3135
3136         local_irq_restore(flags);
3137
3138         return ret;
3139 }
3140
3141 static void drain_obj_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
3142 {
3143         struct obj_cgroup *old = stock->cached_objcg;
3144
3145         if (!old)
3146                 return;
3147
3148         if (stock->nr_bytes) {
3149                 unsigned int nr_pages = stock->nr_bytes >> PAGE_SHIFT;
3150                 unsigned int nr_bytes = stock->nr_bytes & (PAGE_SIZE - 1);
3151
3152                 if (nr_pages)
3153                         obj_cgroup_uncharge_pages(old, nr_pages);
3154
3155                 /*
3156                  * The leftover is flushed to the centralized per-memcg value.
3157                  * On the next attempt to refill obj stock it will be moved
3158                  * to a per-cpu stock (probably, on an other CPU), see
3159                  * refill_obj_stock().
3160                  *
3161                  * How often it's flushed is a trade-off between the memory
3162                  * limit enforcement accuracy and potential CPU contention,
3163                  * so it might be changed in the future.
3164                  */
3165                 atomic_add(nr_bytes, &old->nr_charged_bytes);
3166                 stock->nr_bytes = 0;
3167         }
3168
3169         obj_cgroup_put(old);
3170         stock->cached_objcg = NULL;
3171 }
3172
3173 static bool obj_stock_flush_required(struct memcg_stock_pcp *stock,
3174                                      struct mem_cgroup *root_memcg)
3175 {
3176         struct mem_cgroup *memcg;
3177
3178         if (stock->cached_objcg) {
3179                 memcg = obj_cgroup_memcg(stock->cached_objcg);
3180                 if (memcg && mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
3181                         return true;
3182         }
3183
3184         return false;
3185 }
3186
3187 static void refill_obj_stock(struct obj_cgroup *objcg, unsigned int nr_bytes)
3188 {
3189         struct memcg_stock_pcp *stock;
3190         unsigned long flags;
3191
3192         local_irq_save(flags);
3193
3194         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
3195         if (stock->cached_objcg != objcg) { /* reset if necessary */
3196                 drain_obj_stock(stock);
3197                 obj_cgroup_get(objcg);
3198                 stock->cached_objcg = objcg;
3199                 stock->nr_bytes = atomic_xchg(&objcg->nr_charged_bytes, 0);
3200         }
3201         stock->nr_bytes += nr_bytes;
3202
3203         if (stock->nr_bytes > PAGE_SIZE)
3204                 drain_obj_stock(stock);
3205
3206         local_irq_restore(flags);
3207 }
3208
3209 int obj_cgroup_charge(struct obj_cgroup *objcg, gfp_t gfp, size_t size)
3210 {
3211         unsigned int nr_pages, nr_bytes;
3212         int ret;
3213
3214         if (consume_obj_stock(objcg, size))
3215                 return 0;
3216
3217         /*
3218          * In theory, memcg->nr_charged_bytes can have enough
3219          * pre-charged bytes to satisfy the allocation. However,
3220          * flushing memcg->nr_charged_bytes requires two atomic
3221          * operations, and memcg->nr_charged_bytes can't be big,
3222          * so it's better to ignore it and try grab some new pages.
3223          * memcg->nr_charged_bytes will be flushed in
3224          * refill_obj_stock(), called from this function or
3225          * independently later.
3226          */
3227         nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
3228         nr_bytes = size & (PAGE_SIZE - 1);
3229
3230         if (nr_bytes)
3231                 nr_pages += 1;
3232
3233         ret = obj_cgroup_charge_pages(objcg, gfp, nr_pages);
3234         if (!ret && nr_bytes)
3235                 refill_obj_stock(objcg, PAGE_SIZE - nr_bytes);
3236
3237         return ret;
3238 }
3239
3240 void obj_cgroup_uncharge(struct obj_cgroup *objcg, size_t size)
3241 {
3242         refill_obj_stock(objcg, size);
3243 }
3244
3245 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3246
3247 /*
3248  * Because page_memcg(head) is not set on tails, set it now.
3249  */
3250 void split_page_memcg(struct page *head, unsigned int nr)
3251 {
3252         struct mem_cgroup *memcg = page_memcg(head);
3253         int i;
3254
3255         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg)
3256                 return;
3257
3258         for (i = 1; i < nr; i++)
3259                 head[i].memcg_data = head->memcg_data;
3260
3261         if (PageMemcgKmem(head))
3262                 obj_cgroup_get_many(__page_objcg(head), nr - 1);
3263         else
3264                 css_get_many(&memcg->css, nr - 1);
3265 }
3266
3267 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3268 /**
3269  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3270  * @entry: swap entry to be moved
3271  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3272  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3273  *
3274  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3275  * as the mem_cgroup's id of @from.
3276  *
3277  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3278  *
3279  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3280  * both res and memsw, and called css_get().
3281  */
3282 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3283                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3284 {
3285         unsigned short old_id, new_id;
3286
3287         old_id = mem_cgroup_id(from);
3288         new_id = mem_cgroup_id(to);
3289
3290         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3291                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3292                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3293                 return 0;
3294         }
3295         return -EINVAL;
3296 }
3297 #else
3298 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3299                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3300 {
3301         return -EINVAL;
3302 }
3303 #endif
3304
3305 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3306
3307 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3308                                  unsigned long max, bool memsw)
3309 {
3310         bool enlarge = false;
3311         bool drained = false;
3312         int ret;
3313         bool limits_invariant;
3314         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3315
3316         do {
3317                 if (signal_pending(current)) {
3318                         ret = -EINTR;
3319                         break;
3320                 }
3321
3322                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3323                 /*
3324                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3325                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3326                  */
3327                 limits_invariant = memsw ? max >= READ_ONCE(memcg->memory.max) :
3328                                            max <= memcg->memsw.max;
3329                 if (!limits_invariant) {
3330                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3331                         ret = -EINVAL;
3332                         break;
3333                 }
3334                 if (max > counter->max)
3335                         enlarge = true;
3336                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3337                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3338
3339                 if (!ret)
3340                         break;
3341
3342                 if (!drained) {
3343                         drain_all_stock(memcg);
3344                         drained = true;
3345                         continue;
3346                 }
3347
3348                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3349                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3350                         ret = -EBUSY;
3351                         break;
3352                 }
3353         } while (true);
3354
3355         if (!ret && enlarge)
3356                 memcg_oom_recover(memcg);
3357
3358         return ret;
3359 }
3360
3361 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3362                                             gfp_t gfp_mask,
3363                                             unsigned long *total_scanned)
3364 {
3365         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3366         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3367         unsigned long reclaimed;
3368         int loop = 0;
3369         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3370         unsigned long excess;
3371         unsigned long nr_scanned;
3372
3373         if (order > 0)
3374                 return 0;
3375
3376         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3377
3378         /*
3379          * Do not even bother to check the largest node if the root
3380          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3381          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3382          */
3383         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3384                 return 0;
3385
3386         /*
3387          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3388          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3389          * pressure
3390          */
3391         do {
3392                 if (next_mz)
3393                         mz = next_mz;
3394                 else
3395                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3396                 if (!mz)
3397                         break;
3398
3399                 nr_scanned = 0;
3400                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3401                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3402                 nr_reclaimed += reclaimed;
3403                 *total_scanned += nr_scanned;
3404                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3405                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3406
3407                 /*
3408                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3409                  * it is time to move on to the next cgroup
3410                  */
3411                 next_mz = NULL;
3412                 if (!reclaimed)
3413                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3414
3415                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3416                 /*
3417                  * One school of thought says that we should not add
3418                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3419                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3420                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3421                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3422                  * term TODO.
3423                  */
3424                 /* If excess == 0, no tree ops */
3425                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3426                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3427                 css_put(&mz->memcg->css);
3428                 loop++;
3429                 /*
3430                  * Could not reclaim anything and there are no more
3431                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3432                  * reclaiming anything.
3433                  */
3434                 if (!nr_reclaimed &&
3435                         (next_mz == NULL ||
3436                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3437                         break;
3438         } while (!nr_reclaimed);
3439         if (next_mz)
3440                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3441         return nr_reclaimed;
3442 }
3443
3444 /*
3445  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3446  *
3447  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3448  */
3449 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3450 {
3451         int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
3452
3453         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3454         lru_add_drain_all();
3455
3456         drain_all_stock(memcg);
3457
3458         /* try to free all pages in this cgroup */
3459         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3460                 int progress;
3461
3462                 if (signal_pending(current))
3463                         return -EINTR;
3464
3465                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3466                                                         GFP_KERNEL, true);
3467                 if (!progress) {
3468                         nr_retries--;
3469                         /* maybe some writeback is necessary */
3470                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3471                 }
3472
3473         }
3474
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3479                                             char *buf, size_t nbytes,
3480                                             loff_t off)
3481 {
3482         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3483
3484         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3485                 return -EINVAL;
3486         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3487 }
3488
3489 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3490                                      struct cftype *cft)
3491 {
3492         return 1;
3493 }
3494
3495 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3496                                       struct cftype *cft, u64 val)
3497 {
3498         if (val == 1)
3499                 return 0;
3500
3501         pr_warn_once("Non-hierarchical mode is deprecated. "
3502                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3503                      "depend on this functionality.\n");
3504
3505         return -EINVAL;
3506 }
3507
3508 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3509 {
3510         unsigned long val;
3511
3512         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3513                 cgroup_rstat_flush(memcg->css.cgroup);
3514                 val = memcg_page_state(memcg, NR_FILE_PAGES) +
3515                         memcg_page_state(memcg, NR_ANON_MAPPED);
3516                 if (swap)
3517                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3518         } else {
3519                 if (!swap)
3520                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3521                 else
3522                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3523         }
3524         return val;
3525 }
3526
3527 enum {
3528         RES_USAGE,
3529         RES_LIMIT,
3530         RES_MAX_USAGE,
3531         RES_FAILCNT,
3532         RES_SOFT_LIMIT,
3533 };
3534
3535 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3536                                struct cftype *cft)
3537 {
3538         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3539         struct page_counter *counter;
3540
3541         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3542         case _MEM:
3543                 counter = &memcg->memory;
3544                 break;
3545         case _MEMSWAP:
3546                 counter = &memcg->memsw;
3547                 break;
3548         case _KMEM:
3549                 counter = &memcg->kmem;
3550                 break;
3551         case _TCP:
3552                 counter = &memcg->tcpmem;
3553                 break;
3554         default:
3555                 BUG();
3556         }
3557
3558         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3559         case RES_USAGE:
3560                 if (counter == &memcg->memory)
3561                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3562                 if (counter == &memcg->memsw)
3563                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3564                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3565         case RES_LIMIT:
3566                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3567         case RES_MAX_USAGE:
3568                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3569         case RES_FAILCNT:
3570                 return counter->failcnt;
3571         case RES_SOFT_LIMIT:
3572                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3573         default:
3574                 BUG();
3575         }
3576 }
3577
3578 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3579 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3580 {
3581         struct obj_cgroup *objcg;
3582         int memcg_id;
3583
3584         if (cgroup_memory_nokmem)
3585                 return 0;
3586
3587         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3588         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3589
3590         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3591         if (memcg_id < 0)
3592                 return memcg_id;
3593
3594         objcg = obj_cgroup_alloc();
3595         if (!objcg) {
3596                 memcg_free_cache_id(memcg_id);
3597                 return -ENOMEM;
3598         }
3599         objcg->memcg = memcg;
3600         rcu_assign_pointer(memcg->objcg, objcg);
3601
3602         static_branch_enable(&memcg_kmem_enabled_key);
3603
3604         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3605         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3606
3607         return 0;
3608 }
3609
3610 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3611 {
3612         struct cgroup_subsys_state *css;
3613         struct mem_cgroup *parent, *child;
3614         int kmemcg_id;
3615
3616         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3617                 return;
3618
3619         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3620
3621         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3622         if (!parent)
3623                 parent = root_mem_cgroup;
3624
3625         memcg_reparent_objcgs(memcg, parent);
3626
3627         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3628         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3629
3630         /*
3631          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3632          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3633          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3634          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3635          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3636          * memcg_drain_all_list_lrus().
