mm, memcg: fix build error around the usage of kmem_caches
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/pagewalk.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/seq_buf.h>
62 #include "internal.h"
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include "slab.h"
66
67 #include <linux/uaccess.h>
68
69 #include <trace/events/vmscan.h>
70
71 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
72 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
73
74 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
77
78 /* Socket memory accounting disabled? */
79 static bool cgroup_memory_nosocket;
80
81 /* Kernel memory accounting disabled? */
82 static bool cgroup_memory_nokmem;
83
84 /* Whether the swap controller is active */
85 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
86 int do_swap_account __read_mostly;
87 #else
88 #define do_swap_account         0
89 #endif
90
91 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
92 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
102 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
103
104 /*
105  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
106  * their hierarchy representation
107  */
108
109 struct mem_cgroup_tree_per_node {
110         struct rb_root rb_root;
111         struct rb_node *rb_rightmost;
112         spinlock_t lock;
113 };
114
115 struct mem_cgroup_tree {
116         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
117 };
118
119 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
120
121 /* for OOM */
122 struct mem_cgroup_eventfd_list {
123         struct list_head list;
124         struct eventfd_ctx *eventfd;
125 };
126
127 /*
128  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
129  */
130 struct mem_cgroup_event {
131         /*
132          * memcg which the event belongs to.
133          */
134         struct mem_cgroup *memcg;
135         /*
136          * eventfd to signal userspace about the event.
137          */
138         struct eventfd_ctx *eventfd;
139         /*
140          * Each of these stored in a list by the cgroup.
141          */
142         struct list_head list;
143         /*
144          * register_event() callback will be used to add new userspace
145          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
146          * on eventfd to send notification to userspace.
147          */
148         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
149                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
150         /*
151          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
152          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
153          * if you want provide notification functionality.
154          */
155         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
156                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
157         /*
158          * All fields below needed to unregister event when
159          * userspace closes eventfd.
160          */
161         poll_table pt;
162         wait_queue_head_t *wqh;
163         wait_queue_entry_t wait;
164         struct work_struct remove;
165 };
166
167 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
168 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
169
170 /* Stuffs for move charges at task migration. */
171 /*
172  * Types of charges to be moved.
173  */
174 #define MOVE_ANON       0x1U
175 #define MOVE_FILE       0x2U
176 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
177
178 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
179 static struct move_charge_struct {
180         spinlock_t        lock; /* for from, to */
181         struct mm_struct  *mm;
182         struct mem_cgroup *from;
183         struct mem_cgroup *to;
184         unsigned long flags;
185         unsigned long precharge;
186         unsigned long moved_charge;
187         unsigned long moved_swap;
188         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
189         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
190 } mc = {
191         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
192         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
193 };
194
195 /*
196  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
197  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
198  */
199 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
200 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
201
202 enum charge_type {
203         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
204         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
205         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
206         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
207         NR_CHARGE_TYPE,
208 };
209
210 /* for encoding cft->private value on file */
211 enum res_type {
212         _MEM,
213         _MEMSWAP,
214         _OOM_TYPE,
215         _KMEM,
216         _TCP,
217 };
218
219 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
220 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
221 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
222 /* Used for OOM nofiier */
223 #define OOM_CONTROL             (0)
224
225 /*
226  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
227  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
228  * be used for reference counting.
229  */
230 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
231         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
232              iter != NULL;                              \
233              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
234
235 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
236         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
237              iter != NULL;                              \
238              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
239
240 static inline bool should_force_charge(void)
241 {
242         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
243                 (current->flags & PF_EXITING);
244 }
245
246 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
247 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
248 {
249         if (!memcg)
250                 memcg = root_mem_cgroup;
251         return &memcg->vmpressure;
252 }
253
254 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
255 {
256         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
257 }
258
259 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
260 /*
261  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
262  * The main reason for not using cgroup id for this:
263  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
264  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
265  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
266  *  200 entry array for that.
267  *
268  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
269  * will double each time we have to increase it.
270  */
271 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
272 int memcg_nr_cache_ids;
273
274 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
275 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
276
277 void memcg_get_cache_ids(void)
278 {
279         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
280 }
281
282 void memcg_put_cache_ids(void)
283 {
284         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
285 }
286
287 /*
288  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
289  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
290  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
291  * tunable, but that is strictly not necessary.
292  *
293  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
294  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
295  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
296  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
297  * increase ours as well if it increases.
298  */
299 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
300 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
301
302 /*
303  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
304  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
305  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
306  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
307  */
308 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
309 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
310
311 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
312 #endif
313
314 static int memcg_shrinker_map_size;
315 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
316
317 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
318 {
319         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
320 }
321
322 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
323                                          int size, int old_size)
324 {
325         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
326         int nid;
327
328         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
329
330         for_each_node(nid) {
331                 old = rcu_dereference_protected(
332                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
333                 /* Not yet online memcg */
334                 if (!old)
335                         return 0;
336
337                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
338                 if (!new)
339                         return -ENOMEM;
340
341                 /* Set all old bits, clear all new bits */
342                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
343                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
344
345                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
346                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
347         }
348
349         return 0;
350 }
351
352 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
353 {
354         struct mem_cgroup_per_node *pn;
355         struct memcg_shrinker_map *map;
356         int nid;
357
358         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
359                 return;
360
361         for_each_node(nid) {
362                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
363                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
364                 if (map)
365                         kvfree(map);
366                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
367         }
368 }
369
370 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
371 {
372         struct memcg_shrinker_map *map;
373         int nid, size, ret = 0;
374
375         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
376                 return 0;
377
378         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
379         size = memcg_shrinker_map_size;
380         for_each_node(nid) {
381                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
382                 if (!map) {
383                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
384                         ret = -ENOMEM;
385                         break;
386                 }
387                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
388         }
389         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390
391         return ret;
392 }
393
394 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
395 {
396         int size, old_size, ret = 0;
397         struct mem_cgroup *memcg;
398
399         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
400         old_size = memcg_shrinker_map_size;
401         if (size <= old_size)
402                 return 0;
403
404         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
405         if (!root_mem_cgroup)
406                 goto unlock;
407
408         for_each_mem_cgroup(memcg) {
409                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
410                         continue;
411                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
412                 if (ret) {
413                         mem_cgroup_iter_break(NULL, memcg);
414                         goto unlock;
415                 }
416         }
417 unlock:
418         if (!ret)
419                 memcg_shrinker_map_size = size;
420         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
421         return ret;
422 }
423
424 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
425 {
426         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
427                 struct memcg_shrinker_map *map;
428
429                 rcu_read_lock();
430                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
431                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
432                 smp_mb__before_atomic();
433                 set_bit(shrinker_id, map->map);
434                 rcu_read_unlock();
435         }
436 }
437
438 /**
439  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
440  * @page: page of interest
441  *
442  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
443  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
444  * until it is released.
445  *
446  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
447  * is returned.
448  */
449 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
450 {
451         struct mem_cgroup *memcg;
452
453         memcg = page->mem_cgroup;
454
455         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
456                 memcg = root_mem_cgroup;
457
458         return &memcg->css;
459 }
460
461 /**
462  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
463  * @page: the page
464  *
465  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
466  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
467  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
468  *
469  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
470  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
471  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
472  * do not care (such as procfs interfaces).
473  */
474 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
475 {
476         struct mem_cgroup *memcg;
477         unsigned long ino = 0;
478
479         rcu_read_lock();
480         if (PageSlab(page) && !PageTail(page))
481                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
482         else
483                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
484         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
485                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
486         if (memcg)
487                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
488         rcu_read_unlock();
489         return ino;
490 }
491
492 static struct mem_cgroup_per_node *
493 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
494 {
495         int nid = page_to_nid(page);
496
497         return memcg->nodeinfo[nid];
498 }
499
500 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
501 soft_limit_tree_node(int nid)
502 {
503         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
507 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
512 }
513
514 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
515                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
516                                          unsigned long new_usage_in_excess)
517 {
518         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
519         struct rb_node *parent = NULL;
520         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
521         bool rightmost = true;
522
523         if (mz->on_tree)
524                 return;
525
526         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
527         if (!mz->usage_in_excess)
528                 return;
529         while (*p) {
530                 parent = *p;
531                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
532                                         tree_node);
533                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
534                         p = &(*p)->rb_left;
535                         rightmost = false;
536                 }
537
538                 /*
539                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
540                  * limit by the same amount
541                  */
542                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
543                         p = &(*p)->rb_right;
544         }
545
546         if (rightmost)
547                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
548
549         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
550         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
551         mz->on_tree = true;
552 }
553
554 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
555                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
556 {
557         if (!mz->on_tree)
558                 return;
559
560         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
562
563         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
564         mz->on_tree = false;
565 }
566
567 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
568                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
569 {
570         unsigned long flags;
571
572         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
573         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
574         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
575 }
576
577 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
578 {
579         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
580         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
581         unsigned long excess = 0;
582
583         if (nr_pages > soft_limit)
584                 excess = nr_pages - soft_limit;
585
586         return excess;
587 }
588
589 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
590 {
591         unsigned long excess;
592         struct mem_cgroup_per_node *mz;
593         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
594
595         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
596         if (!mctz)
597                 return;
598         /*
599          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
600          * because their event counter is not touched.
601          */
602         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
603                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
604                 excess = soft_limit_excess(memcg);
605                 /*
606                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
607                  * mem is over its softlimit.
608                  */
609                 if (excess || mz->on_tree) {
610                         unsigned long flags;
611
612                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
613                         /* if on-tree, remove it */
614                         if (mz->on_tree)
615                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
616                         /*
617                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
618                          * If excess is 0, no tree ops.
619                          */
620                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
621                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
622                 }
623         }
624 }
625
626 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
627 {
628         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
629         struct mem_cgroup_per_node *mz;
630         int nid;
631
632         for_each_node(nid) {
633                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
634                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
635                 if (mctz)
636                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
637         }
638 }
639
640 static struct mem_cgroup_per_node *
641 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
642 {
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644
645 retry:
646         mz = NULL;
647         if (!mctz->rb_rightmost)
648                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
649
650         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
651                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
652         /*
653          * Remove the node now but someone else can add it back,
654          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
655          * position in the tree.
656          */
657         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
658         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
659             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
660                 goto retry;
661 done:
662         return mz;
663 }
664
665 static struct mem_cgroup_per_node *
666 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
667 {
668         struct mem_cgroup_per_node *mz;
669
670         spin_lock_irq(&mctz->lock);
671         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
672         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
673         return mz;
674 }
675
676 /**
677  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
678  * @memcg: the memory cgroup
679  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
680  * @val: delta to add to the counter, can be negative
681  */
682 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
683 {
684         long x;
685
686         if (mem_cgroup_disabled())
687                 return;
688
689         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
690         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
691                 struct mem_cgroup *mi;
692
693                 /*
694                  * Batch local counters to keep them in sync with
695                  * the hierarchical ones.
696                  */
697                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
698                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
699                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
700                 x = 0;
701         }
702         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
703 }
704
705 static struct mem_cgroup_per_node *
706 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
707 {
708         struct mem_cgroup *parent;
709
710         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
711         if (!parent)
712                 return NULL;
713         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
714 }
715
716 /**
717  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
718  * @lruvec: the lruvec
719  * @idx: the stat item
720  * @val: delta to add to the counter, can be negative
721  *
722  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
723  * function updates the all three counters that are affected by a
724  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
725  */
726 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
727                         int val)
728 {
729         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
730         struct mem_cgroup_per_node *pn;
731         struct mem_cgroup *memcg;
732         long x;
733
734         /* Update node */
735         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
736
737         if (mem_cgroup_disabled())
738                 return;
739
740         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
741         memcg = pn->memcg;
742
743         /* Update memcg */
744         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
745
746         /* Update lruvec */
747         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
748
749         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
750         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
751                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
752
753                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
754                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
755                 x = 0;
756         }
757         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
758 }
759
760 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
761 {
762         struct page *page = virt_to_head_page(p);
763         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
764         struct mem_cgroup *memcg;
765         struct lruvec *lruvec;
766
767         rcu_read_lock();
768         memcg = memcg_from_slab_page(page);
769
770         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
771         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
772                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
773         } else {
774                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
775                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
776         }
777         rcu_read_unlock();
778 }
779
780 void mod_memcg_obj_state(void *p, int idx, int val)
781 {
782         struct mem_cgroup *memcg;
783
784         rcu_read_lock();
785         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
786         if (memcg)
787                 mod_memcg_state(memcg, idx, val);
788         rcu_read_unlock();
789 }
790
791 /**
792  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
793  * @memcg: the memory cgroup
794  * @idx: the event item
795  * @count: the number of events that occured
796  */
797 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
798                           unsigned long count)
799 {
800         unsigned long x;
801
802         if (mem_cgroup_disabled())
803                 return;
804
805         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
806         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
807                 struct mem_cgroup *mi;
808
809                 /*
810                  * Batch local counters to keep them in sync with
811                  * the hierarchical ones.
812                  */
813                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
814                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
815                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
816                 x = 0;
817         }
818         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
819 }
820
821 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
822 {
823         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
824 }
825
826 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
827 {
828         long x = 0;
829         int cpu;
830
831         for_each_possible_cpu(cpu)
832                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
833         return x;
834 }
835
836 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
837                                          struct page *page,
838                                          bool compound, int nr_pages)
839 {
840         /*
841          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
842          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
843          */
844         if (PageAnon(page))
845                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
846         else {
847                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
848                 if (PageSwapBacked(page))
849                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
850         }
851
852         if (compound) {
853                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
854                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
855         }
856
857         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
858         if (nr_pages > 0)
859                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
860         else {
861                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
862                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
863         }
864
865         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
866 }
867
868 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
869                                        enum mem_cgroup_events_target target)
870 {
871         unsigned long val, next;
872
873         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
874         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
875         /* from time_after() in jiffies.h */
876         if ((long)(next - val) < 0) {
877                 switch (target) {
878                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
879                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
880                         break;
881                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
882                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
883                         break;
884                 default:
885                         break;
886                 }
887                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
888                 return true;
889         }
890         return false;
891 }
892
893 /*
894  * Check events in order.
895  *
896  */
897 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
898 {
899         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
900         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
901                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
902                 bool do_softlimit;
903
904                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
905                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
906                 mem_cgroup_threshold(memcg);
907                 if (unlikely(do_softlimit))
908                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
909         }
910 }
911
912 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
913 {
914         /*
915          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
916          * if it races with swapoff, page migration, etc.