3637          */
3638         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3639         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3640                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3641                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3642                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3643         }
3644         rcu_read_unlock();
3645
3646         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3647
3648         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3649 }
3650
3651 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3652 {
3653         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3654         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3655                 memcg_offline_kmem(memcg);
3656 }
3657 #else
3658 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3659 {
3660         return 0;
3661 }
3662 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3663 {
3664 }
3665 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3666 {
3667 }
3668 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3669
3670 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3671                                  unsigned long max)
3672 {
3673         int ret;
3674
3675         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3676         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3677         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3678         return ret;
3679 }
3680
3681 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3682 {
3683         int ret;
3684
3685         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3686
3687         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3688         if (ret)
3689                 goto out;
3690
3691         if (!memcg->tcpmem_active) {
3692                 /*
3693                  * The active flag needs to be written after the static_key
3694                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3695                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3696                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3697                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3698                  *
3699                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3700                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3701                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3702                  * yet, we'll lose accounting.
3703                  *
3704                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3705                  * because when this value change, the code to process it is not
3706                  * patched in yet.
3707                  */
3708                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3709                 memcg->tcpmem_active = true;
3710         }
3711 out:
3712         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3713         return ret;
3714 }
3715
3716 /*
3717  * The user of this function is...
3718  * RES_LIMIT.
3719  */
3720 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3721                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3722 {
3723         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3724         unsigned long nr_pages;
3725         int ret;
3726
3727         buf = strstrip(buf);
3728         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3729         if (ret)
3730                 return ret;
3731
3732         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3733         case RES_LIMIT:
3734                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3735                         ret = -EINVAL;
3736                         break;
3737                 }
3738                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3739                 case _MEM:
3740                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3741                         break;
3742                 case _MEMSWAP:
3743                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3744                         break;
3745                 case _KMEM:
3746                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3747                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3748                                      "depend on this functionality.\n");
3749                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3750                         break;
3751                 case _TCP:
3752                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3753                         break;
3754                 }
3755                 break;
3756         case RES_SOFT_LIMIT:
3757                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3758                 ret = 0;
3759                 break;
3760         }
3761         return ret ?: nbytes;
3762 }
3763
3764 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3765                                 size_t nbytes, loff_t off)
3766 {
3767         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3768         struct page_counter *counter;
3769
3770         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3771         case _MEM:
3772                 counter = &memcg->memory;
3773                 break;
3774         case _MEMSWAP:
3775                 counter = &memcg->memsw;
3776                 break;
3777         case _KMEM:
3778                 counter = &memcg->kmem;
3779                 break;
3780         case _TCP:
3781                 counter = &memcg->tcpmem;
3782                 break;
3783         default:
3784                 BUG();
3785         }
3786
3787         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3788         case RES_MAX_USAGE:
3789                 page_counter_reset_watermark(counter);
3790                 break;
3791         case RES_FAILCNT:
3792                 counter->failcnt = 0;
3793                 break;
3794         default:
3795                 BUG();
3796         }
3797
3798         return nbytes;
3799 }
3800
3801 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3802                                         struct cftype *cft)
3803 {
3804         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3805 }
3806
3807 #ifdef CONFIG_MMU
3808 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3809                                         struct cftype *cft, u64 val)
3810 {
3811         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3812
3813         if (val & ~MOVE_MASK)
3814                 return -EINVAL;
3815
3816         /*
3817          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3818          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3819          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3820          * affect task migrations starting after the change.
3821          */
3822         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3823         return 0;
3824 }
3825 #else
3826 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3827                                         struct cftype *cft, u64 val)
3828 {
3829         return -ENOSYS;
3830 }
3831 #endif
3832
3833 #ifdef CONFIG_NUMA
3834
3835 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3836 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3837 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3838
3839 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3840                                 int nid, unsigned int lru_mask, bool tree)
3841 {
3842         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3843         unsigned long nr = 0;
3844         enum lru_list lru;
3845
3846         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3847
3848         for_each_lru(lru) {
3849                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3850                         continue;
3851                 if (tree)
3852                         nr += lruvec_page_state(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3853                 else
3854                         nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3855         }
3856         return nr;
3857 }
3858
3859 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3860                                              unsigned int lru_mask,
3861                                              bool tree)
3862 {
3863         unsigned long nr = 0;
3864         enum lru_list lru;
3865
3866         for_each_lru(lru) {
3867                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3868                         continue;
3869                 if (tree)
3870                         nr += memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3871                 else
3872                         nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3873         }
3874         return nr;
3875 }
3876
3877 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3878 {
3879         struct numa_stat {
3880                 const char *name;
3881                 unsigned int lru_mask;
3882         };
3883
3884         static const struct numa_stat stats[] = {
3885                 { "total", LRU_ALL },
3886                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3887                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3888                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3889         };
3890         const struct numa_stat *stat;
3891         int nid;
3892         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3893
3894         cgroup_rstat_flush(memcg->css.cgroup);
3895
3896         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3897                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name,
3898                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask,
3899                                                    false));
3900                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
3901                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid,
3902                                    mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3903                                                         stat->lru_mask, false));
3904                 seq_putc(m, '\n');
3905         }
3906
3907         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3908
3909                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name,
3910                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask,
3911                                                    true));
3912                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
3913                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid,
3914                                    mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3915                                                         stat->lru_mask, true));
3916                 seq_putc(m, '\n');
3917         }
3918
3919         return 0;
3920 }
3921 #endif /* CONFIG_NUMA */
3922
3923 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3924         NR_FILE_PAGES,
3925         NR_ANON_MAPPED,
3926 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3927         NR_ANON_THPS,
3928 #endif
3929         NR_SHMEM,
3930         NR_FILE_MAPPED,
3931         NR_FILE_DIRTY,
3932         NR_WRITEBACK,
3933         MEMCG_SWAP,
3934 };
3935
3936 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3937         "cache",
3938         "rss",
3939 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3940         "rss_huge",
3941 #endif
3942         "shmem",
3943         "mapped_file",
3944         "dirty",
3945         "writeback",
3946         "swap",
3947 };
3948
3949 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3950 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3951         PGPGIN,
3952         PGPGOUT,
3953         PGFAULT,
3954         PGMAJFAULT,
3955 };
3956
3957 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3958 {
3959         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3960         unsigned long memory, memsw;
3961         struct mem_cgroup *mi;
3962         unsigned int i;
3963
3964         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3965
3966         cgroup_rstat_flush(memcg->css.cgroup);
3967
3968         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3969                 unsigned long nr;
3970
3971                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3972                         continue;
3973                 nr = memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]);
3974                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i], nr * PAGE_SIZE);
3975         }
3976
3977         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3978                 seq_printf(m, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
3979                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3980
3981         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3982                 seq_printf(m, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
3983                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3984                            PAGE_SIZE);
3985
3986         /* Hierarchical information */
3987         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3988         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3989                 memory = min(memory, READ_ONCE(mi->memory.max));
3990                 memsw = min(memsw, READ_ONCE(mi->memsw.max));
3991         }
3992         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3993                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3994         if (do_memsw_account())
3995                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3996                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3997
3998         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3999                 unsigned long nr;
4000
4001                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
4002                         continue;
4003                 nr = memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]);
4004                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
4005                                                 (u64)nr * PAGE_SIZE);
4006         }
4007
4008         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
4009                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
4010                            vm_event_name(memcg1_events[i]),
4011                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
4012
4013         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4014                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
4015                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
4016                            PAGE_SIZE);
4017
4018 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4019         {
4020                 pg_data_t *pgdat;
4021                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
4022                 unsigned long anon_cost = 0;
4023                 unsigned long file_cost = 0;
4024
4025                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
4026                         mz = memcg->nodeinfo[pgdat->node_id];
4027
4028                         anon_cost += mz->lruvec.anon_cost;
4029                         file_cost += mz->lruvec.file_cost;
4030                 }
4031                 seq_printf(m, "anon_cost %lu\n", anon_cost);
4032                 seq_printf(m, "file_cost %lu\n", file_cost);
4033         }
4034 #endif
4035
4036         return 0;
4037 }
4038
4039 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4040                                       struct cftype *cft)
4041 {
4042         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4043
4044         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4045 }
4046
4047 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4048                                        struct cftype *cft, u64 val)
4049 {
4050         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4051
4052         if (val > 100)
4053                 return -EINVAL;
4054
4055         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4056                 memcg->swappiness = val;
4057         else
4058                 vm_swappiness = val;
4059
4060         return 0;
4061 }
4062
4063 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4064 {
4065         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4066         unsigned long usage;
4067         int i;
4068
4069         rcu_read_lock();
4070         if (!swap)
4071                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4072         else
4073                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4074
4075         if (!t)
4076                 goto unlock;
4077
4078         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4079
4080         /*
4081          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4082          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4083          * call of __mem_cgroup_threshold().
4084          */
4085         i = t->current_threshold;
4086
4087         /*
4088          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4089          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4090          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4091          * only one element of the array here.
4092          */
4093         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4094                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4095
4096         /* i = current_threshold + 1 */
4097         i++;
4098
4099         /*
4100          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4101          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4102          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4103          * only one element of the array here.
4104          */
4105         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4106                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4107
4108         /* Update current_threshold */
4109         t->current_threshold = i - 1;
4110 unlock:
4111         rcu_read_unlock();
4112 }
4113
4114 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4115 {
4116         while (memcg) {
4117                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4118                 if (do_memsw_account())
4119                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4120
4121                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4122         }
4123 }
4124
4125 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4126 {
4127         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4128         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4129
4130         if (_a->threshold > _b->threshold)
4131                 return 1;
4132
4133         if (_a->threshold < _b->threshold)
4134                 return -1;
4135
4136         return 0;
4137 }
4138
4139 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4140 {
4141         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4142
4143         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4144
4145         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4146                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4147
4148         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4149         return 0;
4150 }
4151
4152 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4153 {
4154         struct mem_cgroup *iter;
4155
4156         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4157                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4158 }
4159
4160 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4161         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4162 {
4163         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4164         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4165         unsigned long threshold;
4166         unsigned long usage;
4167         int i, size, ret;
4168
4169         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4170         if (ret)
4171                 return ret;
4172
4173         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4174
4175         if (type == _MEM) {
4176                 thresholds = &memcg->thresholds;
4177                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4178         } else if (type == _MEMSWAP) {
4179                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4180                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4181         } else
4182                 BUG();
4183
4184         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4185         if (thresholds->primary)
4186                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4187
4188         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4189
4190         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4191         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4192         if (!new) {
4193                 ret = -ENOMEM;
4194                 goto unlock;
4195         }
4196         new->size = size;
4197
4198         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4199         if (thresholds->primary)
4200                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries,
4201                        flex_array_size(new, entries, size - 1));
4202
4203         /* Add new threshold */
4204         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4205         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4206
4207         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4208         sort(new->entries, size, sizeof(*new->entries),
4209                         compare_thresholds, NULL);
4210
4211         /* Find current threshold */
4212         new->current_threshold = -1;
4213         for (i = 0; i < size; i++) {
4214                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4215                         /*
4216                          * new->current_threshold will not be used until
4217                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4218                          * it here.
4219                          */
4220                         ++new->current_threshold;
4221                 } else
4222                         break;
4223         }
4224
4225         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4226         kfree(thresholds->spare);
4227         thresholds->spare = thresholds->primary;
4228
4229         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4230
4231         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4232         synchronize_rcu();
4233
4234 unlock:
4235         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4236
4237         return ret;
4238 }
4239
4240 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4241         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4242 {
4243         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4244 }
4245
4246 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4247         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4248 {
4249         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4250 }
4251
4252 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4253         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4254 {
4255         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4256         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4257         unsigned long usage;
4258         int i, j, size, entries;
4259
4260         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4261
4262         if (type == _MEM) {
4263                 thresholds = &memcg->thresholds;
4264                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4265         } else if (type == _MEMSWAP) {
4266                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4267                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4268         } else
4269                 BUG();
4270
4271         if (!thresholds->primary)
4272                 goto unlock;
4273
4274         /* Check if a threshold crossed before removing */
4275         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4276
4277         /* Calculate new number of threshold */
4278         size = entries = 0;
4279         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4280                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4281                         size++;
4282                 else
4283                         entries++;
4284         }
4285
4286         new = thresholds->spare;
4287
4288         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4289         if (!entries)
4290                 goto unlock;
4291
4292         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4293         if (!size) {
4294                 kfree(new);
4295                 new = NULL;
4296                 goto swap_buffers;
4297         }
4298
4299         new->size = size;
4300
4301         /* Copy thresholds and find current threshold */
4302         new->current_threshold = -1;
4303         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4304                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4305                         continue;
4306
4307                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4308                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4309                         /*
4310                          * new->current_threshold will not be used
4311                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4312                          * it here.
4313                          */
4314                         ++new->current_threshold;
4315                 }
4316                 j++;
4317         }
4318
4319 swap_buffers:
4320         /* Swap primary and spare array */
4321         thresholds->spare = thresholds->primary;
4322
4323         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4324
4325         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4326         synchronize_rcu();
4327
4328         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4329         if (!new) {
4330                 kfree(thresholds->spare);
4331                 thresholds->spare = NULL;
4332         }
4333 unlock:
4334         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4335 }
4336
4337 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4338         struct eventfd_ctx *eventfd)
4339 {
4340         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4341 }
4342
4343 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4344         struct eventfd_ctx *eventfd)
4345 {
4346         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4347 }
4348
4349 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4350         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4351 {
4352         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4353
4354         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4355         if (!event)
4356                 return -ENOMEM;
4357
4358         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4359
4360         event->eventfd = eventfd;
4361         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4362
4363         /* already in OOM ? */
4364         if (memcg->under_oom)
4365                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4366         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4367
4368         return 0;
4369 }
4370
4371 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4372         struct eventfd_ctx *eventfd)
4373 {
4374         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4375
4376         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4377
4378         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4379                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4380                         list_del(&ev->list);
4381                         kfree(ev);
4382                 }
4383         }
4384
4385         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4386 }
4387
4388 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4389 {
4390         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4391
4392         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4393         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4394         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4395                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4396         return 0;
4397 }
4398
4399 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4400         struct cftype *cft, u64 val)
4401 {
4402         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4403
4404         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4405         if (mem_cgroup_is_root(memcg) || !((val == 0) || (val == 1)))
4406                 return -EINVAL;
4407
4408         memcg->oom_kill_disable = val;
4409         if (!val)
4410                 memcg_oom_recover(memcg);
4411
4412         return 0;
4413 }
4414
4415 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4416
4417 #include <trace/events/writeback.h>
4418
4419 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4420 {
4421         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4422 }
4423
4424 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4425 {
4426         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4427 }
4428
4429 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4430 {
4431         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4432 }
4433
4434 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4435 {
4436         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4437
4438         if (!memcg->css.parent)
4439                 return NULL;
4440
4441         return &memcg->cgwb_domain;
4442 }
4443
4444 /**
4445  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4446  * @wb: bdi_writeback in question
4447  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4448  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4449  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4450  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4451  *
4452  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4453  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4454  * is a bit more involved.
4455  *
4456  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4457  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4458  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4459  * available memory in the system.  The caller should further cap
4460  * *@pheadroom accordingly.
4461  */
4462 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4463                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4464                          unsigned long *pwriteback)
4465 {
4466         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4467         struct mem_cgroup *parent;
4468
4469         cgroup_rstat_flush_irqsafe(memcg->css.cgroup);
4470
4471         *pdirty = memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4472         *pwriteback = memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4473         *pfilepages = memcg_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4474                         memcg_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4475
4476         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4477         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4478                 unsigned long ceiling = min(READ_ONCE(memcg->memory.max),
4479                                             READ_ONCE(memcg->memory.high));
4480                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4481
4482                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4483                 memcg = parent;
4484         }
4485 }
4486
4487 /*
4488  * Foreign dirty flushing
4489  *
4490  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4491  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4492  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4493  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4494  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4495  * different cgroups isn't a common use-case.
4496  *
4497  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4498  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4499  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4500  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4501  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4502  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4503  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4504  * make writeback of the dirty pages happen.
4505  *
4506  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4507  * severely throttled after making some progress after each
4508  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4509  * completely idle.
4510  *
4511  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4512  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4513  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4514  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4515  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4516  *
4517  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4518  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4519  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4520  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4521  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4522  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4523  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4524  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4525  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4526  *
4527  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4528  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4529  * records are lockless and racy.
4530  */
4531 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4532                                              struct bdi_writeback *wb)
4533 {
4534         struct mem_cgroup *memcg = page_memcg(page);
4535         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4536         u64 now = get_jiffies_64();
4537         u64 oldest_at = now;
4538         int oldest = -1;
4539         int i;
4540
4541         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4542
4543         /*
4544          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4545          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4546          * written out.
4547          */
4548         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4549                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4550                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4551                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4552                         break;
4553                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4554                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4555                         oldest = i;
4556                         oldest_at = frn->at;
4557                 }
4558         }
4559
4560         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4561                 /*
4562                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4563                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4564                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4565                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4566                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4567                  */
4568                 unsigned long update_intv =
4569                         min_t(unsigned long, HZ,
4570                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4571
4572                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4573                         frn->at = now;
4574         } else if (oldest >= 0) {
4575                 /* replace the oldest free one */
4576                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4577                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4578                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4579                 frn->at = now;
4580         }
4581 }
4582
4583 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4584 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4585 {
4586         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4587         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4588         u64 now = jiffies_64;
4589         int i;
4590
4591         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4592                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4593
4594                 /*
4595                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4596                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4597                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4598                  * already one in flight.
4599                  */
4600                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4601                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4602                         frn->at = 0;
4603                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4604                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4605                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4606                                                &frn->done);
4607                 }
4608         }
4609 }
4610
4611 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4612
4613 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4614 {
4615         return 0;
4616 }
4617
4618 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4619 {
4620 }
4621
4622 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4623 {
4624 }
4625
4626 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4627
4628 /*
4629  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4630  *
4631  * "cgroup.event_control" implementation.
4632  *
4633  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4634  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4635  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4636  *
4637  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4638  * possible.
4639  */
4640
4641 /*
4642  * Unregister event and free resources.
4643  *
4644  * Gets called from workqueue.
4645  */
4646 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4647 {
4648         struct mem_cgroup_event *event =
4649                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4650         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4651
4652         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4653
4654         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4655
4656         /* Notify userspace the event is going away. */
4657         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4658
4659         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4660         kfree(event);
4661         css_put(&memcg->css);
4662 }
4663
4664 /*
4665  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4666  *
4667  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4668  */
4669 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4670                             int sync, void *key)
4671 {
4672         struct mem_cgroup_event *event =
4673                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4674         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4675         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4676
4677         if (flags & EPOLLHUP) {
4678                 /*
4679                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4680                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4681                  * for us.
4682                  *
4683                  * We can't race against event freeing since the other
4684                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4685                  * which we hold.
4686                  */
4687                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4688                 if (!list_empty(&event->list)) {
4689                         list_del_init(&event->list);
4690                         /*
4691                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4692                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4693                          */
4694                         schedule_work(&event->remove);
4695                 }
4696                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4697         }
4698
4699         return 0;
4700 }
4701
4702 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4703                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4704 {
4705         struct mem_cgroup_event *event =
4706                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4707
4708         event->wqh = wqh;
4709         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4710 }
4711
4712 /*
4713  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4714  *
4715  * Parse input and register new cgroup event handler.
4716  *
4717  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4718  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4719  */
4720 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4721                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4722 {
4723         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4724         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4725         struct mem_cgroup_event *event;
4726         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4727         unsigned int efd, cfd;
4728         struct fd efile;
4729         struct fd cfile;
4730         const char *name;
4731         char *endp;
4732         int ret;
4733
4734         buf = strstrip(buf);
4735
4736         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4737         if (*endp != ' ')
4738                 return -EINVAL;
4739         buf = endp + 1;
4740
4741         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4742         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4743                 return -EINVAL;
4744         buf = endp + 1;
4745
4746         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4747         if (!event)
4748                 return -ENOMEM;
4749
4750         event->memcg = memcg;
4751         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4752         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4753         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4754         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4755
4756         efile = fdget(efd);
4757         if (!efile.file) {
4758                 ret = -EBADF;
4759                 goto out_kfree;
4760         }
4761
4762         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4763         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4764                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4765                 goto out_put_efile;
4766         }
4767
4768         cfile = fdget(cfd);
4769         if (!cfile.file) {
4770                 ret = -EBADF;
4771                 goto out_put_eventfd;
4772         }
4773
4774         /* the process need read permission on control file */
4775         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4776         ret = file_permission(cfile.file, MAY_READ);
4777         if (ret < 0)
4778                 goto out_put_cfile;
4779
4780         /*
4781          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4782          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4783          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4784          * is for compatibility anyway.
4785          *
4786          * DO NOT ADD NEW FILES.