917          * So this can be called with p == NULL.
918          */
919         if (unlikely(!p))
920                 return NULL;
921
922         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
923 }
924 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
925
926 /**
927  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
928  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
929  *
930  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
931  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
932  * returned.
933  */
934 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
935 {
936         struct mem_cgroup *memcg;
937
938         if (mem_cgroup_disabled())
939                 return NULL;
940
941         rcu_read_lock();
942         do {
943                 /*
944                  * Page cache insertions can happen withou an
945                  * actual mm context, e.g. during disk probing
946                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
947                  */
948                 if (unlikely(!mm))
949                         memcg = root_mem_cgroup;
950                 else {
951                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
952                         if (unlikely(!memcg))
953                                 memcg = root_mem_cgroup;
954                 }
955         } while (!css_tryget(&memcg->css));
956         rcu_read_unlock();
957         return memcg;
958 }
959 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
960
961 /**
962  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
963  * @page: page from which memcg should be extracted.
964  *
965  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
966  * root_mem_cgroup is returned.
967  */
968 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
969 {
970         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
971
972         if (mem_cgroup_disabled())
973                 return NULL;
974
975         rcu_read_lock();
976         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
977                 memcg = root_mem_cgroup;
978         rcu_read_unlock();
979         return memcg;
980 }
981 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
982
983 /**
984  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
985  */
986 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
987 {
988         if (unlikely(current->active_memcg)) {
989                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
990
991                 rcu_read_lock();
992                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
993                         memcg = current->active_memcg;
994                 rcu_read_unlock();
995                 return memcg;
996         }
997         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
998 }
999
1000 /**
1001  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1002  * @root: hierarchy root
1003  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1004  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1005  *
1006  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1007  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1008  *
1009  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1010  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1011  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1012  *
1013  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1014  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1015  * reclaimers operating on the same node and priority.
1016  */
1017 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1018                                    struct mem_cgroup *prev,
1019                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1020 {
1021         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1022         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1023         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1024         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1025
1026         if (mem_cgroup_disabled())
1027                 return NULL;
1028
1029         if (!root)
1030                 root = root_mem_cgroup;
1031
1032         if (prev && !reclaim)
1033                 pos = prev;
1034
1035         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1036                 if (prev)
1037                         goto out;
1038                 return root;
1039         }
1040
1041         rcu_read_lock();
1042
1043         if (reclaim) {
1044                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1045
1046                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1047                 iter = &mz->iter;
1048
1049                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1050                         goto out_unlock;
1051
1052                 while (1) {
1053                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1054                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1055                                 break;
1056                         /*
1057                          * css reference reached zero, so iter->position will
1058                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1059                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1060                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1061                          * might block it. So we clear iter->position right
1062                          * away.
1063                          */
1064                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1065                 }
1066         }
1067
1068         if (pos)
1069                 css = &pos->css;
1070
1071         for (;;) {
1072                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1073                 if (!css) {
1074                         /*
1075                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1076                          * new one might jump in right at the end of
1077                          * the hierarchy - make sure they see at least
1078                          * one group and restart from the beginning.
1079                          */
1080                         if (!prev)
1081                                 continue;
1082                         break;
1083                 }
1084
1085                 /*
1086                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1087                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1088                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1089                  */
1090                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1091
1092                 if (css == &root->css)
1093                         break;
1094
1095                 if (css_tryget(css))
1096                         break;
1097
1098                 memcg = NULL;
1099         }
1100
1101         if (reclaim) {
1102                 /*
1103                  * The position could have already been updated by a competing
1104                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1105                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1106                  */
1107                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1108
1109                 if (pos)
1110                         css_put(&pos->css);
1111
1112                 if (!memcg)
1113                         iter->generation++;
1114                 else if (!prev)
1115                         reclaim->generation = iter->generation;
1116         }
1117
1118 out_unlock:
1119         rcu_read_unlock();
1120 out:
1121         if (prev && prev != root)
1122                 css_put(&prev->css);
1123
1124         return memcg;
1125 }
1126
1127 /**
1128  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1129  * @root: hierarchy root
1130  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1131  */
1132 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1133                            struct mem_cgroup *prev)
1134 {
1135         if (!root)
1136                 root = root_mem_cgroup;
1137         if (prev && prev != root)
1138                 css_put(&prev->css);
1139 }
1140
1141 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1142                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1143 {
1144         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1145         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1146         int nid;
1147
1148         for_each_node(nid) {
1149                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1150                 iter = &mz->iter;
1151                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1152         }
1153 }
1154
1155 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1156 {
1157         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1158         struct mem_cgroup *last;
1159
1160         do {
1161                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1162                 last = memcg;
1163         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1164
1165         /*
1166          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1167          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1168          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1169          * dead_memcg from cgroup root separately.
1170          */
1171         if (last != root_mem_cgroup)
1172                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1173                                                 dead_memcg);
1174 }
1175
1176 /**
1177  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1178  * @memcg: hierarchy root
1179  * @fn: function to call for each task
1180  * @arg: argument passed to @fn
1181  *
1182  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1183  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1184  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1185  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1186  *
1187  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1188  */
1189 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1190                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1191 {
1192         struct mem_cgroup *iter;
1193         int ret = 0;
1194
1195         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1196
1197         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1198                 struct css_task_iter it;
1199                 struct task_struct *task;
1200
1201                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1202                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1203                         ret = fn(task, arg);
1204                 css_task_iter_end(&it);
1205                 if (ret) {
1206                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1207                         break;
1208                 }
1209         }
1210         return ret;
1211 }
1212
1213 /**
1214  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1215  * @page: the page
1216  * @pgdat: pgdat of the page
1217  *
1218  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1219  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1220  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1221  */
1222 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1223 {
1224         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1225         struct mem_cgroup *memcg;
1226         struct lruvec *lruvec;
1227
1228         if (mem_cgroup_disabled()) {
1229                 lruvec = &pgdat->__lruvec;
1230                 goto out;
1231         }
1232
1233         memcg = page->mem_cgroup;
1234         /*
1235          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1236          * possibly migrated - before they are charged.
1237          */
1238         if (!memcg)
1239                 memcg = root_mem_cgroup;
1240
1241         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1242         lruvec = &mz->lruvec;
1243 out:
1244         /*
1245          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1246          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1247          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1248          */
1249         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1250                 lruvec->pgdat = pgdat;
1251         return lruvec;
1252 }
1253
1254 /**
1255  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1256  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1257  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1258  * @zid: zone id of the accounted pages
1259  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1260  *
1261  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1262  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1263  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1264  */
1265 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1266                                 int zid, int nr_pages)
1267 {
1268         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1269         unsigned long *lru_size;
1270         long size;
1271
1272         if (mem_cgroup_disabled())
1273                 return;
1274
1275         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1276         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1277
1278         if (nr_pages < 0)
1279                 *lru_size += nr_pages;
1280
1281         size = *lru_size;
1282         if (WARN_ONCE(size < 0,
1283                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1284                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1285                 VM_BUG_ON(1);
1286                 *lru_size = 0;
1287         }
1288
1289         if (nr_pages > 0)
1290                 *lru_size += nr_pages;
1291 }
1292
1293 /**
1294  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1295  * @memcg: the memory cgroup
1296  *
1297  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1298  * pages.
1299  */
1300 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1301 {
1302         unsigned long margin = 0;
1303         unsigned long count;
1304         unsigned long limit;
1305
1306         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1307         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1308         if (count < limit)
1309                 margin = limit - count;
1310
1311         if (do_memsw_account()) {
1312                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1313                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1314                 if (count <= limit)
1315                         margin = min(margin, limit - count);
1316                 else
1317                         margin = 0;
1318         }
1319
1320         return margin;
1321 }
1322
1323 /*
1324  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1325  *
1326  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1327  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1328  * caused by "move".
1329  */
1330 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1331 {
1332         struct mem_cgroup *from;
1333         struct mem_cgroup *to;
1334         bool ret = false;
1335         /*
1336          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1337          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1338          */
1339         spin_lock(&mc.lock);
1340         from = mc.from;
1341         to = mc.to;
1342         if (!from)
1343                 goto unlock;
1344
1345         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1346                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1347 unlock:
1348         spin_unlock(&mc.lock);
1349         return ret;
1350 }
1351
1352 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1353 {
1354         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1355                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1356                         DEFINE_WAIT(wait);
1357                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1358                         /* moving charge context might have finished. */
1359                         if (mc.moving_task)
1360                                 schedule();
1361                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1362                         return true;
1363                 }
1364         }
1365         return false;
1366 }
1367
1368 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1369 {
1370         struct seq_buf s;
1371         int i;
1372
1373         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1374         if (!s.buffer)
1375                 return NULL;
1376
1377         /*
1378          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1379          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1380          *
1381          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1382          * 1) generic big picture -> specifics and details
1383          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1384          *
1385          * Current memory state:
1386          */
1387
1388         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1389                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1390                        PAGE_SIZE);
1391         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1392                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1393                        PAGE_SIZE);
1394         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1395                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1396                        1024);
1397         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1398                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1399                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1400                        PAGE_SIZE);
1401         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1402                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1403                        PAGE_SIZE);
1404
1405         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1406                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1407                        PAGE_SIZE);
1408         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1409                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1410                        PAGE_SIZE);
1411         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1412                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1413                        PAGE_SIZE);
1414         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1415                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1416                        PAGE_SIZE);
1417
1418         /*
1419          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1420          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1421          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1422          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1423          */
1424         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1425                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1426                        PAGE_SIZE);
1427
1428         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1429                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", lru_list_name(i),
1430                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1431                                PAGE_SIZE);
1432
1433         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1434                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1435                        PAGE_SIZE);
1436         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1437                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1438                        PAGE_SIZE);
1439
1440         /* Accumulated memory events */
1441
1442         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGFAULT),
1443                        memcg_events(memcg, PGFAULT));
1444         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGMAJFAULT),
1445                        memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1446
1447         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1448                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1449         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1450                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1451         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1452                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1453
1454         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n",  vm_event_name(PGREFILL),
1455                        memcg_events(memcg, PGREFILL));
1456         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1457                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1458                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1459         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1460                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1461                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1462         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGACTIVATE),
1463                        memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1464         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGDEACTIVATE),
1465                        memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1466         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREE),
1467                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1468         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREED),
1469                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1470
1471 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1472         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_FAULT_ALLOC),
1473                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1474         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_COLLAPSE_ALLOC),
1475                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1476 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1477
1478         /* The above should easily fit into one page */
1479         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1480
1481         return s.buffer;
1482 }
1483
1484 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1485 /**
1486  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1487  * memory controller.
1488  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1489  * @p: Task that is going to be killed
1490  *
1491  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1492  * enabled
1493  */
1494 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1495 {
1496         rcu_read_lock();
1497
1498         if (memcg) {
1499                 pr_cont(",oom_memcg=");
1500                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1501         } else
1502                 pr_cont(",global_oom");
1503         if (p) {
1504                 pr_cont(",task_memcg=");
1505                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1506         }
1507         rcu_read_unlock();
1508 }
1509
1510 /**
1511  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1512  * memory controller.
1513  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1514  */
1515 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1516 {
1517         char *buf;
1518
1519         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1520                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1521                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1522         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1523                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1524                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1525                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1526         else {
1527                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1528                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1529                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1530                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1531                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1532                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1533         }
1534
1535         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1536         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1537         pr_cont(":");
1538         buf = memory_stat_format(memcg);
1539         if (!buf)
1540                 return;
1541         pr_info("%s", buf);
1542         kfree(buf);
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1547  */
1548 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1549 {
1550         unsigned long max;
1551
1552         max = memcg->memory.max;
1553         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1554                 unsigned long memsw_max;
1555                 unsigned long swap_max;
1556
1557                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1558                 swap_max = memcg->swap.max;
1559                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1560                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1561         }
1562         return max;
1563 }
1564
1565 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1566 {
1567         return page_counter_read(&memcg->memory);
1568 }
1569
1570 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1571                                      int order)
1572 {
1573         struct oom_control oc = {
1574                 .zonelist = NULL,
1575                 .nodemask = NULL,
1576                 .memcg = memcg,
1577                 .gfp_mask = gfp_mask,
1578                 .order = order,
1579         };
1580         bool ret;
1581
1582         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1583                 return true;
1584         /*
1585          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1586          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1587          */
1588         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1589         mutex_unlock(&oom_lock);
1590         return ret;
1591 }
1592
1593 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1594                                    pg_data_t *pgdat,
1595                                    gfp_t gfp_mask,
1596                                    unsigned long *total_scanned)
1597 {
1598         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1599         int total = 0;
1600         int loop = 0;
1601         unsigned long excess;
1602         unsigned long nr_scanned;
1603         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1604                 .pgdat = pgdat,
1605         };
1606
1607         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1608
1609         while (1) {
1610                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1611                 if (!victim) {
1612                         loop++;
1613                         if (loop >= 2) {
1614                                 /*
1615                                  * If we have not been able to reclaim
1616                                  * anything, it might because there are
1617                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1618                                  */
1619                                 if (!total)
1620                                         break;
1621                                 /*
1622                                  * We want to do more targeted reclaim.
1623                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1624                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1625                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1626                                  */
1627                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1628                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1629                                         break;
1630                         }
1631                         continue;
1632                 }
1633                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1634                                         pgdat, &nr_scanned);
1635                 *total_scanned += nr_scanned;
1636                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1637                         break;
1638         }
1639         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1640         return total;
1641 }
1642
1643 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1644 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1645         .name = "memcg_oom_lock",
1646 };
1647 #endif
1648
1649 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1650
1651 /*
1652  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1653  * If someone is running, return false.
1654  */
1655 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1656 {
1657         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1658
1659         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1660
1661         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1662                 if (iter->oom_lock) {
1663                         /*
1664                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1665                          * so we cannot give a lock.