4787          */
4788         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4789
4790         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4791                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4792                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4793         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4794                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4795                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4796         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4797                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4798                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4799         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4800                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4801                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4802         } else {
4803                 ret = -EINVAL;
4804                 goto out_put_cfile;
4805         }
4806
4807         /*
4808          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4809          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4810          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4811          */
4812         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4813                                                &memory_cgrp_subsys);
4814         ret = -EINVAL;
4815         if (IS_ERR(cfile_css))
4816                 goto out_put_cfile;
4817         if (cfile_css != css) {
4818                 css_put(cfile_css);
4819                 goto out_put_cfile;
4820         }
4821
4822         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4823         if (ret)
4824                 goto out_put_css;
4825
4826         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4827
4828         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4829         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4830         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4831
4832         fdput(cfile);
4833         fdput(efile);
4834
4835         return nbytes;
4836
4837 out_put_css:
4838         css_put(css);
4839 out_put_cfile:
4840         fdput(cfile);
4841 out_put_eventfd:
4842         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4843 out_put_efile:
4844         fdput(efile);
4845 out_kfree:
4846         kfree(event);
4847
4848         return ret;
4849 }
4850
4851 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4852         {
4853                 .name = "usage_in_bytes",
4854                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4855                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4856         },
4857         {
4858                 .name = "max_usage_in_bytes",
4859                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4860                 .write = mem_cgroup_reset,
4861                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4862         },
4863         {
4864                 .name = "limit_in_bytes",
4865                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4866                 .write = mem_cgroup_write,
4867                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4868         },
4869         {
4870                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4871                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4872                 .write = mem_cgroup_write,
4873                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4874         },
4875         {
4876                 .name = "failcnt",
4877                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4878                 .write = mem_cgroup_reset,
4879                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4880         },
4881         {
4882                 .name = "stat",
4883                 .seq_show = memcg_stat_show,
4884         },
4885         {
4886                 .name = "force_empty",
4887                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4888         },
4889         {
4890                 .name = "use_hierarchy",
4891                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4892                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4893         },
4894         {
4895                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4896                 .write = memcg_write_event_control,
4897                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4898         },
4899         {
4900                 .name = "swappiness",
4901                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4902                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4903         },
4904         {
4905                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4906                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4907                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4908         },
4909         {
4910                 .name = "oom_control",
4911                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4912                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4913                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4914         },
4915         {
4916                 .name = "pressure_level",
4917         },
4918 #ifdef CONFIG_NUMA
4919         {
4920                 .name = "numa_stat",
4921                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4922         },
4923 #endif
4924         {
4925                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4926                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4927                 .write = mem_cgroup_write,
4928                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4929         },
4930         {
4931                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4932                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4933                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4934         },
4935         {
4936                 .name = "kmem.failcnt",
4937                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4938                 .write = mem_cgroup_reset,
4939                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4940         },
4941         {
4942                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4943                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4944                 .write = mem_cgroup_reset,
4945                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4946         },
4947 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && \
4948         (defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG))
4949         {
4950                 .name = "kmem.slabinfo",
4951                 .seq_show = memcg_slab_show,
4952         },
4953 #endif
4954         {
4955                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4956                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4957                 .write = mem_cgroup_write,
4958                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4959         },
4960         {
4961                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4962                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4963                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4964         },
4965         {
4966                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4967                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4968                 .write = mem_cgroup_reset,
4969                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4970         },
4971         {
4972                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4973                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4974                 .write = mem_cgroup_reset,
4975                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4976         },
4977         { },    /* terminate */
4978 };
4979
4980 /*
4981  * Private memory cgroup IDR
4982  *
4983  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4984  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4985  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4986  * memory-controlled cgroups to 64k.
4987  *
4988  * However, there usually are many references to the offline CSS after
4989  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4990  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4991  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4992  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4993  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4994  *
4995  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4996  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4997  * when the CSS is offlined.
4998  *
4999  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
5000  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
5001  * those references are manageable from userspace.
5002  */
5003
5004 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
5005
5006 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
5007 {
5008         if (memcg->id.id > 0) {
5009                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
5010                 memcg->id.id = 0;
5011         }
5012 }
5013
5014 static void __maybe_unused mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg,
5015                                                   unsigned int n)
5016 {
5017         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
5018 }
5019
5020 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
5021 {
5022         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
5023                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5024
5025                 /* Memcg ID pins CSS */
5026                 css_put(&memcg->css);
5027         }
5028 }
5029
5030 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
5031 {
5032         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
5033 }
5034
5035 /**
5036  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
5037  * @id: the memcg id to look up
5038  *
5039  * Caller must hold rcu_read_lock().
5040  */
5041 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
5042 {
5043         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
5044         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
5045 }
5046
5047 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5048 {
5049         struct mem_cgroup_per_node *pn;
5050         int tmp = node;
5051         /*
5052          * This routine is called against possible nodes.
5053          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
5054          *
5055          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
5056          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
5057          *       function.
5058          */
5059         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
5060                 tmp = -1;
5061         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
5062         if (!pn)
5063                 return 1;
5064
5065         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu_gfp(struct lruvec_stat,
5066                                                  GFP_KERNEL_ACCOUNT);
5067         if (!pn->lruvec_stat_local) {
5068                 kfree(pn);
5069                 return 1;
5070         }
5071
5072         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu_gfp(struct batched_lruvec_stat,
5073                                                GFP_KERNEL_ACCOUNT);
5074         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
5075                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
5076                 kfree(pn);
5077                 return 1;
5078         }
5079
5080         lruvec_init(&pn->lruvec);
5081         pn->usage_in_excess = 0;
5082         pn->on_tree = false;
5083         pn->memcg = memcg;
5084
5085         memcg->nodeinfo[node] = pn;
5086         return 0;
5087 }
5088
5089 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5090 {
5091         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
5092
5093         if (!pn)
5094                 return;
5095
5096         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
5097         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
5098         kfree(pn);
5099 }
5100
5101 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5102 {
5103         int node;
5104
5105         for_each_node(node)
5106                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
5107         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
5108         kfree(memcg);
5109 }
5110
5111 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5112 {
5113         int cpu;
5114
5115         memcg_wb_domain_exit(memcg);
5116         /*
5117          * Flush percpu lruvec stats to guarantee the value
5118          * correctness on parent's and all ancestor levels.
5119          */
5120         for_each_online_cpu(cpu)
5121                 memcg_flush_lruvec_page_state(memcg, cpu);
5122         __mem_cgroup_free(memcg);
5123 }
5124
5125 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
5126 {
5127         struct mem_cgroup *memcg;
5128         unsigned int size;
5129         int node;
5130         int __maybe_unused i;
5131         long error = -ENOMEM;
5132
5133         size = sizeof(struct mem_cgroup);
5134         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
5135
5136         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
5137         if (!memcg)
5138                 return ERR_PTR(error);
5139
5140         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
5141                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
5142                                  GFP_KERNEL);
5143         if (memcg->id.id < 0) {
5144                 error = memcg->id.id;
5145                 goto fail;
5146         }
5147
5148         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu_gfp(struct memcg_vmstats_percpu,
5149                                                  GFP_KERNEL_ACCOUNT);
5150         if (!memcg->vmstats_percpu)
5151                 goto fail;
5152
5153         for_each_node(node)
5154                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5155                         goto fail;
5156
5157         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5158                 goto fail;
5159
5160         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5161         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5162         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5163         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5164         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5165         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5166         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5167         memcg->socket_pressure = jiffies;
5168 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5169         memcg->kmemcg_id = -1;
5170         INIT_LIST_HEAD(&memcg->objcg_list);
5171 #endif
5172 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5173         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5174         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5175                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5176                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5177 #endif
5178 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5179         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5180         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5181         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5182 #endif
5183         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5184         return memcg;
5185 fail:
5186         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5187         __mem_cgroup_free(memcg);
5188         return ERR_PTR(error);
5189 }
5190
5191 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5192 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5193 {
5194         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5195         struct mem_cgroup *memcg, *old_memcg;
5196         long error = -ENOMEM;
5197
5198         old_memcg = set_active_memcg(parent);
5199         memcg = mem_cgroup_alloc();
5200         set_active_memcg(old_memcg);
5201         if (IS_ERR(memcg))
5202                 return ERR_CAST(memcg);
5203
5204         page_counter_set_high(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5205         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5206         page_counter_set_high(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5207         if (parent) {
5208                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5209                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5210
5211                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5212                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5213                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5214                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5215         } else {
5216                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5217                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5218                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5219                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5220
5221                 root_mem_cgroup = memcg;
5222                 return &memcg->css;
5223         }
5224
5225         /* The following stuff does not apply to the root */
5226         error = memcg_online_kmem(memcg);
5227         if (error)
5228                 goto fail;
5229
5230         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5231                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5232
5233         return &memcg->css;
5234 fail:
5235         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5236         mem_cgroup_free(memcg);
5237         return ERR_PTR(error);
5238 }
5239
5240 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5241 {
5242         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5243
5244         /*
5245          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5246          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5247          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5248          */
5249         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5250                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5251                 return -ENOMEM;
5252         }
5253
5254         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5255         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5256         css_get(css);
5257         return 0;
5258 }
5259
5260 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5261 {
5262         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5263         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5264
5265         /*
5266          * Unregister events and notify userspace.
5267          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5268          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5269          */
5270         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5271         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5272                 list_del_init(&event->list);
5273                 schedule_work(&event->remove);
5274         }
5275         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5276
5277         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5278         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5279
5280         memcg_offline_kmem(memcg);
5281         wb_memcg_offline(memcg);
5282
5283         drain_all_stock(memcg);
5284
5285         mem_cgroup_id_put(memcg);
5286 }
5287
5288 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5289 {
5290         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5291
5292         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5293 }
5294
5295 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5296 {
5297         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5298         int __maybe_unused i;
5299
5300 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5301         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5302                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5303 #endif
5304         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5305                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5306
5307         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5308                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5309
5310         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5311         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5312         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5313         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5314         memcg_free_kmem(memcg);
5315         mem_cgroup_free(memcg);
5316 }
5317
5318 /**
5319  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5320  * @css: the target css
5321  *
5322  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5323  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5324  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5325  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5326  * made visible again.
5327  *
5328  * The current implementation only resets the essential configurations.
5329  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5330  */
5331 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5332 {
5333         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5334
5335         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5336         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5337         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5338         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5339         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5340         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5341         page_counter_set_high(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5342         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5343         page_counter_set_high(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5344         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5345 }
5346
5347 static void mem_cgroup_css_rstat_flush(struct cgroup_subsys_state *css, int cpu)
5348 {
5349         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5350         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5351         struct memcg_vmstats_percpu *statc;
5352         long delta, v;
5353         int i;
5354
5355         statc = per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu);
5356
5357         for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
5358                 /*
5359                  * Collect the aggregated propagation counts of groups
5360                  * below us. We're in a per-cpu loop here and this is
5361                  * a global counter, so the first cycle will get them.
5362                  */
5363                 delta = memcg->vmstats.state_pending[i];
5364                 if (delta)
5365                         memcg->vmstats.state_pending[i] = 0;
5366
5367                 /* Add CPU changes on this level since the last flush */
5368                 v = READ_ONCE(statc->state[i]);
5369                 if (v != statc->state_prev[i]) {
5370                         delta += v - statc->state_prev[i];
5371                         statc->state_prev[i] = v;
5372                 }
5373
5374                 if (!delta)
5375                         continue;
5376
5377                 /* Aggregate counts on this level and propagate upwards */
5378                 memcg->vmstats.state[i] += delta;
5379                 if (parent)
5380                         parent->vmstats.state_pending[i] += delta;
5381         }
5382
5383         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
5384                 delta = memcg->vmstats.events_pending[i];
5385                 if (delta)
5386                         memcg->vmstats.events_pending[i] = 0;
5387
5388                 v = READ_ONCE(statc->events[i]);
5389                 if (v != statc->events_prev[i]) {
5390                         delta += v - statc->events_prev[i];
5391                         statc->events_prev[i] = v;
5392                 }
5393
5394                 if (!delta)
5395                         continue;
5396
5397                 memcg->vmstats.events[i] += delta;
5398                 if (parent)
5399                         parent->vmstats.events_pending[i] += delta;
5400         }
5401 }
5402
5403 #ifdef CONFIG_MMU
5404 /* Handlers for move charge at task migration. */
5405 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5406 {
5407         int ret;
5408
5409         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5410         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5411         if (!ret) {
5412                 mc.precharge += count;
5413                 return ret;
5414         }
5415
5416         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5417         while (count--) {
5418                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5419                 if (ret)
5420                         return ret;
5421                 mc.precharge++;
5422                 cond_resched();
5423         }
5424         return 0;
5425 }
5426
5427 union mc_target {
5428         struct page     *page;
5429         swp_entry_t     ent;
5430 };
5431
5432 enum mc_target_type {
5433         MC_TARGET_NONE = 0,
5434         MC_TARGET_PAGE,
5435         MC_TARGET_SWAP,
5436         MC_TARGET_DEVICE,
5437 };
5438
5439 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5440                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5441 {
5442         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5443
5444         if (!page || !page_mapped(page))
5445                 return NULL;
5446         if (PageAnon(page)) {
5447                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5448                         return NULL;
5449         } else {
5450                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5451                         return NULL;
5452         }
5453         if (!get_page_unless_zero(page))
5454                 return NULL;
5455
5456         return page;
5457 }
5458
5459 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5460 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5461                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5462 {
5463         struct page *page = NULL;
5464         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5465
5466         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5467                 return NULL;
5468
5469         /*
5470          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5471          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5472          * as special swap entry in the CPU page table.