1666                          */
1667                         failed = iter;
1668                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1669                         break;
1670                 } else
1671                         iter->oom_lock = true;
1672         }
1673
1674         if (failed) {
1675                 /*
1676                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1677                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1678                  */
1679                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1680                         if (iter == failed) {
1681                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1682                                 break;
1683                         }
1684                         iter->oom_lock = false;
1685                 }
1686         } else
1687                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1688
1689         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1690
1691         return !failed;
1692 }
1693
1694 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1695 {
1696         struct mem_cgroup *iter;
1697
1698         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1699         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
1700         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1701                 iter->oom_lock = false;
1702         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1703 }
1704
1705 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1706 {
1707         struct mem_cgroup *iter;
1708
1709         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1710         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1711                 iter->under_oom++;
1712         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1713 }
1714
1715 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1716 {
1717         struct mem_cgroup *iter;
1718
1719         /*
1720          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1721          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1722          */
1723         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1724         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1725                 if (iter->under_oom > 0)
1726                         iter->under_oom--;
1727         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1728 }
1729
1730 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1731
1732 struct oom_wait_info {
1733         struct mem_cgroup *memcg;
1734         wait_queue_entry_t      wait;
1735 };
1736
1737 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1738         unsigned mode, int sync, void *arg)
1739 {
1740         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1741         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1742         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1743
1744         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1745         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1746
1747         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1748             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1749                 return 0;
1750         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1751 }
1752
1753 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1754 {
1755         /*
1756          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1757          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1758          * this function is called as a result of userland actions
1759          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1760          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1761          * triggering notification.
1762          */
1763         if (memcg && memcg->under_oom)
1764                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1765 }
1766
1767 enum oom_status {
1768         OOM_SUCCESS,
1769         OOM_FAILED,
1770         OOM_ASYNC,
1771         OOM_SKIPPED
1772 };
1773
1774 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1775 {
1776         enum oom_status ret;
1777         bool locked;
1778
1779         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1780                 return OOM_SKIPPED;
1781
1782         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1783
1784         /*
1785          * We are in the middle of the charge context here, so we
1786          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1787          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1788          *
1789          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1790          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1791          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1792          * released.
1793          *
1794          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1795          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1796          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1797          * invoke the oom killer here.
1798          *
1799          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1800          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1801          */
1802         if (memcg->oom_kill_disable) {
1803                 if (!current->in_user_fault)
1804                         return OOM_SKIPPED;
1805                 css_get(&memcg->css);
1806                 current->memcg_in_oom = memcg;
1807                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1808                 current->memcg_oom_order = order;
1809
1810                 return OOM_ASYNC;
1811         }
1812
1813         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1814
1815         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1816
1817         if (locked)
1818                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1819
1820         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1821         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1822                 ret = OOM_SUCCESS;
1823         else
1824                 ret = OOM_FAILED;
1825
1826         if (locked)
1827                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1828
1829         return ret;
1830 }
1831
1832 /**
1833  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1834  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1835  *
1836  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1837  * handler was enabled.
1838  *
1839  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1840  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1841  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1842  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1843  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1844  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1845  *
1846  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1847  * completed, %false otherwise.
1848  */
1849 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1850 {
1851         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1852         struct oom_wait_info owait;
1853         bool locked;
1854
1855         /* OOM is global, do not handle */
1856         if (!memcg)
1857                 return false;
1858
1859         if (!handle)
1860                 goto cleanup;
1861
1862         owait.memcg = memcg;
1863         owait.wait.flags = 0;
1864         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1865         owait.wait.private = current;
1866         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1867
1868         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1869         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1870
1871         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1872
1873         if (locked)
1874                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1875
1876         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1877                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1878                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1879                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1880                                          current->memcg_oom_order);
1881         } else {
1882                 schedule();
1883                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1884                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1885         }
1886
1887         if (locked) {
1888                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1889                 /*
1890                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1891                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1892                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1893                  */
1894                 memcg_oom_recover(memcg);
1895         }
1896 cleanup:
1897         current->memcg_in_oom = NULL;
1898         css_put(&memcg->css);
1899         return true;
1900 }
1901
1902 /**
1903  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1904  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1905  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1906  *
1907  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1908  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1909  *
1910  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1911  */
1912 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1913                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1914 {
1915         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1916         struct mem_cgroup *memcg;
1917
1918         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1919                 return NULL;
1920
1921         if (!oom_domain)
1922                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1923
1924         rcu_read_lock();
1925
1926         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1927         if (memcg == root_mem_cgroup)
1928                 goto out;
1929
1930         /*
1931          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1932          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1933          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1934          */
1935         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1936                 if (memcg->oom_group)
1937                         oom_group = memcg;
1938
1939                 if (memcg == oom_domain)
1940                         break;
1941         }
1942
1943         if (oom_group)
1944                 css_get(&oom_group->css);
1945 out:
1946         rcu_read_unlock();
1947
1948         return oom_group;
1949 }
1950
1951 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1952 {
1953         pr_info("Tasks in ");
1954         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1955         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1956 }
1957
1958 /**
1959  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1960  * @page: the page
1961  *
1962  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1963  * another cgroup.
1964  *
1965  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1966  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1967  * when @page might get freed inside the locked section.
1968  */
1969 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1970 {
1971         struct mem_cgroup *memcg;
1972         unsigned long flags;
1973
1974         /*
1975          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1976          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1977          * because page moving starts with an RCU grace period.
1978          *
1979          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1980          * the page state that is going to change is the only thing
1981          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1982          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1983          * keep off truncation, migration and so forth.
1984          */
1985         rcu_read_lock();
1986
1987         if (mem_cgroup_disabled())
1988                 return NULL;
1989 again:
1990         memcg = page->mem_cgroup;
1991         if (unlikely(!memcg))
1992                 return NULL;
1993
1994         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1995                 return memcg;
1996
1997         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1998         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1999                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2000                 goto again;
2001         }
2002
2003         /*
2004          * When charge migration first begins, we can have locked and
2005          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2006          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2007          */
2008         memcg->move_lock_task = current;
2009         memcg->move_lock_flags = flags;
2010
2011         return memcg;
2012 }
2013 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2014
2015 /**
2016  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2017  * @memcg: the memcg
2018  *
2019  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2020  */
2021 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2022 {
2023         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2024                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2025
2026                 memcg->move_lock_task = NULL;
2027                 memcg->move_lock_flags = 0;
2028
2029                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2030         }
2031
2032         rcu_read_unlock();
2033 }
2034
2035 /**
2036  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2037  * @page: the page
2038  */
2039 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2040 {
2041         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2042 }
2043 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2044
2045 struct memcg_stock_pcp {
2046         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2047         unsigned int nr_pages;
2048         struct work_struct work;
2049         unsigned long flags;
2050 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2051 };
2052 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2053 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2054
2055 /**
2056  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2057  * @memcg: memcg to consume from.
2058  * @nr_pages: how many pages to charge.
2059  *
2060  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2061  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2062  * service an allocation will refill the stock.
2063  *
2064  * returns true if successful, false otherwise.
2065  */
2066 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2067 {
2068         struct memcg_stock_pcp *stock;
2069         unsigned long flags;
2070         bool ret = false;
2071
2072         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2073                 return ret;
2074
2075         local_irq_save(flags);
2076
2077         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2078         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2079                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2080                 ret = true;
2081         }
2082
2083         local_irq_restore(flags);
2084
2085         return ret;
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2090  */
2091 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2092 {
2093         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2094
2095         if (stock->nr_pages) {
2096                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2097                 if (do_memsw_account())
2098                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2099                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2100                 stock->nr_pages = 0;
2101         }
2102         stock->cached = NULL;
2103 }
2104
2105 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2106 {
2107         struct memcg_stock_pcp *stock;
2108         unsigned long flags;
2109
2110         /*
2111          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2112          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2113          */
2114         local_irq_save(flags);
2115
2116         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2117         drain_stock(stock);
2118         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2119
2120         local_irq_restore(flags);
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2125  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2126  */
2127 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2128 {
2129         struct memcg_stock_pcp *stock;
2130         unsigned long flags;
2131
2132         local_irq_save(flags);
2133
2134         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2135         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2136                 drain_stock(stock);
2137                 stock->cached = memcg;
2138         }
2139         stock->nr_pages += nr_pages;
2140
2141         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2142                 drain_stock(stock);
2143
2144         local_irq_restore(flags);
2145 }
2146
2147 /*
2148  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2149  * of the hierarchy under it.
2150  */
2151 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2152 {
2153         int cpu, curcpu;
2154
2155         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2156         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2157                 return;
2158         /*
2159          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2160          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2161          * as well as workers from this path always operate on the local
2162          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2163          */
2164         curcpu = get_cpu();
2165         for_each_online_cpu(cpu) {
2166                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2167                 struct mem_cgroup *memcg;
2168                 bool flush = false;
2169
2170                 rcu_read_lock();
2171                 memcg = stock->cached;
2172                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2173                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2174                         flush = true;
2175                 rcu_read_unlock();
2176
2177                 if (flush &&
2178                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2179                         if (cpu == curcpu)
2180                                 drain_local_stock(&stock->work);
2181                         else
2182                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2183                 }
2184         }
2185         put_cpu();
2186         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2187 }
2188
2189 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2190 {
2191         struct memcg_stock_pcp *stock;
2192         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2193
2194         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2195         drain_stock(stock);
2196
2197         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2198                 int i;
2199
2200                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2201                         int nid;
2202                         long x;
2203
2204                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2205                         if (x)
2206                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2207                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2208
2209                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2210                                 continue;
2211
2212                         for_each_node(nid) {
2213                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2214
2215                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2216                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2217                                 if (x)
2218                                         do {
2219                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2220                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2221                         }
2222                 }
2223
2224                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2225                         long x;
2226
2227                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2228                         if (x)
2229                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2230                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2231                 }
2232         }
2233
2234         return 0;
2235 }
2236
2237 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2238                          unsigned int nr_pages,
2239                          gfp_t gfp_mask)
2240 {
2241         do {
2242                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2243                         continue;
2244                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2245                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2246         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2247 }
2248
2249 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2250 {
2251         struct mem_cgroup *memcg;
2252
2253         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2254         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2255 }
2256
2257 /*
2258  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2259  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2260  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2261  */
2262 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2263
2264 /*
2265  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2266  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2267  * below.
2268  *
2269  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2270  *   overage ratio to a delay.
2271  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2272  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2273  *   to produce a reasonable delay curve.
2274  *
2275  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2276  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2277  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2278  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2279  * example, with a high of 100 megabytes:
2280  *
2281  *  +-------+------------------------+
2282  *  | usage | time to allocate in ms |
2283  *  +-------+------------------------+
2284  *  | 100M  |                      0 |
2285  *  | 101M  |                      6 |
2286  *  | 102M  |                     25 |
2287  *  | 103M  |                     57 |
2288  *  | 104M  |                    102 |
2289  *  | 105M  |                    159 |
2290  *  | 106M  |                    230 |
2291  *  | 107M  |                    313 |
2292  *  | 108M  |                    409 |
2293  *  | 109M  |                    518 |
2294  *  | 110M  |                    639 |
2295  *  | 111M  |                    774 |
2296  *  | 112M  |                    921 |
2297  *  | 113M  |                   1081 |
2298  *  | 114M  |                   1254 |
2299  *  | 115M  |                   1439 |
2300  *  | 116M  |                   1638 |
2301  *  | 117M  |                   1849 |
2302  *  | 118M  |                   2000 |
2303  *  | 119M  |                   2000 |
2304  *  | 120M  |                   2000 |
2305  *  +-------+------------------------+
2306  */
2307  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2308  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2309
2310 /*
2311  * Get the number of jiffies that we should penalise a mischievous cgroup which
2312  * is exceeding its memory.high by checking both it and its ancestors.
2313  */
2314 static unsigned long calculate_high_delay(struct mem_cgroup *memcg,
2315                                           unsigned int nr_pages)
2316 {
2317         unsigned long penalty_jiffies;
2318         u64 max_overage = 0;
2319
2320         do {
2321                 unsigned long usage, high;
2322                 u64 overage;
2323
2324                 usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2325                 high = READ_ONCE(memcg->high);
2326
2327                 /*
2328                  * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2329                  * it was a threshold of 1 page
2330                  */
2331                 high = max(high, 1UL);
2332
2333                 overage = usage - high;
2334                 overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2335                 overage = div64_u64(overage, high);
2336
2337                 if (overage > max_overage)
2338                         max_overage = overage;
2339         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2340                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2341
2342         if (!max_overage)
2343                 return 0;
2344
2345         /*
2346          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2347          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2348          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2349          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2350          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2351          * overage amount.
2352          */
2353         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2354         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2355         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2356
2357         /*
2358          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2359          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2360          * 4N-sized allocation.
2361          *
2362          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2363          * larger the current charge patch is than that.
2364          */
2365         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2366
2367         /*
2368          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2369          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2370          * extremely slowly.
2371          */
2372         return min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2373 }
2374
2375 /*
2376  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2377  * and reclaims memory over the high limit.
2378  */
2379 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2380 {
2381         unsigned long penalty_jiffies;
2382         unsigned long pflags;
2383         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2384         struct mem_cgroup *memcg;
2385
2386         if (likely(!nr_pages))
2387                 return;
2388
2389         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2390         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2391         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2392
2393         /*
2394          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2395          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2396          */
2397         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages);
2398
2399         /*
2400          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2401          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2402          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2403          * been aggressively reclaimed enough yet.
2404          */
2405         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2406                 goto out;
2407
2408         /*
2409          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2410          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2411          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2412          */
2413         psi_memstall_enter(&pflags);
2414         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2415         psi_memstall_leave(&pflags);
2416
2417 out:
2418         css_put(&memcg->css);
2419 }
2420
2421 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2422                       unsigned int nr_pages)
2423 {
2424         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2425         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2426         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2427         struct page_counter *counter;
2428         unsigned long nr_reclaimed;
2429         bool may_swap = true;
2430         bool drained = false;
2431         enum oom_status oom_status;
2432
2433         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2434                 return 0;
2435 retry:
2436         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2437                 return 0;
2438
2439         if (!do_memsw_account() ||
2440             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2441                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2442                         goto done_restock;
2443                 if (do_memsw_account())
2444                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2445                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2446         } else {
2447                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2448                 may_swap = false;
2449         }
2450
2451         if (batch > nr_pages) {
2452                 batch = nr_pages;
2453                 goto retry;
2454         }
2455
2456         /*
2457          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2458          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2459          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2460          * and let these go through as privileged allocations.
2461          */
2462         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2463                 goto force;
2464
2465         /*
2466          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2467          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2468          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2469          * free their memory.
2470          */
2471         if (unlikely(should_force_charge()))
2472                 goto force;
2473
2474         /*
2475          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2476          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2477          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2478          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2479          */
2480         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2481                 goto force;
2482
2483         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2484                 goto nomem;
2485
2486         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2487                 goto nomem;
2488
2489         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2490
2491         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2492                                                     gfp_mask, may_swap);
2493
2494         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2495                 goto retry;
2496
2497         if (!drained) {
2498                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2499                 drained = true;
2500                 goto retry;
2501         }
2502
2503         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2504                 goto nomem;
2505         /*
2506          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2507          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2508          * before killing the task.