5473          */
5474         if (is_device_private_entry(ent)) {
5475                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5476                 /*
5477                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5478                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5479                  */
5480                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5481                         return NULL;
5482                 return page;
5483         }
5484
5485         if (non_swap_entry(ent))
5486                 return NULL;
5487
5488         /*
5489          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5490          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5491          */
5492         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5493         entry->val = ent.val;
5494
5495         return page;
5496 }
5497 #else
5498 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5499                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5500 {
5501         return NULL;
5502 }
5503 #endif
5504
5505 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5506                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5507 {
5508         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5509                 return NULL;
5510         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5511                 return NULL;
5512
5513         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5514         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5515         return find_get_incore_page(vma->vm_file->f_mapping,
5516                         linear_page_index(vma, addr));
5517 }
5518
5519 /**
5520  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5521  * @page: the page
5522  * @compound: charge the page as compound or small page
5523  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5524  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5525  *
5526  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5527  *
5528  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5529  * from old cgroup.
5530  */
5531 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5532                                    bool compound,
5533                                    struct mem_cgroup *from,
5534                                    struct mem_cgroup *to)
5535 {
5536         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5537         struct pglist_data *pgdat;
5538         unsigned int nr_pages = compound ? thp_nr_pages(page) : 1;
5539         int ret;
5540
5541         VM_BUG_ON(from == to);
5542         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5543         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5544
5545         /*
5546          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5547          * page's memory cgroup of its source page while we change it.
5548          */
5549         ret = -EBUSY;
5550         if (!trylock_page(page))
5551                 goto out;
5552
5553         ret = -EINVAL;
5554         if (page_memcg(page) != from)
5555                 goto out_unlock;
5556
5557         pgdat = page_pgdat(page);
5558         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5559         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5560
5561         lock_page_memcg(page);
5562
5563         if (PageAnon(page)) {
5564                 if (page_mapped(page)) {
5565                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_ANON_MAPPED, -nr_pages);
5566                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_ANON_MAPPED, nr_pages);
5567                         if (PageTransHuge(page)) {
5568                                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_ANON_THPS,
5569                                                    -nr_pages);
5570                                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_ANON_THPS,
5571                                                    nr_pages);
5572                         }
5573                 }
5574         } else {
5575                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_PAGES, -nr_pages);
5576                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_PAGES, nr_pages);
5577
5578                 if (PageSwapBacked(page)) {
5579                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_SHMEM, -nr_pages);
5580                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_SHMEM, nr_pages);
5581                 }
5582
5583                 if (page_mapped(page)) {
5584                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5585                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5586                 }
5587
5588                 if (PageDirty(page)) {
5589                         struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5590
5591                         if (mapping_can_writeback(mapping)) {
5592                                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY,
5593                                                    -nr_pages);
5594                                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY,
5595                                                    nr_pages);
5596                         }
5597                 }
5598         }
5599
5600         if (PageWriteback(page)) {
5601                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5602                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5603         }
5604
5605         /*
5606          * All state has been migrated, let's switch to the new memcg.
5607          *
5608          * It is safe to change page's memcg here because the page
5609          * is referenced, charged, isolated, and locked: we can't race
5610          * with (un)charging, migration, LRU putback, or anything else
5611          * that would rely on a stable page's memory cgroup.
5612          *
5613          * Note that lock_page_memcg is a memcg lock, not a page lock,
5614          * to save space. As soon as we switch page's memory cgroup to a
5615          * new memcg that isn't locked, the above state can change
5616          * concurrently again. Make sure we're truly done with it.
5617          */
5618         smp_mb();
5619
5620         css_get(&to->css);
5621         css_put(&from->css);
5622
5623         page->memcg_data = (unsigned long)to;
5624
5625         __unlock_page_memcg(from);
5626
5627         ret = 0;
5628
5629         local_irq_disable();
5630         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
5631         memcg_check_events(to, page);
5632         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
5633         memcg_check_events(from, page);
5634         local_irq_enable();
5635 out_unlock:
5636         unlock_page(page);
5637 out:
5638         return ret;
5639 }
5640
5641 /**
5642  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5643  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5644  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5645  * @ptent: the pte to be checked
5646  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5647  *
5648  * Returns
5649  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5650  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5651  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5652  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5653  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5654  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5655  *     in target->ent.
5656  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5657  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5658  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5659  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5660  *     regular page.
5661  *
5662  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5663  *
5664  * Called with pte lock held.
5665  */
5666
5667 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5668                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5669 {
5670         struct page *page = NULL;
5671         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5672         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5673
5674         if (pte_present(ptent))
5675                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5676         else if (is_swap_pte(ptent))
5677                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5678         else if (pte_none(ptent))
5679                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5680
5681         if (!page && !ent.val)
5682                 return ret;
5683         if (page) {
5684                 /*
5685                  * Do only loose check w/o serialization.
5686                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5687                  * not under LRU exclusion.
5688                  */
5689                 if (page_memcg(page) == mc.from) {
5690                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5691                         if (is_device_private_page(page))
5692                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5693                         if (target)
5694                                 target->page = page;
5695                 }
5696                 if (!ret || !target)
5697                         put_page(page);
5698         }
5699         /*
5700          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5701          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5702          */
5703         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5704             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5705                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5706                 if (target)
5707                         target->ent = ent;
5708         }
5709         return ret;
5710 }
5711
5712 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5713 /*
5714  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5715  * not support them for now.
5716  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5717  */
5718 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5719                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5720 {
5721         struct page *page = NULL;
5722         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5723
5724         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5725                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5726                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5727                 return ret;
5728         }
5729         page = pmd_page(pmd);
5730         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5731         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5732                 return ret;
5733         if (page_memcg(page) == mc.from) {
5734                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5735                 if (target) {
5736                         get_page(page);
5737                         target->page = page;
5738                 }
5739         }
5740         return ret;
5741 }
5742 #else
5743 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5744                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5745 {
5746         return MC_TARGET_NONE;
5747 }
5748 #endif
5749
5750 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5751                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5752                                         struct mm_walk *walk)
5753 {
5754         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5755         pte_t *pte;
5756         spinlock_t *ptl;
5757
5758         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5759         if (ptl) {
5760                 /*
5761                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5762                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5763                  * this might change.
5764                  */
5765                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5766                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5767                 spin_unlock(ptl);
5768                 return 0;
5769         }
5770
5771         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5772                 return 0;
5773         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5774         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5775                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5776                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5777         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5778         cond_resched();
5779
5780         return 0;
5781 }
5782
5783 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5784         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5785 };
5786
5787 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5788 {
5789         unsigned long precharge;
5790
5791         mmap_read_lock(mm);
5792         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5793         mmap_read_unlock(mm);
5794
5795         precharge = mc.precharge;
5796         mc.precharge = 0;
5797
5798         return precharge;
5799 }
5800
5801 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5802 {
5803         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5804
5805         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5806         mc.moving_task = current;
5807         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5808 }
5809
5810 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5811 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5812 {
5813         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5814         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5815
5816         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5817         if (mc.precharge) {
5818                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5819                 mc.precharge = 0;
5820         }
5821         /*
5822          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5823          * we must uncharge here.
5824          */
5825         if (mc.moved_charge) {
5826                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5827                 mc.moved_charge = 0;
5828         }
5829         /* we must fixup refcnts and charges */
5830         if (mc.moved_swap) {
5831                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5832                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5833                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5834
5835                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5836
5837                 /*
5838                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5839                  * should uncharge to->memory.
5840                  */
5841                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5842                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5843
5844                 mc.moved_swap = 0;
5845         }
5846         memcg_oom_recover(from);
5847         memcg_oom_recover(to);
5848         wake_up_all(&mc.waitq);
5849 }
5850
5851 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5852 {
5853         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5854
5855         /*
5856          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5857          * task migration.
5858          */
5859         mc.moving_task = NULL;
5860         __mem_cgroup_clear_mc();
5861         spin_lock(&mc.lock);
5862         mc.from = NULL;
5863         mc.to = NULL;
5864         mc.mm = NULL;
5865         spin_unlock(&mc.lock);
5866
5867         mmput(mm);
5868 }
5869
5870 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5871 {
5872         struct cgroup_subsys_state *css;
5873         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5874         struct mem_cgroup *from;
5875         struct task_struct *leader, *p;
5876         struct mm_struct *mm;
5877         unsigned long move_flags;
5878         int ret = 0;
5879
5880         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5881         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5882                 return 0;
5883
5884         /*
5885          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5886          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5887          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5888          * multiple.
5889          */
5890         p = NULL;
5891         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5892                 WARN_ON_ONCE(p);
5893                 p = leader;
5894                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5895         }
5896         if (!p)
5897                 return 0;
5898
5899         /*
5900          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5901          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5902          * So we need to save it, and keep it going.
5903          */
5904         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5905         if (!move_flags)
5906                 return 0;
5907
5908         from = mem_cgroup_from_task(p);
5909
5910         VM_BUG_ON(from == memcg);
5911
5912         mm = get_task_mm(p);
5913         if (!mm)
5914                 return 0;
5915         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5916         if (mm->owner == p) {
5917                 VM_BUG_ON(mc.from);
5918                 VM_BUG_ON(mc.to);
5919                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5920                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5921                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5922
5923                 spin_lock(&mc.lock);
5924                 mc.mm = mm;
5925                 mc.from = from;
5926                 mc.to = memcg;
5927                 mc.flags = move_flags;
5928                 spin_unlock(&mc.lock);
5929                 /* We set mc.moving_task later */
5930
5931                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5932                 if (ret)
5933                         mem_cgroup_clear_mc();
5934         } else {
5935                 mmput(mm);
5936         }
5937         return ret;
5938 }
5939
5940 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5941 {
5942         if (mc.to)
5943                 mem_cgroup_clear_mc();
5944 }
5945
5946 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5947                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5948                                 struct mm_walk *walk)
5949 {
5950         int ret = 0;
5951         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5952         pte_t *pte;
5953         spinlock_t *ptl;
5954         enum mc_target_type target_type;
5955         union mc_target target;
5956         struct page *page;
5957
5958         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5959         if (ptl) {
5960                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5961                         spin_unlock(ptl);
5962                         return 0;
5963                 }
5964                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5965                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5966                         page = target.page;
5967                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5968                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5969                                                              mc.from, mc.to)) {
5970                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5971                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5972                                 }
5973                                 putback_lru_page(page);
5974                         }
5975                         put_page(page);
5976                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5977                         page = target.page;
5978                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5979                                                      mc.from, mc.to)) {
5980                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5981                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5982                         }
5983                         put_page(page);
5984                 }
5985                 spin_unlock(ptl);
5986                 return 0;
5987         }
5988
5989         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5990                 return 0;
5991 retry:
5992         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5993         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5994                 pte_t ptent = *(pte++);
5995                 bool device = false;
5996                 swp_entry_t ent;
5997
5998                 if (!mc.precharge)
5999                         break;
6000
6001                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
6002                 case MC_TARGET_DEVICE:
6003                         device = true;
6004                         fallthrough;
6005                 case MC_TARGET_PAGE:
6006                         page = target.page;
6007                         /*
6008                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
6009                          * can be done but it would be too convoluted so simply
6010                          * ignore such a partial THP and keep it in original
6011                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
6012                          */
6013                         if (PageTransCompound(page))
6014                                 goto put;
6015                         if (!device && isolate_lru_page(page))
6016                                 goto put;
6017                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
6018                                                 mc.from, mc.to)) {
6019                                 mc.precharge--;
6020                                 /* we uncharge from mc.from later. */
6021                                 mc.moved_charge++;
6022                         }
6023                         if (!device)
6024                                 putback_lru_page(page);
6025 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
6026                         put_page(page);
6027                         break;
6028                 case MC_TARGET_SWAP:
6029                         ent = target.ent;
6030                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
6031                                 mc.precharge--;
6032                                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, 1);
6033                                 /* we fixup other refcnts and charges later. */
6034                                 mc.moved_swap++;
6035                         }
6036                         break;
6037                 default:
6038                         break;
6039                 }
6040         }
6041         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6042         cond_resched();
6043
6044         if (addr != end) {
6045                 /*
6046                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
6047                  * We try charge one by one, but don't do any additional
6048                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
6049                  * phase.