2509          *
2510          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2511          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2512          * to regular pages anyway in case of failure.
2513          */
2514         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2515                 goto retry;
2516         /*
2517          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2518          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2519          */
2520         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2521                 goto retry;
2522
2523         if (nr_retries--)
2524                 goto retry;
2525
2526         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2527                 goto nomem;
2528
2529         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2530                 goto force;
2531
2532         if (fatal_signal_pending(current))
2533                 goto force;
2534
2535         /*
2536          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2537          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2538          * couldn't make any progress.
2539          */
2540         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2541                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2542         switch (oom_status) {
2543         case OOM_SUCCESS:
2544                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2545                 goto retry;
2546         case OOM_FAILED:
2547                 goto force;
2548         default:
2549                 goto nomem;
2550         }
2551 nomem:
2552         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2553                 return -ENOMEM;
2554 force:
2555         /*
2556          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2557          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2558          * temporarily by force charging it.
2559          */
2560         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2561         if (do_memsw_account())
2562                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2563         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2564
2565         return 0;
2566
2567 done_restock:
2568         css_get_many(&memcg->css, batch);
2569         if (batch > nr_pages)
2570                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2571
2572         /*
2573          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2574          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2575          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2576          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2577          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2578          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2579          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2580          */
2581         do {
2582                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2583                         /* Don't bother a random interrupted task */
2584                         if (in_interrupt()) {
2585                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2586                                 break;
2587                         }
2588                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2589                         set_notify_resume(current);
2590                         break;
2591                 }
2592         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2593
2594         return 0;
2595 }
2596
2597 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2598 {
2599         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2600                 return;
2601
2602         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2603         if (do_memsw_account())
2604                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2605
2606         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2607 }
2608
2609 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2610 {
2611         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2612
2613         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2614         if (PageLRU(page)) {
2615                 struct lruvec *lruvec;
2616
2617                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2618                 ClearPageLRU(page);
2619                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2620                 *isolated = 1;
2621         } else
2622                 *isolated = 0;
2623 }
2624
2625 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2626 {
2627         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2628
2629         if (isolated) {
2630                 struct lruvec *lruvec;
2631
2632                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2633                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2634                 SetPageLRU(page);
2635                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2636         }
2637         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2638 }
2639
2640 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2641                           bool lrucare)
2642 {
2643         int isolated;
2644
2645         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2646
2647         /*
2648          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2649          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2650          */
2651         if (lrucare)
2652                 lock_page_lru(page, &isolated);
2653
2654         /*
2655          * Nobody should be changing or seriously looking at
2656          * page->mem_cgroup at this point:
2657          *
2658          * - the page is uncharged
2659          *
2660          * - the page is off-LRU
2661          *
2662          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2663          *   a locked page table
2664          *
2665          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2666          *   have the page locked
2667          */
2668         page->mem_cgroup = memcg;
2669
2670         if (lrucare)
2671                 unlock_page_lru(page, isolated);
2672 }
2673
2674 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2675 /*
2676  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
2677  *
2678  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
2679  * cgroup_mutex, etc.
2680  */
2681 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
2682 {
2683         struct page *page;
2684
2685         if (mem_cgroup_disabled())
2686                 return NULL;
2687
2688         page = virt_to_head_page(p);
2689
2690         /*
2691          * Slab pages don't have page->mem_cgroup set because corresponding
2692          * kmem caches can be reparented during the lifetime. That's why
2693          * memcg_from_slab_page() should be used instead.
2694          */
2695         if (PageSlab(page))
2696                 return memcg_from_slab_page(page);
2697
2698         /* All other pages use page->mem_cgroup */
2699         return page->mem_cgroup;
2700 }
2701
2702 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2703 {
2704         int id, size;
2705         int err;
2706
2707         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2708                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2709         if (id < 0)
2710                 return id;
2711
2712         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2713                 return id;
2714
2715         /*
2716          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2717          * so we have to grow them.
2718          */
2719         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2720
2721         size = 2 * (id + 1);
2722         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2723                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2724         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2725                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2726
2727         err = memcg_update_all_caches(size);
2728         if (!err)
2729                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2730         if (!err)
2731                 memcg_nr_cache_ids = size;
2732
2733         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2734
2735         if (err) {
2736                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2737                 return err;
2738         }
2739         return id;
2740 }
2741
2742 static void memcg_free_cache_id(int id)
2743 {
2744         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2745 }
2746
2747 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2748         struct mem_cgroup *memcg;
2749         struct kmem_cache *cachep;
2750         struct work_struct work;
2751 };
2752
2753 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2754 {
2755         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2756                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2757         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2758         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2759
2760         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2761
2762         css_put(&memcg->css);
2763         kfree(cw);
2764 }
2765
2766 /*
2767  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2768  */
2769 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2770                                                struct kmem_cache *cachep)
2771 {
2772         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2773
2774         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2775                 return;
2776
2777         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2778         if (!cw)
2779                 return;
2780
2781         cw->memcg = memcg;
2782         cw->cachep = cachep;
2783         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2784
2785         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2786 }
2787
2788 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2789 {
2790         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2791                 return true;
2792         return false;
2793 }
2794
2795 /**
2796  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2797  * @cachep: the original global kmem cache
2798  *
2799  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2800  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2801  *
2802  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2803  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2804  * go through with the original cache.
2805  *
2806  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2807  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2808  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2809  * reference.
2810  */
2811 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2812 {
2813         struct mem_cgroup *memcg;
2814         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2815         struct memcg_cache_array *arr;
2816         int kmemcg_id;
2817
2818         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2819
2820         if (memcg_kmem_bypass())
2821                 return cachep;
2822
2823         rcu_read_lock();
2824
2825         if (unlikely(current->active_memcg))
2826                 memcg = current->active_memcg;
2827         else
2828                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2829
2830         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2831                 goto out_unlock;
2832
2833         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2834         if (kmemcg_id < 0)
2835                 goto out_unlock;
2836
2837         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2838
2839         /*
2840          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2841          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2842          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2843          */
2844         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2845
2846         /*
2847          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2848          * context), we could be be predictable and return right away.
2849          * This would guarantee that the allocation being performed
2850          * already belongs in the new cache.
2851          *
2852          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2853          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2854          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2855          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2856          * defer everything.
2857          *
2858          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2859          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2860          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2861          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2862          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2863          * creation of a new kmem_cache.
2864          */
2865         if (unlikely(!memcg_cachep))
2866                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2867         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2868                 cachep = memcg_cachep;
2869 out_unlock:
2870         rcu_read_unlock();
2871         return cachep;
2872 }
2873
2874 /**
2875  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2876  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2877  */
2878 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2879 {
2880         if (!is_root_cache(cachep))
2881                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2882 }
2883
2884 /**
2885  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2886  * @page: page to charge
2887  * @gfp: reclaim mode
2888  * @order: allocation order
2889  * @memcg: memory cgroup to charge
2890  *
2891  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2892  */
2893 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2894                             struct mem_cgroup *memcg)
2895 {
2896         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2897         struct page_counter *counter;
2898         int ret;
2899
2900         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2901         if (ret)
2902                 return ret;
2903
2904         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2905             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2906
2907                 /*
2908                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2909                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2910                  * handling code.
2911                  */
2912                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2913                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2914                         return 0;
2915                 }
2916                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2917                 return -ENOMEM;
2918         }
2919         return 0;
2920 }
2921
2922 /**
2923  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2924  * @page: page to charge
2925  * @gfp: reclaim mode
2926  * @order: allocation order
2927  *
2928  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2929  */
2930 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2931 {
2932         struct mem_cgroup *memcg;
2933         int ret = 0;
2934
2935         if (memcg_kmem_bypass())
2936                 return 0;
2937
2938         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2939         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2940                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2941                 if (!ret) {
2942                         page->mem_cgroup = memcg;
2943                         __SetPageKmemcg(page);
2944                 }
2945         }
2946         css_put(&memcg->css);
2947         return ret;
2948 }
2949
2950 /**
2951  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
2952  * @memcg: memcg to uncharge
2953  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2954  */
2955 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
2956                                  unsigned int nr_pages)
2957 {
2958         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2959                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2960
2961         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2962         if (do_memsw_account())
2963                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2964 }
2965 /**
2966  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2967  * @page: page to uncharge
2968  * @order: allocation order
2969  */
2970 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2971 {
2972         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2973         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2974
2975         if (!memcg)
2976                 return;
2977
2978         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2979         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
2980         page->mem_cgroup = NULL;
2981
2982         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2983         if (PageKmemcg(page))
2984                 __ClearPageKmemcg(page);
2985
2986         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2987 }
2988 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2989
2990 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2991
2992 /*
2993  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2994  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2995  */
2996 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2997 {
2998         int i;
2999
3000         if (mem_cgroup_disabled())
3001                 return;
3002
3003         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3004                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3005
3006         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3007 }
3008 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3009
3010 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3011 /**
3012  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3013  * @entry: swap entry to be moved
3014  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3015  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3016  *
3017  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3018  * as the mem_cgroup's id of @from.
3019  *
3020  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3021  *
3022  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3023  * both res and memsw, and called css_get().
3024  */
3025 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3026                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3027 {
3028         unsigned short old_id, new_id;
3029
3030         old_id = mem_cgroup_id(from);
3031         new_id = mem_cgroup_id(to);
3032
3033         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3034                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3035                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3036                 return 0;
3037         }
3038         return -EINVAL;
3039 }
3040 #else
3041 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3042                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3043 {
3044         return -EINVAL;
3045 }
3046 #endif
3047
3048 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3049
3050 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3051                                  unsigned long max, bool memsw)
3052 {
3053         bool enlarge = false;
3054         bool drained = false;
3055         int ret;
3056         bool limits_invariant;
3057         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3058
3059         do {
3060                 if (signal_pending(current)) {
3061                         ret = -EINTR;
3062                         break;
3063                 }
3064
3065                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3066                 /*
3067                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3068                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3069                  */
3070                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
3071                                            max <= memcg->memsw.max;
3072                 if (!limits_invariant) {
3073                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3074                         ret = -EINVAL;
3075                         break;
3076                 }
3077                 if (max > counter->max)
3078                         enlarge = true;
3079                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3080                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3081
3082                 if (!ret)
3083                         break;
3084
3085                 if (!drained) {
3086                         drain_all_stock(memcg);
3087                         drained = true;
3088                         continue;
3089                 }
3090
3091                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3092                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3093                         ret = -EBUSY;
3094                         break;
3095                 }
3096         } while (true);
3097
3098         if (!ret && enlarge)
3099                 memcg_oom_recover(memcg);
3100
3101         return ret;
3102 }
3103
3104 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3105                                             gfp_t gfp_mask,
3106                                             unsigned long *total_scanned)
3107 {
3108         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3109         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3110         unsigned long reclaimed;
3111         int loop = 0;
3112         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3113         unsigned long excess;
3114         unsigned long nr_scanned;
3115
3116         if (order > 0)
3117                 return 0;
3118
3119         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3120
3121         /*
3122          * Do not even bother to check the largest node if the root
3123          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3124          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3125          */
3126         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3127                 return 0;
3128
3129         /*
3130          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3131          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3132          * pressure
3133          */
3134         do {
3135                 if (next_mz)
3136                         mz = next_mz;
3137                 else
3138                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3139                 if (!mz)
3140                         break;
3141
3142                 nr_scanned = 0;
3143                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3144                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3145                 nr_reclaimed += reclaimed;
3146                 *total_scanned += nr_scanned;
3147                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3148                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3149
3150                 /*
3151                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3152                  * it is time to move on to the next cgroup
3153                  */
3154                 next_mz = NULL;
3155                 if (!reclaimed)
3156                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3157
3158                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3159                 /*
3160                  * One school of thought says that we should not add
3161                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3162                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3163                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3164                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3165                  * term TODO.
3166                  */
3167                 /* If excess == 0, no tree ops */
3168                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3169                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3170                 css_put(&mz->memcg->css);
3171                 loop++;
3172                 /*
3173                  * Could not reclaim anything and there are no more
3174                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3175                  * reclaiming anything.
3176                  */
3177                 if (!nr_reclaimed &&
3178                         (next_mz == NULL ||
3179                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3180                         break;
3181         } while (!nr_reclaimed);
3182         if (next_mz)
3183                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3184         return nr_reclaimed;
3185 }
3186
3187 /*
3188  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3189  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3190  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3191  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3192  */
3193 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3194 {
3195         bool ret;
3196
3197         rcu_read_lock();
3198         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3199         rcu_read_unlock();
3200         return ret;
3201 }
3202
3203 /*
3204  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3205  *
3206  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3207  */
3208 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3209 {
3210         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3211
3212         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3213         lru_add_drain_all();
3214
3215         drain_all_stock(memcg);
3216
3217         /* try to free all pages in this cgroup */
3218         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3219                 int progress;
3220
3221                 if (signal_pending(current))
3222                         return -EINTR;
3223
3224                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3225                                                         GFP_KERNEL, true);
3226                 if (!progress) {
3227                         nr_retries--;
3228                         /* maybe some writeback is necessary */
3229                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3230                 }
3231
3232         }
3233
3234         return 0;
3235 }
3236
3237 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3238                                             char *buf, size_t nbytes,
3239                                             loff_t off)
3240 {
3241         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3242
3243         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3244                 return -EINVAL;
3245         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3246 }
3247
3248 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3249                                      struct cftype *cft)
3250 {
3251         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3252 }
3253
3254 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3255                                       struct cftype *cft, u64 val)
3256 {
3257         int retval = 0;
3258         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3259         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3260
3261         if (memcg->use_hierarchy == val)
3262                 return 0;
3263
3264         /*
3265          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3266          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3267          * occur, provided the current cgroup has no children.
3268          *
3269          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3270          * set if there are no children.
3271          */
3272         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3273                                 (val == 1 || val == 0)) {
3274                 if (!memcg_has_children(memcg))
3275                         memcg->use_hierarchy = val;
3276                 else
3277                         retval = -EBUSY;
3278         } else
3279                 retval = -EINVAL;
3280
3281         return retval;
3282 }
3283
3284 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3285 {
3286         unsigned long val;
3287
3288         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3289                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3290                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3291                 if (swap)
3292                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3293         } else {
3294                 if (!swap)
3295                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3296                 else
3297                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3298         }
3299         return val;
3300 }
3301
3302 enum {
3303         RES_USAGE,
3304         RES_LIMIT,
3305         RES_MAX_USAGE,
3306         RES_FAILCNT,
3307         RES_SOFT_LIMIT,
3308 };
3309
3310 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3311                                struct cftype *cft)
3312 {
3313         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3314         struct page_counter *counter;
3315
3316         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3317         case _MEM:
3318                 counter = &memcg->memory;
3319                 break;
3320         case _MEMSWAP:
3321                 counter = &memcg->memsw;
3322                 break;
3323         case _KMEM:
3324                 counter = &memcg->kmem;
3325                 break;
3326         case _TCP:
3327                 counter = &memcg->tcpmem;
3328                 break;
3329         default:
3330                 BUG();
3331         }
3332
3333         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3334         case RES_USAGE:
3335                 if (counter == &memcg->memory)
3336                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3337                 if (counter == &memcg->memsw)
3338                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3339                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3340         case RES_LIMIT:
3341                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3342         case RES_MAX_USAGE:
3343                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3344         case RES_FAILCNT:
3345                 return counter->failcnt;
3346         case RES_SOFT_LIMIT:
3347                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3348         default:
3349                 BUG();
3350         }
3351 }
3352
3353 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg)
3354 {
3355         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT] = {0};
3356         struct mem_cgroup *mi;
3357         int node, cpu, i;
3358
3359         for_each_online_cpu(cpu)
3360                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3361                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3362
3363         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3364                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3365                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3366
3367         for_each_node(node) {
3368                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3369                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3370
3371                 for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3372                         stat[i] = 0;
3373
3374                 for_each_online_cpu(cpu)
3375                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3376                                 stat[i] += per_cpu(
3377                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3378
3379                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3380                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3381                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3382         }
3383 }
3384
3385 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3386 {
3387         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3388         struct mem_cgroup *mi;
3389         int cpu, i;
3390
3391         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3392                 events[i] = 0;
3393
3394         for_each_online_cpu(cpu)
3395                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3396                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3397                                              cpu);
3398
3399         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3400                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3401                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3402 }
3403
3404 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3405 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3406 {
3407         int memcg_id;
3408
3409         if (cgroup_memory_nokmem)
3410                 return 0;
3411
3412         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3413         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3414
3415         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3416         if (memcg_id < 0)
3417                 return memcg_id;
3418
3419         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3420         /*
3421          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3422          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3423          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3424          * patched.
3425          */
3426         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3427         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3428         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3429
3430         return 0;
3431 }
3432
3433 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3434 {
3435         struct cgroup_subsys_state *css;
3436         struct mem_cgroup *parent, *child;
3437         int kmemcg_id;
3438
3439         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3440                 return;
3441         /*
3442          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3443          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3444          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3445          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3446          */
3447         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3448
3449         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3450         if (!parent)
3451                 parent = root_mem_cgroup;
3452
3453         /*
3454          * Deactivate and reparent kmem_caches.
3455          */
3456         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3457
3458         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3459         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3460
3461         /*
3462          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3463          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3464          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3465          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3466          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3467          * memcg_drain_all_list_lrus().
3468          */
3469         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3470         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3471                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3472                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3473                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3474                 if (!memcg->use_hierarchy)
3475                         break;
3476         }
3477         rcu_read_unlock();
3478
3479         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3480
3481         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3482 }
3483
3484 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3485 {
3486         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3487         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3488                 memcg_offline_kmem(memcg);
3489
3490         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3491                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3492                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3493         }
3494 }
3495 #else
3496 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3497 {
3498         return 0;
3499 }
3500 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3501 {
3502 }
3503 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3504 {
3505 }
3506 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3507
3508 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3509                                  unsigned long max)
3510 {
3511         int ret;
3512
3513         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3514         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3515         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3516         return ret;
3517 }
3518
3519 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3520 {
3521         int ret;
3522
3523         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3524
3525         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3526         if (ret)
3527                 goto out;
3528
3529         if (!memcg->tcpmem_active) {
3530                 /*
3531                  * The active flag needs to be written after the static_key
3532                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3533                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3534                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3535                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3536                  *
3537                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3538                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3539                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3540                  * yet, we'll lose accounting.
3541                  *
3542                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3543                  * because when this value change, the code to process it is not
3544                  * patched in yet.
3545                  */
3546                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3547                 memcg->tcpmem_active = true;
3548         }
3549 out:
3550         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3551         return ret;
3552 }
3553
3554 /*
3555  * The user of this function is...
3556  * RES_LIMIT.
3557  */
3558 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3559                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3560 {
3561         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3562         unsigned long nr_pages;
3563         int ret;
3564
3565         buf = strstrip(buf);
3566         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3567         if (ret)
3568                 return ret;
3569
3570         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3571         case RES_LIMIT:
3572                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3573                         ret = -EINVAL;
3574                         break;
3575                 }
3576                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3577                 case _MEM:
3578                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3579                         break;
3580                 case _MEMSWAP:
3581                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3582                         break;
3583                 case _KMEM:
3584                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3585                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3586                                      "depend on this functionality.\n");
3587                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3588                         break;
3589                 case _TCP:
3590                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3591                         break;
3592                 }
3593                 break;
3594         case RES_SOFT_LIMIT:
3595                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3596                 ret = 0;
3597                 break;
3598         }
3599         return ret ?: nbytes;
3600 }
3601
3602 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3603                                 size_t nbytes, loff_t off)
3604 {
3605         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3606         struct page_counter *counter;
3607
3608         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3609         case _MEM:
3610                 counter = &memcg->memory;
3611                 break;
3612         case _MEMSWAP:
3613                 counter = &memcg->memsw;
3614                 break;
3615         case _KMEM:
3616                 counter = &memcg->kmem;
3617                 break;
3618         case _TCP:
3619                 counter = &memcg->tcpmem;
3620                 break;
3621         default:
3622                 BUG();
3623         }
3624
3625         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3626         case RES_MAX_USAGE:
3627                 page_counter_reset_watermark(counter);
3628                 break;
3629         case RES_FAILCNT:
3630                 counter->failcnt = 0;
3631                 break;
3632         default:
3633                 BUG();
3634         }
3635
3636         return nbytes;
3637 }
3638
3639 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3640                                         struct cftype *cft)
3641 {
3642         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3643 }
3644
3645 #ifdef CONFIG_MMU
3646 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3647                                         struct cftype *cft, u64 val)
3648 {
3649         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3650
3651         if (val & ~MOVE_MASK)
3652                 return -EINVAL;
3653
3654         /*
3655          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3656          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3657          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3658          * affect task migrations starting after the change.
3659          */
3660         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3661         return 0;
3662 }
3663 #else
3664 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3665                                         struct cftype *cft, u64 val)
3666 {
3667         return -ENOSYS;
3668 }
3669 #endif
3670
3671 #ifdef CONFIG_NUMA
3672
3673 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3674 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3675 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3676
3677 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3678                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3679 {
3680         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3681         unsigned long nr = 0;
3682         enum lru_list lru;
3683
3684         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3685
3686         for_each_lru(lru) {
3687                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3688                         continue;
3689                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3690         }
3691         return nr;
3692 }
3693
3694 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3695                                              unsigned int lru_mask)
3696 {
3697         unsigned long nr = 0;
3698         enum lru_list lru;
3699
3700         for_each_lru(lru) {
3701                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3702                         continue;
3703                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3704         }
3705         return nr;
3706 }
3707
3708 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3709 {
3710         struct numa_stat {
3711                 const char *name;
3712                 unsigned int lru_mask;
3713         };
3714
3715         static const struct numa_stat stats[] = {
3716                 { "total", LRU_ALL },
3717                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3718                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3719                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3720         };
3721         const struct numa_stat *stat;
3722         int nid;
3723         unsigned long nr;
3724         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3725
3726         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3727                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3728                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3729                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3730                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3731                                                           stat->lru_mask);
3732                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3733                 }
3734                 seq_putc(m, '\n');
3735         }
3736
3737         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3738                 struct mem_cgroup *iter;
3739
3740                 nr = 0;
3741                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3742                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3743                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3744                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3745                         nr = 0;
3746                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3747                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3748                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3749                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3750                 }
3751                 seq_putc(m, '\n');
3752         }
3753
3754         return 0;
3755 }
3756 #endif /* CONFIG_NUMA */
3757
3758 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3759         MEMCG_CACHE,
3760         MEMCG_RSS,
3761         MEMCG_RSS_HUGE,
3762         NR_SHMEM,
3763         NR_FILE_MAPPED,
3764         NR_FILE_DIRTY,
3765         NR_WRITEBACK,
3766         MEMCG_SWAP,
3767 };
3768
3769 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3770         "cache",
3771         "rss",
3772         "rss_huge",
3773         "shmem",
3774         "mapped_file",
3775         "dirty",
3776         "writeback",
3777         "swap",
3778 };
3779
3780 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3781 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3782         PGPGIN,
3783         PGPGOUT,
3784         PGFAULT,
3785         PGMAJFAULT,
3786 };
3787
3788 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3789 {
3790         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3791         unsigned long memory, memsw;
3792         struct mem_cgroup *mi;
3793         unsigned int i;
3794
3795         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3796
3797         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3798                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3799                         continue;
3800                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3801                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3802                            PAGE_SIZE);
3803         }
3804
3805         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3806                 seq_printf(m, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
3807                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3808
3809         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3810                 seq_printf(m, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
3811                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3812                            PAGE_SIZE);
3813
3814         /* Hierarchical information */
3815         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3816         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3817                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3818                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3819         }
3820         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3821                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3822         if (do_memsw_account())
3823                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3824                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3825
3826         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3827                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3828                         continue;
3829                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3830                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3831                            PAGE_SIZE);
3832         }
3833
3834         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3835                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3836                            vm_event_name(memcg1_events[i]),
3837                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3838
3839         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3840                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
3841                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3842                            PAGE_SIZE);
3843
3844 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3845         {
3846                 pg_data_t *pgdat;
3847                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3848                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3849                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3850                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3851
3852                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3853                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3854                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3855
3856                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3857                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3858                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3859                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3860                 }
3861                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3862                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3863                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3864                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3865         }
3866 #endif
3867
3868         return 0;
3869 }
3870
3871 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3872                                       struct cftype *cft)
3873 {
3874         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3875
3876         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3877 }
3878
3879 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3880                                        struct cftype *cft, u64 val)
3881 {
3882         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3883
3884         if (val > 100)
3885                 return -EINVAL;
3886
3887         if (css->parent)
3888                 memcg->swappiness = val;
3889         else
3890                 vm_swappiness = val;
3891
3892         return 0;
3893 }
3894
3895 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3896 {
3897         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3898         unsigned long usage;
3899         int i;
3900
3901         rcu_read_lock();
3902         if (!swap)
3903                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3904         else
3905                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3906
3907         if (!t)
3908                 goto unlock;
3909
3910         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3911
3912         /*
3913          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3914          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3915          * call of __mem_cgroup_threshold().
3916          */
3917         i = t->current_threshold;
3918
3919         /*
3920          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3921          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3922          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3923          * only one element of the array here.
3924          */
3925         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3926                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3927
3928         /* i = current_threshold + 1 */
3929         i++;
3930
3931         /*
3932          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3933          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3934          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3935          * only one element of the array here.
3936          */
3937         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3938                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3939
3940         /* Update current_threshold */
3941         t->current_threshold = i - 1;
3942 unlock:
3943         rcu_read_unlock();
3944 }
3945
3946 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3947 {
3948         while (memcg) {
3949                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3950                 if (do_memsw_account())
3951                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3952
3953                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3954         }
3955 }
3956
3957 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3958 {
3959         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3960         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3961
3962         if (_a->threshold > _b->threshold)
3963                 return 1;
3964
3965         if (_a->threshold < _b->threshold)
3966                 return -1;
3967
3968         return 0;
3969 }
3970
3971 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3972 {
3973         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3974
3975         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3976
3977         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3978                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3979
3980         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3981         return 0;
3982 }
3983
3984 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3985 {
3986         struct mem_cgroup *iter;
3987
3988         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3989                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3990 }
3991
3992 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3993         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3994 {
3995         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3996         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3997         unsigned long threshold;
3998         unsigned long usage;
3999         int i, size, ret;
4000
4001         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4002         if (ret)
4003                 return ret;
4004
4005         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4006
4007         if (type == _MEM) {
4008                 thresholds = &memcg->thresholds;
4009                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4010         } else if (type == _MEMSWAP) {
4011                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4012                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4013         } else
4014                 BUG();
4015
4016         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4017         if (thresholds->primary)
4018                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4019
4020         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4021
4022         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4023         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4024         if (!new) {
4025                 ret = -ENOMEM;
4026                 goto unlock;
4027         }
4028         new->size = size;
4029
4030         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4031         if (thresholds->primary) {
4032                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4033                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4034         }
4035
4036         /* Add new threshold */
4037         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4038         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4039
4040         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4041         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4042                         compare_thresholds, NULL);
4043
4044         /* Find current threshold */
4045         new->current_threshold = -1;
4046         for (i = 0; i < size; i++) {
4047                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4048                         /*
4049                          * new->current_threshold will not be used until
4050                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4051                          * it here.
4052                          */
4053                         ++new->current_threshold;
4054                 } else
4055                         break;
4056         }
4057
4058         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4059         kfree(thresholds->spare);
4060         thresholds->spare = thresholds->primary;
4061
4062         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4063
4064         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4065         synchronize_rcu();
4066
4067 unlock:
4068         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4069
4070         return ret;
4071 }
4072
4073 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4074         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4075 {
4076         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4077 }
4078
4079 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4080         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4081 {
4082         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4083 }
4084
4085 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4086         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4087 {
4088         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4089         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4090         unsigned long usage;
4091         int i, j, size, entries;
4092
4093         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4094
4095         if (type == _MEM) {
4096                 thresholds = &memcg->thresholds;
4097                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4098         } else if (type == _MEMSWAP) {
4099                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4100                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4101         } else
4102                 BUG();
4103
4104         if (!thresholds->primary)
4105                 goto unlock;
4106
4107         /* Check if a threshold crossed before removing */
4108         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4109
4110         /* Calculate new number of threshold */
4111         size = entries = 0;
4112         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4113                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4114                         size++;
4115                 else
4116                         entries++;
4117         }
4118
4119         new = thresholds->spare;
4120
4121         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4122         if (!entries)
4123                 goto unlock;
4124
4125         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4126         if (!size) {
4127                 kfree(new);
4128                 new = NULL;
4129                 goto swap_buffers;
4130         }
4131
4132         new->size = size;
4133
4134         /* Copy thresholds and find current threshold */
4135         new->current_threshold = -1;
4136         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4137                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4138                         continue;
4139
4140                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4141                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4142                         /*
4143                          * new->current_threshold will not be used
4144                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4145                          * it here.