6050                  */
6051                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
6052                 if (!ret)
6053                         goto retry;
6054         }
6055
6056         return ret;
6057 }
6058
6059 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
6060         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
6061 };
6062
6063 static void mem_cgroup_move_charge(void)
6064 {
6065         lru_add_drain_all();
6066         /*
6067          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
6068          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
6069          * for already started RCU-only updates to finish.
6070          */
6071         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
6072         synchronize_rcu();
6073 retry:
6074         if (unlikely(!mmap_read_trylock(mc.mm))) {
6075                 /*
6076                  * Someone who are holding the mmap_lock might be waiting in
6077                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
6078                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
6079                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
6080                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
6081                  */
6082                 __mem_cgroup_clear_mc();
6083                 cond_resched();
6084                 goto retry;
6085         }
6086         /*
6087          * When we have consumed all precharges and failed in doing
6088          * additional charge, the page walk just aborts.
6089          */
6090         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
6091                         NULL);
6092
6093         mmap_read_unlock(mc.mm);
6094         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
6095 }
6096
6097 static void mem_cgroup_move_task(void)
6098 {
6099         if (mc.to) {
6100                 mem_cgroup_move_charge();
6101                 mem_cgroup_clear_mc();
6102         }
6103 }
6104 #else   /* !CONFIG_MMU */
6105 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6106 {
6107         return 0;
6108 }
6109 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6110 {
6111 }
6112 static void mem_cgroup_move_task(void)
6113 {
6114 }
6115 #endif
6116
6117 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
6118 {
6119         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
6120                 seq_puts(m, "max\n");
6121         else
6122                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
6123
6124         return 0;
6125 }
6126
6127 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6128                                struct cftype *cft)
6129 {
6130         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6131
6132         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
6133 }
6134
6135 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
6136 {
6137         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6138                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
6139 }
6140
6141 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
6142                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6143 {
6144         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6145         unsigned long min;
6146         int err;
6147
6148         buf = strstrip(buf);
6149         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
6150         if (err)
6151                 return err;
6152
6153         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
6154
6155         return nbytes;
6156 }
6157
6158 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
6159 {
6160         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6161                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
6162 }
6163
6164 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
6165                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6166 {
6167         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6168         unsigned long low;
6169         int err;
6170
6171         buf = strstrip(buf);
6172         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6173         if (err)
6174                 return err;
6175
6176         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6177
6178         return nbytes;
6179 }
6180
6181 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6182 {
6183         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6184                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.high));
6185 }
6186
6187 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6188                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6189 {
6190         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6191         unsigned int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
6192         bool drained = false;
6193         unsigned long high;
6194         int err;
6195
6196         buf = strstrip(buf);
6197         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6198         if (err)
6199                 return err;
6200
6201         page_counter_set_high(&memcg->memory, high);
6202
6203         for (;;) {
6204                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6205                 unsigned long reclaimed;
6206
6207                 if (nr_pages <= high)
6208                         break;
6209
6210                 if (signal_pending(current))
6211                         break;
6212
6213                 if (!drained) {
6214                         drain_all_stock(memcg);
6215                         drained = true;
6216                         continue;
6217                 }
6218
6219                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6220                                                          GFP_KERNEL, true);
6221
6222                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6223                         break;
6224         }
6225
6226         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6227         return nbytes;
6228 }
6229
6230 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6231 {
6232         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6233                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6234 }
6235
6236 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6237                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6238 {
6239         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6240         unsigned int nr_reclaims = MAX_RECLAIM_RETRIES;
6241         bool drained = false;
6242         unsigned long max;
6243         int err;
6244
6245         buf = strstrip(buf);
6246         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6247         if (err)
6248                 return err;
6249
6250         xchg(&memcg->memory.max, max);
6251
6252         for (;;) {
6253                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6254
6255                 if (nr_pages <= max)
6256                         break;
6257
6258                 if (signal_pending(current))
6259                         break;
6260
6261                 if (!drained) {
6262                         drain_all_stock(memcg);
6263                         drained = true;
6264                         continue;
6265                 }
6266
6267                 if (nr_reclaims) {
6268                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6269                                                           GFP_KERNEL, true))
6270                                 nr_reclaims--;
6271                         continue;
6272                 }
6273
6274                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6275                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6276                         break;
6277         }
6278
6279         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6280         return nbytes;
6281 }
6282
6283 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6284 {
6285         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6286         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6287         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6288         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6289         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6290                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6291 }
6292
6293 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6294 {
6295         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6296
6297         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6298         return 0;
6299 }
6300
6301 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6302 {
6303         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6304
6305         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6306         return 0;
6307 }
6308
6309 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6310 {
6311         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6312         char *buf;
6313
6314         buf = memory_stat_format(memcg);
6315         if (!buf)
6316                 return -ENOMEM;
6317         seq_puts(m, buf);
6318         kfree(buf);
6319         return 0;
6320 }
6321
6322 #ifdef CONFIG_NUMA
6323 static inline unsigned long lruvec_page_state_output(struct lruvec *lruvec,
6324                                                      int item)
6325 {
6326         return lruvec_page_state(lruvec, item) * memcg_page_state_unit(item);
6327 }
6328
6329 static int memory_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6330 {
6331         int i;
6332         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6333
6334         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memory_stats); i++) {
6335                 int nid;
6336
6337                 if (memory_stats[i].idx >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
6338                         continue;
6339
6340                 seq_printf(m, "%s", memory_stats[i].name);
6341                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
6342                         u64 size;
6343                         struct lruvec *lruvec;
6344
6345                         lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
6346                         size = lruvec_page_state_output(lruvec,
6347                                                         memory_stats[i].idx);
6348                         seq_printf(m, " N%d=%llu", nid, size);
6349                 }
6350                 seq_putc(m, '\n');
6351         }
6352
6353         return 0;
6354 }
6355 #endif
6356
6357 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6358 {
6359         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6360
6361         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6362
6363         return 0;
6364 }
6365
6366 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6367                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6368 {
6369         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6370         int ret, oom_group;
6371
6372         buf = strstrip(buf);
6373         if (!buf)
6374                 return -EINVAL;
6375
6376         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6377         if (ret)
6378                 return ret;
6379
6380         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6381                 return -EINVAL;
6382
6383         memcg->oom_group = oom_group;
6384
6385         return nbytes;
6386 }
6387
6388 static struct cftype memory_files[] = {
6389         {
6390                 .name = "current",
6391                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6392                 .read_u64 = memory_current_read,
6393         },
6394         {
6395                 .name = "min",
6396                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6397                 .seq_show = memory_min_show,
6398                 .write = memory_min_write,
6399         },
6400         {
6401                 .name = "low",
6402                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6403                 .seq_show = memory_low_show,
6404                 .write = memory_low_write,
6405         },
6406         {
6407                 .name = "high",
6408                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6409                 .seq_show = memory_high_show,
6410                 .write = memory_high_write,
6411         },
6412         {
6413                 .name = "max",
6414                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6415                 .seq_show = memory_max_show,
6416                 .write = memory_max_write,
6417         },
6418         {
6419                 .name = "events",
6420                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6421                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6422                 .seq_show = memory_events_show,
6423         },
6424         {
6425                 .name = "events.local",
6426                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6427                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6428                 .seq_show = memory_events_local_show,
6429         },
6430         {
6431                 .name = "stat",
6432                 .seq_show = memory_stat_show,
6433         },
6434 #ifdef CONFIG_NUMA
6435         {
6436                 .name = "numa_stat",
6437                 .seq_show = memory_numa_stat_show,
6438         },
6439 #endif
6440         {
6441                 .name = "oom.group",
6442                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6443                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6444                 .write = memory_oom_group_write,
6445         },
6446         { }     /* terminate */
6447 };
6448
6449 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6450         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6451         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6452         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6453         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6454         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6455         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6456         .css_rstat_flush = mem_cgroup_css_rstat_flush,
6457         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6458         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6459         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6460         .dfl_cftypes = memory_files,
6461         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6462         .early_init = 0,
6463 };
6464
6465 /*
6466  * This function calculates an individual cgroup's effective
6467  * protection which is derived from its own memory.min/low, its
6468  * parent's and siblings' settings, as well as the actual memory
6469  * distribution in the tree.
6470  *
6471  * The following rules apply to the effective protection values:
6472  *
6473  * 1. At the first level of reclaim, effective protection is equal to
6474  *    the declared protection in memory.min and memory.low.
6475  *
6476  * 2. To enable safe delegation of the protection configuration, at
6477  *    subsequent levels the effective protection is capped to the
6478  *    parent's effective protection.
6479  *
6480  * 3. To make complex and dynamic subtrees easier to configure, the
6481  *    user is allowed to overcommit the declared protection at a given
6482  *    level. If that is the case, the parent's effective protection is
6483  *    distributed to the children in proportion to how much protection
6484  *    they have declared and how much of it they are utilizing.
6485  *
6486  *    This makes distribution proportional, but also work-conserving:
6487  *    if one cgroup claims much more protection than it uses memory,
6488  *    the unused remainder is available to its siblings.
6489  *
6490  * 4. Conversely, when the declared protection is undercommitted at a
6491  *    given level, the distribution of the larger parental protection
6492  *    budget is NOT proportional. A cgroup's protection from a sibling
6493  *    is capped to its own memory.min/low setting.
6494  *
6495  * 5. However, to allow protecting recursive subtrees from each other
6496  *    without having to declare each individual cgroup's fixed share
6497  *    of the ancestor's claim to protection, any unutilized -
6498  *    "floating" - protection from up the tree is distributed in
6499  *    proportion to each cgroup's *usage*. This makes the protection
6500  *    neutral wrt sibling cgroups and lets them compete freely over
6501  *    the shared parental protection budget, but it protects the
6502  *    subtree as a whole from neighboring subtrees.
6503  *
6504  * Note that 4. and 5. are not in conflict: 4. is about protecting
6505  * against immediate siblings whereas 5. is about protecting against
6506  * neighboring subtrees.