4146                          */
4147                         ++new->current_threshold;
4148                 }
4149                 j++;
4150         }
4151
4152 swap_buffers:
4153         /* Swap primary and spare array */
4154         thresholds->spare = thresholds->primary;
4155
4156         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4157
4158         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4159         synchronize_rcu();
4160
4161         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4162         if (!new) {
4163                 kfree(thresholds->spare);
4164                 thresholds->spare = NULL;
4165         }
4166 unlock:
4167         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4168 }
4169
4170 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4171         struct eventfd_ctx *eventfd)
4172 {
4173         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4174 }
4175
4176 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4177         struct eventfd_ctx *eventfd)
4178 {
4179         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4180 }
4181
4182 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4183         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4184 {
4185         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4186
4187         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4188         if (!event)
4189                 return -ENOMEM;
4190
4191         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4192
4193         event->eventfd = eventfd;
4194         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4195
4196         /* already in OOM ? */
4197         if (memcg->under_oom)
4198                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4199         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4200
4201         return 0;
4202 }
4203
4204 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4205         struct eventfd_ctx *eventfd)
4206 {
4207         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4208
4209         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4210
4211         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4212                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4213                         list_del(&ev->list);
4214                         kfree(ev);
4215                 }
4216         }
4217
4218         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4219 }
4220
4221 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4222 {
4223         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4224
4225         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4226         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4227         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4228                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4229         return 0;
4230 }
4231
4232 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4233         struct cftype *cft, u64 val)
4234 {
4235         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4236
4237         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4238         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4239                 return -EINVAL;
4240
4241         memcg->oom_kill_disable = val;
4242         if (!val)
4243                 memcg_oom_recover(memcg);
4244
4245         return 0;
4246 }
4247
4248 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4249
4250 #include <trace/events/writeback.h>
4251
4252 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4253 {
4254         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4255 }
4256
4257 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4258 {
4259         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4260 }
4261
4262 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4263 {
4264         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4265 }
4266
4267 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4268 {
4269         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4270
4271         if (!memcg->css.parent)
4272                 return NULL;
4273
4274         return &memcg->cgwb_domain;
4275 }
4276
4277 /*
4278  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4279  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4280  */
4281 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4282 {
4283         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4284         int cpu;
4285
4286         for_each_online_cpu(cpu)
4287                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4288         if (x < 0)
4289                 x = 0;
4290         return x;
4291 }
4292
4293 /**
4294  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4295  * @wb: bdi_writeback in question
4296  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4297  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4298  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4299  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4300  *
4301  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4302  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4303  * is a bit more involved.
4304  *
4305  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4306  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4307  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4308  * available memory in the system.  The caller should further cap
4309  * *@pheadroom accordingly.
4310  */
4311 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4312                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4313                          unsigned long *pwriteback)
4314 {
4315         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4316         struct mem_cgroup *parent;
4317
4318         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4319
4320         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4321         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4322         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4323                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4324         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4325
4326         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4327                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4328                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4329
4330                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4331                 memcg = parent;
4332         }
4333 }
4334
4335 /*
4336  * Foreign dirty flushing
4337  *
4338  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4339  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4340  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4341  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4342  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4343  * different cgroups isn't a common use-case.
4344  *
4345  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4346  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4347  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4348  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4349  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4350  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4351  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4352  * make writeback of the dirty pages happen.
4353  *
4354  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4355  * severely throttled after making some progress after each
4356  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4357  * completely idle.
4358  *
4359  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4360  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4361  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4362  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4363  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4364  *
4365  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4366  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4367  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4368  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4369  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4370  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4371  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4372  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4373  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4374  *
4375  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4376  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4377  * records are lockless and racy.
4378  */
4379 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4380                                              struct bdi_writeback *wb)
4381 {
4382         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4383         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4384         u64 now = get_jiffies_64();
4385         u64 oldest_at = now;
4386         int oldest = -1;
4387         int i;
4388
4389         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4390
4391         /*
4392          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4393          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4394          * written out.
4395          */
4396         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4397                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4398                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4399                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4400                         break;
4401                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4402                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4403                         oldest = i;
4404                         oldest_at = frn->at;
4405                 }
4406         }
4407
4408         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4409                 /*
4410                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4411                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4412                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4413                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4414                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4415                  */
4416                 unsigned long update_intv =
4417                         min_t(unsigned long, HZ,
4418                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4419
4420                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4421                         frn->at = now;
4422         } else if (oldest >= 0) {
4423                 /* replace the oldest free one */
4424                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4425                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4426                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4427                 frn->at = now;
4428         }
4429 }
4430
4431 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4432 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4433 {
4434         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4435         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4436         u64 now = jiffies_64;
4437         int i;
4438
4439         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4440                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4441
4442                 /*
4443                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4444                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4445                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4446                  * already one in flight.
4447                  */
4448                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4449                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4450                         frn->at = 0;
4451                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4452                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4453                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4454                                                &frn->done);
4455                 }
4456         }
4457 }
4458
4459 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4460
4461 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4462 {
4463         return 0;
4464 }
4465
4466 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4467 {
4468 }
4469
4470 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4471 {
4472 }
4473
4474 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4475
4476 /*
4477  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4478  *
4479  * "cgroup.event_control" implementation.
4480  *
4481  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4482  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4483  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4484  *
4485  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4486  * possible.
4487  */
4488
4489 /*
4490  * Unregister event and free resources.
4491  *
4492  * Gets called from workqueue.
4493  */
4494 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4495 {
4496         struct mem_cgroup_event *event =
4497                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4498         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4499
4500         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4501
4502         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4503
4504         /* Notify userspace the event is going away. */
4505         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4506
4507         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4508         kfree(event);
4509         css_put(&memcg->css);
4510 }
4511
4512 /*
4513  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4514  *
4515  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4516  */
4517 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4518                             int sync, void *key)
4519 {
4520         struct mem_cgroup_event *event =
4521                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4522         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4523         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4524
4525         if (flags & EPOLLHUP) {
4526                 /*
4527                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4528                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4529                  * for us.
4530                  *
4531                  * We can't race against event freeing since the other
4532                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4533                  * which we hold.
4534                  */
4535                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4536                 if (!list_empty(&event->list)) {
4537                         list_del_init(&event->list);
4538                         /*
4539                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4540                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4541                          */
4542                         schedule_work(&event->remove);
4543                 }
4544                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4545         }
4546
4547         return 0;
4548 }
4549
4550 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4551                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4552 {
4553         struct mem_cgroup_event *event =
4554                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4555
4556         event->wqh = wqh;
4557         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4558 }
4559
4560 /*
4561  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4562  *
4563  * Parse input and register new cgroup event handler.
4564  *
4565  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4566  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4567  */
4568 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4569                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4570 {
4571         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4572         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4573         struct mem_cgroup_event *event;
4574         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4575         unsigned int efd, cfd;
4576         struct fd efile;
4577         struct fd cfile;
4578         const char *name;
4579         char *endp;
4580         int ret;
4581
4582         buf = strstrip(buf);
4583
4584         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4585         if (*endp != ' ')
4586                 return -EINVAL;
4587         buf = endp + 1;
4588
4589         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4590         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4591                 return -EINVAL;
4592         buf = endp + 1;
4593
4594         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4595         if (!event)
4596                 return -ENOMEM;
4597
4598         event->memcg = memcg;
4599         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4600         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4601         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4602         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4603
4604         efile = fdget(efd);
4605         if (!efile.file) {
4606                 ret = -EBADF;
4607                 goto out_kfree;
4608         }
4609
4610         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4611         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4612                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4613                 goto out_put_efile;
4614         }
4615
4616         cfile = fdget(cfd);
4617         if (!cfile.file) {
4618                 ret = -EBADF;
4619                 goto out_put_eventfd;
4620         }
4621
4622         /* the process need read permission on control file */
4623         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4624         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4625         if (ret < 0)
4626                 goto out_put_cfile;
4627
4628         /*
4629          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4630          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4631          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4632          * is for compatibility anyway.
4633          *
4634          * DO NOT ADD NEW FILES.
4635          */
4636         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4637
4638         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4639                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4640                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4641         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4642                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4643                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4644         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4645                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4646                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4647         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4648                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4649                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4650         } else {
4651                 ret = -EINVAL;
4652                 goto out_put_cfile;
4653         }
4654
4655         /*
4656          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4657          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4658          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4659          */
4660         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4661                                                &memory_cgrp_subsys);
4662         ret = -EINVAL;
4663         if (IS_ERR(cfile_css))
4664                 goto out_put_cfile;
4665         if (cfile_css != css) {
4666                 css_put(cfile_css);
4667                 goto out_put_cfile;
4668         }
4669
4670         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4671         if (ret)
4672                 goto out_put_css;
4673
4674         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4675
4676         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4677         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4678         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4679
4680         fdput(cfile);
4681         fdput(efile);
4682
4683         return nbytes;
4684
4685 out_put_css:
4686         css_put(css);
4687 out_put_cfile:
4688         fdput(cfile);
4689 out_put_eventfd:
4690         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4691 out_put_efile:
4692         fdput(efile);
4693 out_kfree:
4694         kfree(event);
4695
4696         return ret;
4697 }
4698
4699 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4700         {
4701                 .name = "usage_in_bytes",
4702                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4703                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4704         },
4705         {
4706                 .name = "max_usage_in_bytes",
4707                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4708                 .write = mem_cgroup_reset,
4709                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4710         },
4711         {
4712                 .name = "limit_in_bytes",
4713                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4714                 .write = mem_cgroup_write,
4715                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4716         },
4717         {
4718                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4719                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4720                 .write = mem_cgroup_write,
4721                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4722         },
4723         {
4724                 .name = "failcnt",
4725                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4726                 .write = mem_cgroup_reset,
4727                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4728         },
4729         {
4730                 .name = "stat",
4731                 .seq_show = memcg_stat_show,
4732         },
4733         {
4734                 .name = "force_empty",
4735                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4736         },
4737         {
4738                 .name = "use_hierarchy",
4739                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4740                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4741         },
4742         {
4743                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4744                 .write = memcg_write_event_control,
4745                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4746         },
4747         {
4748                 .name = "swappiness",
4749                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4750                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4751         },
4752         {
4753                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4754                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4755                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4756         },
4757         {
4758                 .name = "oom_control",
4759                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4760                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4761                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4762         },
4763         {
4764                 .name = "pressure_level",
4765         },
4766 #ifdef CONFIG_NUMA
4767         {
4768                 .name = "numa_stat",
4769                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4770         },
4771 #endif
4772         {
4773                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4774                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4775                 .write = mem_cgroup_write,
4776                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4777         },
4778         {
4779                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4780                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4781                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4782         },
4783         {
4784                 .name = "kmem.failcnt",
4785                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4786                 .write = mem_cgroup_reset,
4787                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4788         },
4789         {
4790                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4791                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4792                 .write = mem_cgroup_reset,
4793                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4794         },
4795 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && \
4796         (defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG))
4797         {
4798                 .name = "kmem.slabinfo",
4799                 .seq_start = memcg_slab_start,
4800                 .seq_next = memcg_slab_next,
4801                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4802                 .seq_show = memcg_slab_show,
4803         },
4804 #endif
4805         {
4806                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4807                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4808                 .write = mem_cgroup_write,
4809                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4810         },
4811         {
4812                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4813                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4814                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4815         },
4816         {
4817                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4818                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4819                 .write = mem_cgroup_reset,
4820                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4821         },
4822         {
4823                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4824                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4825                 .write = mem_cgroup_reset,
4826                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4827         },
4828         { },    /* terminate */
4829 };
4830
4831 /*
4832  * Private memory cgroup IDR
4833  *
4834  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4835  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4836  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4837  * memory-controlled cgroups to 64k.
4838  *
4839  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4840  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4841  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4842  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4843  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4844  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4845  *
4846  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4847  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4848  * when the CSS is offlined.
4849  *
4850  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4851  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4852  * those references are manageable from userspace.
4853  */
4854
4855 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4856
4857 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4858 {
4859         if (memcg->id.id > 0) {
4860                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4861                 memcg->id.id = 0;
4862         }
4863 }
4864
4865 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4866 {
4867         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4868 }
4869
4870 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4871 {
4872         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4873                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4874
4875                 /* Memcg ID pins CSS */
4876                 css_put(&memcg->css);
4877         }
4878 }
4879
4880 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4881 {
4882         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4883 }
4884
4885 /**
4886  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4887  * @id: the memcg id to look up
4888  *
4889  * Caller must hold rcu_read_lock().
4890  */
4891 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4892 {
4893         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4894         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4895 }
4896
4897 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4898 {
4899         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4900         int tmp = node;
4901         /*
4902          * This routine is called against possible nodes.
4903          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4904          *
4905          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4906          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4907          *       function.
4908          */
4909         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4910                 tmp = -1;
4911         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4912         if (!pn)
4913                 return 1;
4914
4915         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4916         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4917                 kfree(pn);
4918                 return 1;
4919         }
4920
4921         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4922         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4923                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4924                 kfree(pn);
4925                 return 1;
4926         }
4927
4928         lruvec_init(&pn->lruvec);
4929         pn->usage_in_excess = 0;
4930         pn->on_tree = false;
4931         pn->memcg = memcg;
4932
4933         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4934         return 0;
4935 }
4936
4937 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4938 {
4939         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4940
4941         if (!pn)
4942                 return;
4943
4944         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4945         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4946         kfree(pn);
4947 }
4948
4949 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4950 {
4951         int node;
4952
4953         for_each_node(node)
4954                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4955         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4956         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4957         kfree(memcg);
4958 }
4959
4960 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4961 {
4962         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4963         /*
4964          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4965          * on parent's and all ancestor levels.