6507  */
6508 static unsigned long effective_protection(unsigned long usage,
6509                                           unsigned long parent_usage,
6510                                           unsigned long setting,
6511                                           unsigned long parent_effective,
6512                                           unsigned long siblings_protected)
6513 {
6514         unsigned long protected;
6515         unsigned long ep;
6516
6517         protected = min(usage, setting);
6518         /*
6519          * If all cgroups at this level combined claim and use more
6520          * protection then what the parent affords them, distribute
6521          * shares in proportion to utilization.
6522          *
6523          * We are using actual utilization rather than the statically
6524          * claimed protection in order to be work-conserving: claimed
6525          * but unused protection is available to siblings that would
6526          * otherwise get a smaller chunk than what they claimed.
6527          */
6528         if (siblings_protected > parent_effective)
6529                 return protected * parent_effective / siblings_protected;
6530
6531         /*
6532          * Ok, utilized protection of all children is within what the
6533          * parent affords them, so we know whatever this child claims
6534          * and utilizes is effectively protected.
6535          *
6536          * If there is unprotected usage beyond this value, reclaim
6537          * will apply pressure in proportion to that amount.
6538          *
6539          * If there is unutilized protection, the cgroup will be fully
6540          * shielded from reclaim, but we do return a smaller value for
6541          * protection than what the group could enjoy in theory. This
6542          * is okay. With the overcommit distribution above, effective
6543          * protection is always dependent on how memory is actually
6544          * consumed among the siblings anyway.
6545          */
6546         ep = protected;
6547
6548         /*
6549          * If the children aren't claiming (all of) the protection
6550          * afforded to them by the parent, distribute the remainder in
6551          * proportion to the (unprotected) memory of each cgroup. That
6552          * way, cgroups that aren't explicitly prioritized wrt each
6553          * other compete freely over the allowance, but they are
6554          * collectively protected from neighboring trees.
6555          *
6556          * We're using unprotected memory for the weight so that if
6557          * some cgroups DO claim explicit protection, we don't protect
6558          * the same bytes twice.
6559          *
6560          * Check both usage and parent_usage against the respective
6561          * protected values. One should imply the other, but they
6562          * aren't read atomically - make sure the division is sane.
6563          */
6564         if (!(cgrp_dfl_root.flags & CGRP_ROOT_MEMORY_RECURSIVE_PROT))
6565                 return ep;
6566         if (parent_effective > siblings_protected &&
6567             parent_usage > siblings_protected &&
6568             usage > protected) {
6569                 unsigned long unclaimed;
6570
6571                 unclaimed = parent_effective - siblings_protected;
6572                 unclaimed *= usage - protected;
6573                 unclaimed /= parent_usage - siblings_protected;
6574
6575                 ep += unclaimed;
6576         }
6577
6578         return ep;
6579 }
6580
6581 /**
6582  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6583  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6584  * @memcg: the memory cgroup to check
6585  *
6586  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6587  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6588  */
6589 void mem_cgroup_calculate_protection(struct mem_cgroup *root,
6590                                      struct mem_cgroup *memcg)
6591 {
6592         unsigned long usage, parent_usage;
6593         struct mem_cgroup *parent;
6594
6595         if (mem_cgroup_disabled())
6596                 return;
6597
6598         if (!root)
6599                 root = root_mem_cgroup;
6600
6601         /*
6602          * Effective values of the reclaim targets are ignored so they
6603          * can be stale. Have a look at mem_cgroup_protection for more
6604          * details.
6605          * TODO: calculation should be more robust so that we do not need
6606          * that special casing.
6607          */
6608         if (memcg == root)
6609                 return;
6610
6611         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6612         if (!usage)
6613                 return;
6614
6615         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6616         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6617         if (!parent)
6618                 return;
6619
6620         if (parent == root) {
6621                 memcg->memory.emin = READ_ONCE(memcg->memory.min);
6622                 memcg->memory.elow = READ_ONCE(memcg->memory.low);
6623                 return;
6624         }
6625
6626         parent_usage = page_counter_read(&parent->memory);
6627
6628         WRITE_ONCE(memcg->memory.emin, effective_protection(usage, parent_usage,
6629                         READ_ONCE(memcg->memory.min),
6630                         READ_ONCE(parent->memory.emin),
6631                         atomic_long_read(&parent->memory.children_min_usage)));
6632
6633         WRITE_ONCE(memcg->memory.elow, effective_protection(usage, parent_usage,
6634                         READ_ONCE(memcg->memory.low),
6635                         READ_ONCE(parent->memory.elow),
6636                         atomic_long_read(&parent->memory.children_low_usage)));
6637 }
6638
6639 static int __mem_cgroup_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6640                                gfp_t gfp)
6641 {
6642         unsigned int nr_pages = thp_nr_pages(page);
6643         int ret;
6644
6645         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
6646         if (ret)
6647                 goto out;
6648
6649         css_get(&memcg->css);
6650         commit_charge(page, memcg);
6651
6652         local_irq_disable();
6653         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
6654         memcg_check_events(memcg, page);
6655         local_irq_enable();
6656 out:
6657         return ret;
6658 }
6659
6660 /**
6661  * mem_cgroup_charge - charge a newly allocated page to a cgroup
6662  * @page: page to charge
6663  * @mm: mm context of the victim
6664  * @gfp_mask: reclaim mode
6665  *
6666  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6667  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6668  *
6669  * Do not use this for pages allocated for swapin.
6670  *
6671  * Returns 0 on success. Otherwise, an error code is returned.
6672  */
6673 int mem_cgroup_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
6674 {
6675         struct mem_cgroup *memcg;
6676         int ret;
6677
6678         if (mem_cgroup_disabled())
6679                 return 0;
6680
6681         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6682         ret = __mem_cgroup_charge(page, memcg, gfp_mask);
6683         css_put(&memcg->css);
6684
6685         return ret;
6686 }
6687
6688 /**
6689  * mem_cgroup_swapin_charge_page - charge a newly allocated page for swapin
6690  * @page: page to charge
6691  * @mm: mm context of the victim
6692  * @gfp: reclaim mode
6693  * @entry: swap entry for which the page is allocated
6694  *
6695  * This function charges a page allocated for swapin. Please call this before
6696  * adding the page to the swapcache.
6697  *
6698  * Returns 0 on success. Otherwise, an error code is returned.
6699  */
6700 int mem_cgroup_swapin_charge_page(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6701                                   gfp_t gfp, swp_entry_t entry)
6702 {
6703         struct mem_cgroup *memcg;
6704         unsigned short id;
6705         int ret;
6706
6707         if (mem_cgroup_disabled())
6708                 return 0;
6709
6710         id = lookup_swap_cgroup_id(entry);
6711         rcu_read_lock();
6712         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6713         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
6714                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6715         rcu_read_unlock();
6716
6717         ret = __mem_cgroup_charge(page, memcg, gfp);
6718
6719         css_put(&memcg->css);
6720         return ret;
6721 }
6722
6723 /*
6724  * mem_cgroup_swapin_uncharge_swap - uncharge swap slot
6725  * @entry: swap entry for which the page is charged
6726  *
6727  * Call this function after successfully adding the charged page to swapcache.
6728  *
6729  * Note: This function assumes the page for which swap slot is being uncharged
6730  * is order 0 page.
6731  */
6732 void mem_cgroup_swapin_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
6733 {
6734         /*
6735          * Cgroup1's unified memory+swap counter has been charged with the
6736          * new swapcache page, finish the transfer by uncharging the swap
6737          * slot. The swap slot would also get uncharged when it dies, but
6738          * it can stick around indefinitely and we'd count the page twice
6739          * the entire time.
6740          *
6741          * Cgroup2 has separate resource counters for memory and swap,
6742          * so this is a non-issue here. Memory and swap charge lifetimes
6743          * correspond 1:1 to page and swap slot lifetimes: we charge the
6744          * page to memory here, and uncharge swap when the slot is freed.
6745          */
6746         if (!mem_cgroup_disabled() && do_memsw_account()) {
6747                 /*
6748                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6749                  * let's not wait for it.  The page already received a
6750                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6751                  */
6752                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, 1);
6753         }
6754 }
6755
6756 struct uncharge_gather {
6757         struct mem_cgroup *memcg;
6758         unsigned long nr_memory;
6759         unsigned long pgpgout;
6760         unsigned long nr_kmem;
6761         struct page *dummy_page;
6762 };
6763
6764 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6765 {
6766         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6767 }
6768
6769 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6770 {
6771         unsigned long flags;
6772
6773         if (ug->nr_memory) {
6774                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, ug->nr_memory);
6775                 if (do_memsw_account())
6776                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, ug->nr_memory);
6777                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6778                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6779                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6780         }
6781
6782         local_irq_save(flags);
6783         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6784         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, ug->nr_memory);
6785         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6786         local_irq_restore(flags);
6787
6788         /* drop reference from uncharge_page */
6789         css_put(&ug->memcg->css);
6790 }
6791
6792 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6793 {
6794         unsigned long nr_pages;
6795         struct mem_cgroup *memcg;
6796         struct obj_cgroup *objcg;
6797
6798         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6799
6800         /*
6801          * Nobody should be changing or seriously looking at
6802          * page memcg or objcg at this point, we have fully
6803          * exclusive access to the page.
6804          */
6805         if (PageMemcgKmem(page)) {
6806                 objcg = __page_objcg(page);
6807                 /*
6808                  * This get matches the put at the end of the function and
6809                  * kmem pages do not hold memcg references anymore.
6810                  */
6811                 memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
6812         } else {
6813                 memcg = __page_memcg(page);
6814         }
6815
6816         if (!memcg)
6817                 return;
6818
6819         if (ug->memcg != memcg) {
6820                 if (ug->memcg) {
6821                         uncharge_batch(ug);
6822                         uncharge_gather_clear(ug);
6823                 }
6824                 ug->memcg = memcg;
6825                 ug->dummy_page = page;
6826
6827                 /* pairs with css_put in uncharge_batch */
6828                 css_get(&memcg->css);
6829         }
6830
6831         nr_pages = compound_nr(page);
6832
6833         if (PageMemcgKmem(page)) {
6834                 ug->nr_memory += nr_pages;
6835                 ug->nr_kmem += nr_pages;
6836
6837                 page->memcg_data = 0;
6838                 obj_cgroup_put(objcg);
6839         } else {
6840                 /* LRU pages aren't accounted at the root level */
6841                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6842                         ug->nr_memory += nr_pages;
6843                 ug->pgpgout++;
6844
6845                 page->memcg_data = 0;
6846         }
6847
6848         css_put(&memcg->css);
6849 }
6850
6851 /**
6852  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6853  * @page: page to uncharge
6854  *
6855  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_charge().
6856  */
6857 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6858 {
6859         struct uncharge_gather ug;
6860
6861         if (mem_cgroup_disabled())
6862                 return;
6863
6864         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6865         if (!page_memcg(page))
6866                 return;
6867
6868         uncharge_gather_clear(&ug);
6869         uncharge_page(page, &ug);
6870         uncharge_batch(&ug);
6871 }
6872
6873 /**
6874  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6875  * @page_list: list of pages to uncharge
6876  *
6877  * Uncharge a list of pages previously charged with
6878  * mem_cgroup_charge().
6879  */
6880 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6881 {
6882         struct uncharge_gather ug;
6883         struct page *page;
6884
6885         if (mem_cgroup_disabled())
6886                 return;
6887
6888         uncharge_gather_clear(&ug);
6889         list_for_each_entry(page, page_list, lru)
6890                 uncharge_page(page, &ug);
6891         if (ug.memcg)
6892                 uncharge_batch(&ug);
6893 }
6894
6895 /**
6896  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6897  * @oldpage: currently circulating page
6898  * @newpage: replacement page
6899  *
6900  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6901  * be uncharged upon free.