4966          */
4967         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg);
4968         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4969         __mem_cgroup_free(memcg);
4970 }
4971
4972 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4973 {
4974         struct mem_cgroup *memcg;
4975         unsigned int size;
4976         int node;
4977         int __maybe_unused i;
4978
4979         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4980         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4981
4982         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4983         if (!memcg)
4984                 return NULL;
4985
4986         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4987                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4988                                  GFP_KERNEL);
4989         if (memcg->id.id < 0)
4990                 goto fail;
4991
4992         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4993         if (!memcg->vmstats_local)
4994                 goto fail;
4995
4996         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4997         if (!memcg->vmstats_percpu)
4998                 goto fail;
4999
5000         for_each_node(node)
5001                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5002                         goto fail;
5003
5004         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5005                 goto fail;
5006
5007         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5008         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5009         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5010         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5011         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5012         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5013         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5014         memcg->socket_pressure = jiffies;
5015 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5016         memcg->kmemcg_id = -1;
5017 #endif
5018 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5019         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5020         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5021                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5022                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5023 #endif
5024 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5025         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5026         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5027         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5028 #endif
5029         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5030         return memcg;
5031 fail:
5032         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5033         __mem_cgroup_free(memcg);
5034         return NULL;
5035 }
5036
5037 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5038 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5039 {
5040         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5041         struct mem_cgroup *memcg;
5042         long error = -ENOMEM;
5043
5044         memcg = mem_cgroup_alloc();
5045         if (!memcg)
5046                 return ERR_PTR(error);
5047
5048         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5049         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5050         if (parent) {
5051                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5052                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5053         }
5054         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5055                 memcg->use_hierarchy = true;
5056                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5057                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5058                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5059                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5060                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5061         } else {
5062                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5063                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5064                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5065                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5066                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5067                 /*
5068                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5069                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5070                  * unfortunate state in our controller.
5071                  */
5072                 if (parent != root_mem_cgroup)
5073                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5074         }
5075
5076         /* The following stuff does not apply to the root */
5077         if (!parent) {
5078 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5079                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5080 #endif
5081                 root_mem_cgroup = memcg;
5082                 return &memcg->css;
5083         }
5084
5085         error = memcg_online_kmem(memcg);
5086         if (error)
5087                 goto fail;
5088
5089         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5090                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5091
5092         return &memcg->css;
5093 fail:
5094         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5095         mem_cgroup_free(memcg);
5096         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5097 }
5098
5099 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5100 {
5101         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5102
5103         /*
5104          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5105          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5106          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5107          */
5108         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5109                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5110                 return -ENOMEM;
5111         }
5112
5113         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5114         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5115         css_get(css);
5116         return 0;
5117 }
5118
5119 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5120 {
5121         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5122         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5123
5124         /*
5125          * Unregister events and notify userspace.
5126          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5127          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5128          */
5129         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5130         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5131                 list_del_init(&event->list);
5132                 schedule_work(&event->remove);
5133         }
5134         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5135
5136         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5137         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5138
5139         memcg_offline_kmem(memcg);
5140         wb_memcg_offline(memcg);
5141
5142         drain_all_stock(memcg);
5143
5144         mem_cgroup_id_put(memcg);
5145 }
5146
5147 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5148 {
5149         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5150
5151         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5152 }
5153
5154 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5155 {
5156         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5157         int __maybe_unused i;
5158
5159 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5160         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5161                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5162 #endif
5163         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5164                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5165
5166         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5167                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5168
5169         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5170         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5171         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5172         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5173         memcg_free_kmem(memcg);
5174         mem_cgroup_free(memcg);
5175 }
5176
5177 /**
5178  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5179  * @css: the target css
5180  *
5181  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5182  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5183  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5184  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5185  * made visible again.
5186  *
5187  * The current implementation only resets the essential configurations.
5188  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5189  */
5190 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5191 {
5192         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5193
5194         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5195         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5196         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5197         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5198         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5199         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5200         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5201         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5202         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5203         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5204 }
5205
5206 #ifdef CONFIG_MMU
5207 /* Handlers for move charge at task migration. */
5208 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5209 {
5210         int ret;
5211
5212         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5213         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5214         if (!ret) {
5215                 mc.precharge += count;
5216                 return ret;
5217         }
5218
5219         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5220         while (count--) {
5221                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5222                 if (ret)
5223                         return ret;
5224                 mc.precharge++;
5225                 cond_resched();
5226         }
5227         return 0;
5228 }
5229
5230 union mc_target {
5231         struct page     *page;
5232         swp_entry_t     ent;
5233 };
5234
5235 enum mc_target_type {
5236         MC_TARGET_NONE = 0,
5237         MC_TARGET_PAGE,
5238         MC_TARGET_SWAP,
5239         MC_TARGET_DEVICE,
5240 };
5241
5242 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5243                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5244 {
5245         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5246
5247         if (!page || !page_mapped(page))
5248                 return NULL;
5249         if (PageAnon(page)) {
5250                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5251                         return NULL;
5252         } else {
5253                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5254                         return NULL;
5255         }
5256         if (!get_page_unless_zero(page))
5257                 return NULL;
5258
5259         return page;
5260 }
5261
5262 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5263 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5264                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5265 {
5266         struct page *page = NULL;
5267         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5268
5269         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5270                 return NULL;
5271
5272         /*
5273          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5274          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5275          * as special swap entry in the CPU page table.
5276          */
5277         if (is_device_private_entry(ent)) {
5278                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5279                 /*
5280                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5281                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5282                  */
5283                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5284                         return NULL;
5285                 return page;
5286         }
5287
5288         /*
5289          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5290          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5291          */
5292         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5293         if (do_memsw_account())
5294                 entry->val = ent.val;
5295
5296         return page;
5297 }
5298 #else
5299 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5300                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5301 {
5302         return NULL;
5303 }
5304 #endif
5305
5306 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5307                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5308 {
5309         struct page *page = NULL;
5310         struct address_space *mapping;
5311         pgoff_t pgoff;
5312
5313         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5314                 return NULL;
5315         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5316                 return NULL;
5317
5318         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5319         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5320
5321         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5322 #ifdef CONFIG_SWAP
5323         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5324         if (shmem_mapping(mapping)) {
5325                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5326                 if (xa_is_value(page)) {
5327                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5328                         if (do_memsw_account())
5329                                 *entry = swp;
5330                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5331                                              swp_offset(swp));
5332                 }
5333         } else
5334                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5335 #else
5336         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5337 #endif
5338         return page;
5339 }
5340
5341 /**
5342  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5343  * @page: the page
5344  * @compound: charge the page as compound or small page
5345  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5346  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5347  *
5348  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5349  *
5350  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5351  * from old cgroup.
5352  */
5353 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5354                                    bool compound,
5355                                    struct mem_cgroup *from,
5356                                    struct mem_cgroup *to)
5357 {
5358         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5359         struct pglist_data *pgdat;
5360         unsigned long flags;
5361         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5362         int ret;
5363         bool anon;
5364
5365         VM_BUG_ON(from == to);
5366         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5367         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5368
5369         /*
5370          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5371          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5372          */
5373         ret = -EBUSY;
5374         if (!trylock_page(page))
5375                 goto out;
5376
5377         ret = -EINVAL;
5378         if (page->mem_cgroup != from)
5379                 goto out_unlock;
5380
5381         anon = PageAnon(page);
5382
5383         pgdat = page_pgdat(page);
5384         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5385         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5386
5387         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5388
5389         if (!anon && page_mapped(page)) {
5390                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5391                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5392         }
5393
5394         /*
5395          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5396          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5397          * So mapping should be stable for dirty pages.
5398          */
5399         if (!anon && PageDirty(page)) {
5400                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5401
5402                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5403                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5404                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5405                 }
5406         }
5407
5408         if (PageWriteback(page)) {
5409                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5410                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5411         }
5412
5413         /*
5414          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5415          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5416          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5417          */
5418
5419         /* caller should have done css_get */
5420         page->mem_cgroup = to;
5421
5422         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5423
5424         ret = 0;
5425
5426         local_irq_disable();
5427         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5428         memcg_check_events(to, page);
5429         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5430         memcg_check_events(from, page);
5431         local_irq_enable();
5432 out_unlock:
5433         unlock_page(page);
5434 out:
5435         return ret;
5436 }
5437
5438 /**
5439  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5440  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5441  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5442  * @ptent: the pte to be checked
5443  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5444  *
5445  * Returns
5446  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5447  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5448  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5449  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5450  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5451  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5452  *     in target->ent.
5453  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5454  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5455  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5456  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5457  *     regular page.
5458  *
5459  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5460  *
5461  * Called with pte lock held.
5462  */
5463
5464 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5465                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5466 {
5467         struct page *page = NULL;
5468         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5469         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5470
5471         if (pte_present(ptent))
5472                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5473         else if (is_swap_pte(ptent))
5474                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5475         else if (pte_none(ptent))
5476                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5477
5478         if (!page && !ent.val)
5479                 return ret;
5480         if (page) {
5481                 /*
5482                  * Do only loose check w/o serialization.
5483                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5484                  * not under LRU exclusion.
5485                  */
5486                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5487                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5488                         if (is_device_private_page(page))
5489                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5490                         if (target)
5491                                 target->page = page;
5492                 }
5493                 if (!ret || !target)
5494                         put_page(page);
5495         }
5496         /*
5497          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5498          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5499          */
5500         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5501             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5502                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5503                 if (target)
5504                         target->ent = ent;
5505         }
5506         return ret;
5507 }
5508
5509 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5510 /*
5511  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5512  * not support them for now.
5513  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5514  */
5515 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5516                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5517 {
5518         struct page *page = NULL;
5519         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5520
5521         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5522                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5523                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5524                 return ret;
5525         }
5526         page = pmd_page(pmd);
5527         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5528         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5529                 return ret;
5530         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5531                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5532                 if (target) {
5533                         get_page(page);
5534                         target->page = page;
5535                 }
5536         }
5537         return ret;
5538 }
5539 #else
5540 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5541                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5542 {
5543         return MC_TARGET_NONE;
5544 }
5545 #endif
5546
5547 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5548                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5549                                         struct mm_walk *walk)
5550 {
5551         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5552         pte_t *pte;
5553         spinlock_t *ptl;
5554
5555         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5556         if (ptl) {
5557                 /*
5558                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5559                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5560                  * this might change.
5561                  */
5562                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5563                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5564                 spin_unlock(ptl);
5565                 return 0;
5566         }
5567
5568         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5569                 return 0;
5570         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5571         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5572                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5573                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5574         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5575         cond_resched();
5576
5577         return 0;
5578 }
5579
5580 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5581         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5582 };
5583
5584 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5585 {
5586         unsigned long precharge;
5587
5588         down_read(&mm->mmap_sem);
5589         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5590         up_read(&mm->mmap_sem);
5591
5592         precharge = mc.precharge;
5593         mc.precharge = 0;
5594
5595         return precharge;
5596 }
5597
5598 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5599 {
5600         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5601
5602         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5603         mc.moving_task = current;
5604         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5605 }
5606
5607 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5608 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5609 {
5610         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5611         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5612
5613         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5614         if (mc.precharge) {
5615                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5616                 mc.precharge = 0;
5617         }
5618         /*
5619          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5620          * we must uncharge here.
5621          */
5622         if (mc.moved_charge) {
5623                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5624                 mc.moved_charge = 0;
5625         }
5626         /* we must fixup refcnts and charges */
5627         if (mc.moved_swap) {
5628                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5629                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5630                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5631
5632                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5633
5634                 /*
5635                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5636                  * should uncharge to->memory.
5637                  */
5638                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5639                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5640
5641                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5642                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5643
5644                 mc.moved_swap = 0;
5645         }
5646         memcg_oom_recover(from);
5647         memcg_oom_recover(to);
5648         wake_up_all(&mc.waitq);
5649 }
5650
5651 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5652 {
5653         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5654
5655         /*
5656          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5657          * task migration.
5658          */
5659         mc.moving_task = NULL;
5660         __mem_cgroup_clear_mc();
5661         spin_lock(&mc.lock);
5662         mc.from = NULL;
5663         mc.to = NULL;
5664         mc.mm = NULL;
5665         spin_unlock(&mc.lock);
5666
5667         mmput(mm);
5668 }
5669
5670 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5671 {
5672         struct cgroup_subsys_state *css;
5673         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5674         struct mem_cgroup *from;
5675         struct task_struct *leader, *p;
5676         struct mm_struct *mm;
5677         unsigned long move_flags;
5678         int ret = 0;
5679
5680         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5681         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5682                 return 0;
5683
5684         /*
5685          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5686          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5687          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5688          * multiple.
5689          */
5690         p = NULL;
5691         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5692                 WARN_ON_ONCE(p);
5693                 p = leader;
5694                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5695         }
5696         if (!p)
5697                 return 0;
5698
5699         /*
5700          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5701          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5702          * So we need to save it, and keep it going.
5703          */
5704         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5705         if (!move_flags)
5706                 return 0;
5707
5708         from = mem_cgroup_from_task(p);
5709
5710         VM_BUG_ON(from == memcg);
5711
5712         mm = get_task_mm(p);
5713         if (!mm)
5714                 return 0;
5715         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5716         if (mm->owner == p) {
5717                 VM_BUG_ON(mc.from);
5718                 VM_BUG_ON(mc.to);
5719                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5720                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5721                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5722
5723                 spin_lock(&mc.lock);
5724                 mc.mm = mm;
5725                 mc.from = from;
5726                 mc.to = memcg;
5727                 mc.flags = move_flags;
5728                 spin_unlock(&mc.lock);
5729                 /* We set mc.moving_task later */
5730
5731                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5732                 if (ret)
5733                         mem_cgroup_clear_mc();
5734         } else {
5735                 mmput(mm);
5736         }
5737         return ret;
5738 }
5739
5740 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5741 {
5742         if (mc.to)
5743                 mem_cgroup_clear_mc();
5744 }
5745
5746 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5747                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5748                                 struct mm_walk *walk)
5749 {
5750         int ret = 0;
5751         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5752         pte_t *pte;
5753         spinlock_t *ptl;
5754         enum mc_target_type target_type;
5755         union mc_target target;
5756         struct page *page;
5757
5758         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5759         if (ptl) {
5760                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5761                         spin_unlock(ptl);
5762                         return 0;
5763                 }
5764                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5765                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5766                         page = target.page;
5767                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5768                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5769                                                              mc.from, mc.to)) {
5770                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5771                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5772                                 }
5773                                 putback_lru_page(page);
5774                         }
5775                         put_page(page);
5776                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5777                         page = target.page;
5778                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5779                                                      mc.from, mc.to)) {
5780                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5781                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5782                         }
5783                         put_page(page);
5784                 }
5785                 spin_unlock(ptl);
5786                 return 0;
5787         }
5788
5789         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5790                 return 0;
5791 retry:
5792         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5793         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5794                 pte_t ptent = *(pte++);
5795                 bool device = false;
5796                 swp_entry_t ent;
5797
5798                 if (!mc.precharge)
5799                         break;
5800
5801                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5802                 case MC_TARGET_DEVICE:
5803                         device = true;
5804                         /* fall through */
5805                 case MC_TARGET_PAGE:
5806                         page = target.page;
5807                         /*
5808                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5809                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5810                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5811                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5812                          */
5813                         if (PageTransCompound(page))
5814                                 goto put;
5815                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5816                                 goto put;
5817                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5818                                                 mc.from, mc.to)) {
5819                                 mc.precharge--;
5820                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5821                                 mc.moved_charge++;
5822                         }
5823                         if (!device)
5824                                 putback_lru_page(page);
5825 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5826                         put_page(page);
5827                         break;
5828                 case MC_TARGET_SWAP:
5829                         ent = target.ent;
5830                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5831                                 mc.precharge--;
5832                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5833                                 mc.moved_swap++;
5834                         }
5835                         break;
5836                 default:
5837                         break;
5838                 }
5839         }
5840         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5841         cond_resched();
5842
5843         if (addr != end) {
5844                 /*
5845                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5846                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5847                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5848                  * phase.
5849                  */
5850                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5851                 if (!ret)
5852                         goto retry;
5853         }
5854
5855         return ret;
5856 }
5857
5858 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5859         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5860 };
5861
5862 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5863 {
5864         lru_add_drain_all();
5865         /*
5866          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5867          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5868          * for already started RCU-only updates to finish.
5869          */
5870         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5871         synchronize_rcu();
5872 retry:
5873         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5874                 /*
5875                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5876                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5877                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5878                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5879                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5880                  */
5881                 __mem_cgroup_clear_mc();
5882                 cond_resched();
5883                 goto retry;
5884         }
5885         /*
5886          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5887          * additional charge, the page walk just aborts.
5888          */
5889         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5890                         NULL);
5891
5892         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5893         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5894 }
5895
5896 static void mem_cgroup_move_task(void)
5897 {
5898         if (mc.to) {
5899                 mem_cgroup_move_charge();
5900                 mem_cgroup_clear_mc();
5901         }
5902 }
5903 #else   /* !CONFIG_MMU */
5904 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5905 {
5906         return 0;
5907 }
5908 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5909 {
5910 }
5911 static void mem_cgroup_move_task(void)
5912 {
5913 }
5914 #endif
5915
5916 /*
5917  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5918  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5919  * attempt.
5920  */
5921 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5922 {
5923         /*
5924          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5925          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5926          * on for the root memcg is enough.
5927          */
5928         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5929                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5930         else
5931                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5932 }
5933
5934 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5935 {
5936         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5937                 seq_puts(m, "max\n");
5938         else
5939                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5940
5941         return 0;
5942 }
5943
5944 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5945                                struct cftype *cft)
5946 {
5947         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5948
5949         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5950 }
5951
5952 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5953 {
5954         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5955                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5956 }
5957
5958 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5959                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5960 {
5961         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5962         unsigned long min;
5963         int err;
5964
5965         buf = strstrip(buf);
5966         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5967         if (err)
5968                 return err;
5969
5970         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5971
5972         return nbytes;
5973 }
5974
5975 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5976 {
5977         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5978                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5979 }
5980
5981 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5982                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5983 {
5984         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5985         unsigned long low;
5986         int err;
5987
5988         buf = strstrip(buf);
5989         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5990         if (err)
5991                 return err;
5992
5993         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5994
5995         return nbytes;
5996 }
5997
5998 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5999 {
6000         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6001 }
6002
6003 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6004                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6005 {
6006         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6007         unsigned int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6008         bool drained = false;
6009         unsigned long high;
6010         int err;
6011
6012         buf = strstrip(buf);
6013         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6014         if (err)
6015                 return err;
6016
6017         memcg->high = high;
6018
6019         for (;;) {
6020                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6021                 unsigned long reclaimed;
6022
6023                 if (nr_pages <= high)
6024                         break;
6025
6026                 if (signal_pending(current))
6027                         break;
6028
6029                 if (!drained) {
6030                         drain_all_stock(memcg);
6031                         drained = true;
6032                         continue;
6033                 }
6034
6035                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6036                                                          GFP_KERNEL, true);
6037
6038                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6039                         break;
6040         }
6041
6042         return nbytes;
6043 }
6044
6045 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6046 {
6047         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6048                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6049 }
6050
6051 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6052                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6053 {
6054         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6055         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6056         bool drained = false;
6057         unsigned long max;
6058         int err;
6059
6060         buf = strstrip(buf);
6061         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6062         if (err)
6063                 return err;
6064
6065         xchg(&memcg->memory.max, max);
6066
6067         for (;;) {
6068                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6069
6070                 if (nr_pages <= max)
6071                         break;
6072
6073                 if (signal_pending(current))
6074                         break;
6075
6076                 if (!drained) {
6077                         drain_all_stock(memcg);
6078                         drained = true;
6079                         continue;
6080                 }
6081
6082                 if (nr_reclaims) {
6083                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6084                                                           GFP_KERNEL, true))
6085                                 nr_reclaims--;
6086                         continue;
6087                 }
6088
6089                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6090                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6091                         break;
6092         }
6093
6094         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6095         return nbytes;
6096 }
6097
6098 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6099 {
6100         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6101         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6102         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6103         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6104         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6105                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6106 }
6107
6108 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6109 {
6110         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6111
6112         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6113         return 0;
6114 }
6115
6116 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6117 {
6118         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6119
6120         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6121         return 0;
6122 }
6123
6124 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6125 {
6126         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6127         char *buf;
6128
6129         buf = memory_stat_format(memcg);
6130         if (!buf)
6131                 return -ENOMEM;
6132         seq_puts(m, buf);
6133         kfree(buf);
6134         return 0;
6135 }
6136
6137 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6138 {
6139         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6140
6141         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6142
6143         return 0;
6144 }
6145
6146 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6147                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6148 {
6149         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6150         int ret, oom_group;
6151
6152         buf = strstrip(buf);
6153         if (!buf)
6154                 return -EINVAL;
6155
6156         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6157         if (ret)
6158                 return ret;
6159
6160         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6161                 return -EINVAL;
6162
6163         memcg->oom_group = oom_group;
6164
6165         return nbytes;
6166 }
6167
6168 static struct cftype memory_files[] = {
6169         {
6170                 .name = "current",
6171                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6172                 .read_u64 = memory_current_read,
6173         },
6174         {
6175                 .name = "min",
6176                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6177                 .seq_show = memory_min_show,
6178                 .write = memory_min_write,
6179         },
6180         {
6181                 .name = "low",
6182                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6183                 .seq_show = memory_low_show,
6184                 .write = memory_low_write,
6185         },
6186         {
6187                 .name = "high",
6188                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6189                 .seq_show = memory_high_show,
6190                 .write = memory_high_write,
6191         },
6192         {
6193                 .name = "max",
6194                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6195                 .seq_show = memory_max_show,
6196                 .write = memory_max_write,
6197         },
6198         {
6199                 .name = "events",
6200                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6201                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6202                 .seq_show = memory_events_show,
6203         },
6204         {
6205                 .name = "events.local",
6206                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6207                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6208                 .seq_show = memory_events_local_show,
6209         },
6210         {
6211                 .name = "stat",
6212                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6213                 .seq_show = memory_stat_show,
6214         },
6215         {
6216                 .name = "oom.group",
6217                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6218                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6219                 .write = memory_oom_group_write,
6220         },
6221         { }     /* terminate */
6222 };
6223
6224 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6225         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6226         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6227         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6228         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6229         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6230         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6231         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6232         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6233         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6234         .bind = mem_cgroup_bind,
6235         .dfl_cftypes = memory_files,
6236         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6237         .early_init = 0,
6238 };
6239
6240 /**
6241  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6242  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6243  * @memcg: the memory cgroup to check
6244  *
6245  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6246  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6247  *
6248  * Returns one of the following:
6249  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6250  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6251  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6252  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6253  *
6254  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
6255  *
6256  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
6257  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
6258  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
6259  *
6260  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
6261  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
6262  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
6263  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
6264  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
6265  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
6266  * protected memory.
6267  *
6268  *                                             low_usage
6269  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
6270  *                                        siblings_low_usage
6271  *
6272  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
6273  * low_usage = |
6274  *             | 0, otherwise.
6275  *
6276  *
6277  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
6278  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
6279  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
6280  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
6281  * distribution.
6282  *
6283  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
6284  *
6285  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
6286  *    //\\
6287  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
6288  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
6289  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
6290  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
6291  *
6292  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
6293  * is expected (approximately):
6294  *
6295  *     A/memory.current = 2G
6296  *
6297  *     B/memory.current = 1.3G
6298  *     C/memory.current = 0.6G
6299  *     D/memory.current = 0
6300  *     E/memory.current = 0
6301  *
6302  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
6303  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
6304  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
6305  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
6306  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
6307  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
6308  * as memory.low is a best-effort mechanism.
6309  */
6310 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6311                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6312 {
6313         struct mem_cgroup *parent;
6314         unsigned long emin, parent_emin;
6315         unsigned long elow, parent_elow;
6316         unsigned long usage;
6317
6318         if (mem_cgroup_disabled())
6319                 return MEMCG_PROT_NONE;
6320
6321         if (!root)
6322                 root = root_mem_cgroup;
6323         if (memcg == root)
6324                 return MEMCG_PROT_NONE;
6325
6326         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6327         if (!usage)
6328                 return MEMCG_PROT_NONE;
6329
6330         emin = memcg->memory.min;
6331         elow = memcg->memory.low;
6332
6333         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6334         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6335         if (!parent)
6336                 return MEMCG_PROT_NONE;
6337
6338         if (parent == root)
6339                 goto exit;
6340
6341         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
6342         emin = min(emin, parent_emin);
6343         if (emin && parent_emin) {
6344                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
6345
6346                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
6347                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
6348                         &parent->memory.children_min_usage);
6349
6350                 if (min_usage && siblings_min_usage)
6351                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
6352                                    siblings_min_usage);
6353         }
6354
6355         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
6356         elow = min(elow, parent_elow);
6357         if (elow && parent_elow) {
6358                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
6359
6360                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
6361                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
6362                         &parent->memory.children_low_usage);
6363
6364                 if (low_usage && siblings_low_usage)
6365                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
6366                                    siblings_low_usage);
6367         }
6368
6369 exit:
6370         memcg->memory.emin = emin;
6371         memcg->memory.elow = elow;
6372
6373         if (usage <= emin)
6374                 return MEMCG_PROT_MIN;
6375         else if (usage <= elow)
6376                 return MEMCG_PROT_LOW;
6377         else
6378                 return MEMCG_PROT_NONE;
6379 }
6380
6381 /**
6382  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6383  * @page: page to charge
6384  * @mm: mm context of the victim
6385  * @gfp_mask: reclaim mode
6386  * @memcgp: charged memcg return
6387  * @compound: charge the page as compound or small page
6388  *
6389  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6390  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6391  *
6392  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6393  * Otherwise, an error code is returned.
6394  *
6395  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6396  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6397  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6398  */
6399 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6400                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6401                           bool compound)
6402 {
6403         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6404         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6405         int ret = 0;
6406
6407         if (mem_cgroup_disabled())
6408                 goto out;
6409
6410         if (PageSwapCache(page)) {
6411                 /*
6412                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6413                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6414                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6415                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6416                  * in turn serializes uncharging.
6417                  */
6418                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6419                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6420                         goto out;
6421
6422                 if (do_swap_account) {
6423                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6424                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6425
6426                         rcu_read_lock();
6427                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6428                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6429                                 memcg = NULL;
6430                         rcu_read_unlock();
6431                 }
6432         }
6433
6434         if (!memcg)
6435                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6436
6437         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6438
6439         css_put(&memcg->css);
6440 out:
6441         *memcgp = memcg;
6442         return ret;
6443 }
6444
6445 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6446                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6447                           bool compound)
6448 {
6449         struct mem_cgroup *memcg;
6450         int ret;
6451
6452         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6453         memcg = *memcgp;
6454         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6455         return ret;
6456 }
6457
6458 /**
6459  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6460  * @page: page to charge
6461  * @memcg: memcg to charge the page to
6462  * @lrucare: page might be on LRU already
6463  * @compound: charge the page as compound or small page
6464  *
6465  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6466  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6467  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6468  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6469  *
6470  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6471  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6472  *
6473  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6474  */
6475 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6476                               bool lrucare, bool compound)
6477 {
6478         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6479
6480         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6481         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6482
6483         if (mem_cgroup_disabled())
6484                 return;
6485         /*
6486          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6487          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6488          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6489          */
6490         if (!memcg)
6491                 return;
6492
6493         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6494
6495         local_irq_disable();
6496         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6497         memcg_check_events(memcg, page);
6498         local_irq_enable();
6499
6500         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6501                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6502                 /*
6503                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6504                  * let's not wait for it.  The page already received a
6505                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6506                  */
6507                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6508         }
6509 }
6510
6511 /**
6512  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6513  * @page: page to charge
6514  * @memcg: memcg to charge the page to
6515  * @compound: charge the page as compound or small page
6516  *
6517  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6518  */
6519 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6520                 bool compound)
6521 {
6522         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6523
6524         if (mem_cgroup_disabled())
6525                 return;
6526         /*
6527          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6528          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6529          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6530          */
6531         if (!memcg)
6532                 return;
6533
6534         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6535 }
6536
6537 struct uncharge_gather {
6538         struct mem_cgroup *memcg;
6539         unsigned long pgpgout;
6540         unsigned long nr_anon;
6541         unsigned long nr_file;
6542         unsigned long nr_kmem;
6543         unsigned long nr_huge;
6544         unsigned long nr_shmem;
6545         struct page *dummy_page;
6546 };
6547
6548 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6549 {
6550         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6551 }
6552
6553 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6554 {
6555         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6556         unsigned long flags;
6557
6558         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6559                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6560                 if (do_memsw_account())
6561                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6562                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6563                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6564                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6565         }
6566
6567         local_irq_save(flags);
6568         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6569         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6570         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6571         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6572         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6573         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6574         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6575         local_irq_restore(flags);
6576
6577         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6578                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6579 }
6580