6902  *
6903  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6904  */
6905 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6906 {
6907         struct mem_cgroup *memcg;
6908         unsigned int nr_pages;
6909         unsigned long flags;
6910
6911         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6912         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6913         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6914         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6915                        newpage);
6916
6917         if (mem_cgroup_disabled())
6918                 return;
6919
6920         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6921         if (page_memcg(newpage))
6922                 return;
6923
6924         memcg = page_memcg(oldpage);
6925         VM_WARN_ON_ONCE_PAGE(!memcg, oldpage);
6926         if (!memcg)
6927                 return;
6928
6929         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6930         nr_pages = thp_nr_pages(newpage);
6931
6932         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6933         if (do_memsw_account())
6934                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6935
6936         css_get(&memcg->css);
6937         commit_charge(newpage, memcg);
6938
6939         local_irq_save(flags);
6940         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, nr_pages);
6941         memcg_check_events(memcg, newpage);
6942         local_irq_restore(flags);
6943 }
6944
6945 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6946 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6947
6948 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6949 {
6950         struct mem_cgroup *memcg;
6951
6952         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6953                 return;
6954
6955         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6956         if (in_interrupt())
6957                 return;
6958
6959         rcu_read_lock();
6960         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6961         if (memcg == root_mem_cgroup)
6962                 goto out;
6963         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6964                 goto out;
6965         if (css_tryget(&memcg->css))
6966                 sk->sk_memcg = memcg;
6967 out:
6968         rcu_read_unlock();
6969 }
6970
6971 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6972 {
6973         if (sk->sk_memcg)
6974                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6975 }
6976
6977 /**
6978  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6979  * @memcg: memcg to charge
6980  * @nr_pages: number of pages to charge
6981  *
6982  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6983  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6984  */
6985 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6986 {
6987         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6988
6989         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6990                 struct page_counter *fail;
6991
6992                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6993                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6994                         return true;
6995                 }
6996                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6997                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6998                 return false;
6999         }
7000
7001         /* Don't block in the packet receive path */
7002         if (in_softirq())
7003                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
7004
7005         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
7006
7007         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
7008                 return true;
7009
7010         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
7011         return false;
7012 }
7013
7014 /**
7015  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
7016  * @memcg: memcg to uncharge
7017  * @nr_pages: number of pages to uncharge
7018  */
7019 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
7020 {
7021         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
7022                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
7023                 return;
7024         }
7025
7026         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
7027
7028         refill_stock(memcg, nr_pages);
7029 }
7030
7031 static int __init cgroup_memory(char *s)
7032 {
7033         char *token;
7034
7035         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
7036                 if (!*token)
7037                         continue;
7038                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
7039                         cgroup_memory_nosocket = true;
7040                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
7041                         cgroup_memory_nokmem = true;
7042         }
7043         return 0;
7044 }
7045 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
7046
7047 /*
7048  * subsys_initcall() for memory controller.
7049  *
7050  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
7051  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
7052  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
7053  * should be initialized from here.
7054  */
7055 static int __init mem_cgroup_init(void)
7056 {
7057         int cpu, node;
7058
7059         /*
7060          * Currently s32 type (can refer to struct batched_lruvec_stat) is
7061          * used for per-memcg-per-cpu caching of per-node statistics. In order
7062          * to work fine, we should make sure that the overfill threshold can't
7063          * exceed S32_MAX / PAGE_SIZE.
7064          */
7065         BUILD_BUG_ON(MEMCG_CHARGE_BATCH > S32_MAX / PAGE_SIZE);
7066
7067         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
7068                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
7069
7070         for_each_possible_cpu(cpu)
7071                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
7072                           drain_local_stock);
7073
7074         for_each_node(node) {
7075                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
7076
7077                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
7078                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
7079
7080                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
7081                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
7082                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
7083                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
7084         }
7085
7086         return 0;
7087 }
7088 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
7089
7090 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
7091 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
7092 {
7093         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
7094                 /*
7095                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
7096                  * always be >= 1.
7097                  */
7098                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
7099                         VM_BUG_ON(1);
7100                         break;
7101                 }
7102                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
7103                 if (!memcg)
7104                         memcg = root_mem_cgroup;
7105         }
7106         return memcg;
7107 }
7108
7109 /**
7110  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
7111  * @page: page whose memsw charge to transfer
7112  * @entry: swap entry to move the charge to
7113  *
7114  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
7115  */
7116 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
7117 {
7118         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
7119         unsigned int nr_entries;
7120         unsigned short oldid;
7121
7122         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
7123         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
7124
7125         if (mem_cgroup_disabled())
7126                 return;
7127
7128         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7129                 return;
7130
7131         memcg = page_memcg(page);
7132
7133         VM_WARN_ON_ONCE_PAGE(!memcg, page);
7134         if (!memcg)
7135                 return;
7136
7137         /*
7138          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
7139          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
7140          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
7141          */
7142         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7143         nr_entries = thp_nr_pages(page);
7144         /* Get references for the tail pages, too */
7145         if (nr_entries > 1)
7146                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
7147         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
7148                                    nr_entries);
7149         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7150         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
7151
7152         page->memcg_data = 0;
7153
7154         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7155                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
7156
7157         if (!cgroup_memory_noswap && memcg != swap_memcg) {
7158                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
7159                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
7160                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
7161         }
7162
7163         /*
7164          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
7165          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
7166          * important here to have the interrupts disabled because it is the
7167          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
7168          */
7169         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
7170         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, -nr_entries);
7171         memcg_check_events(memcg, page);
7172
7173         css_put(&memcg->css);
7174 }
7175
7176 /**
7177  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
7178  * @page: page being added to swap
7179  * @entry: swap entry to charge
7180  *
7181  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
7182  *
7183  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
7184  */
7185 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
7186 {
7187         unsigned int nr_pages = thp_nr_pages(page);
7188         struct page_counter *counter;
7189         struct mem_cgroup *memcg;
7190         unsigned short oldid;
7191
7192         if (mem_cgroup_disabled())
7193                 return 0;
7194
7195         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7196                 return 0;
7197
7198         memcg = page_memcg(page);
7199
7200         VM_WARN_ON_ONCE_PAGE(!memcg, page);
7201         if (!memcg)
7202                 return 0;
7203
7204         if (!entry.val) {
7205                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7206                 return 0;
7207         }
7208
7209         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7210
7211         if (!cgroup_memory_noswap && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7212             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7213                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7214                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7215                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7216                 return -ENOMEM;
7217         }
7218
7219         /* Get references for the tail pages, too */
7220         if (nr_pages > 1)
7221                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7222         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7223         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7224         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7225
7226         return 0;
7227 }
7228
7229 /**
7230  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7231  * @entry: swap entry to uncharge
7232  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7233  */
7234 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7235 {
7236         struct mem_cgroup *memcg;
7237         unsigned short id;
7238
7239         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7240         rcu_read_lock();
7241         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7242         if (memcg) {
7243                 if (!cgroup_memory_noswap && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7244                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7245                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7246                         else
7247                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7248                 }
7249                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7250                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7251         }
7252         rcu_read_unlock();
7253 }
7254
7255 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7256 {
7257         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7258
7259         if (cgroup_memory_noswap || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7260                 return nr_swap_pages;
7261         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7262                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7263                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7264                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7265         return nr_swap_pages;
7266 }
7267
7268 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7269 {
7270         struct mem_cgroup *memcg;
7271
7272         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7273
7274         if (vm_swap_full())
7275                 return true;
7276         if (cgroup_memory_noswap || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7277                 return false;
7278
7279         memcg = page_memcg(page);
7280         if (!memcg)
7281                 return false;
7282
7283         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
7284                 unsigned long usage = page_counter_read(&memcg->swap);
7285
7286                 if (usage * 2 >= READ_ONCE(memcg->swap.high) ||
7287                     usage * 2 >= READ_ONCE(memcg->swap.max))
7288                         return true;
7289         }
7290
7291         return false;
7292 }
7293
7294 static int __init setup_swap_account(char *s)
7295 {
7296         if (!strcmp(s, "1"))
7297                 cgroup_memory_noswap = false;
7298         else if (!strcmp(s, "0"))
7299                 cgroup_memory_noswap = true;
7300         return 1;
7301 }
7302 __setup("swapaccount=", setup_swap_account);
7303
7304 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7305                              struct cftype *cft)
7306 {
7307         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7308
7309         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7310 }
7311
7312 static int swap_high_show(struct seq_file *m, void *v)
7313 {
7314         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7315                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.high));
7316 }
7317
7318 static ssize_t swap_high_write(struct kernfs_open_file *of,
7319                                char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7320 {
7321         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7322         unsigned long high;
7323         int err;
7324
7325         buf = strstrip(buf);
7326         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
7327         if (err)
7328                 return err;
7329
7330         page_counter_set_high(&memcg->swap, high);
7331
7332         return nbytes;
7333 }
7334
7335 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7336 {
7337         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7338                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7339 }
7340
7341 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7342                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7343 {
7344         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7345         unsigned long max;
7346         int err;
7347
7348         buf = strstrip(buf);
7349         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7350         if (err)
7351                 return err;
7352
7353         xchg(&memcg->swap.max, max);
7354
7355         return nbytes;
7356 }
7357
7358 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7359 {
7360         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7361
7362         seq_printf(m, "high %lu\n",
7363                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_HIGH]));
7364         seq_printf(m, "max %lu\n",
7365                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7366         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7367                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7368
7369         return 0;
7370 }
7371
7372 static struct cftype swap_files[] = {
7373         {
7374                 .name = "swap.current",
7375                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7376                 .read_u64 = swap_current_read,
7377         },
7378         {
7379                 .name = "swap.high",
7380                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7381                 .seq_show = swap_high_show,
7382                 .write = swap_high_write,
7383         },
7384         {
7385                 .name = "swap.max",
7386                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7387                 .seq_show = swap_max_show,
7388                 .write = swap_max_write,
7389         },
7390         {
7391                 .name = "swap.events",
7392                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7393                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7394                 .seq_show = swap_events_show,
7395         },
7396         { }     /* terminate */
7397 };
7398
7399 static struct cftype memsw_files[] = {
7400         {
7401                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7402                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7403                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7404         },
7405         {
7406                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7407                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7408                 .write = mem_cgroup_reset,
7409                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7410         },
7411         {
7412                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7413                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7414                 .write = mem_cgroup_write,
7415                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7416         },
7417         {
7418                 .name = "memsw.failcnt",
7419                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7420                 .write = mem_cgroup_reset,
7421                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7422         },
7423         { },    /* terminate */
7424 };
7425
7426 /*
7427  * If mem_cgroup_swap_init() is implemented as a subsys_initcall()
7428  * instead of a core_initcall(), this could mean cgroup_memory_noswap still
7429  * remains set to false even when memcg is disabled via "cgroup_disable=memory"
7430  * boot parameter. This may result in premature OOPS inside
7431  * mem_cgroup_get_nr_swap_pages() function in corner cases.
7432  */
7433 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7434 {
7435         /* No memory control -> no swap control */
7436         if (mem_cgroup_disabled())
7437                 cgroup_memory_noswap = true;
7438
7439         if (cgroup_memory_noswap)
7440                 return 0;
7441
7442         WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys, swap_files));
7443         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys, memsw_files));
7444
7445         return 0;
7446 }
7447 core_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7448
7449 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */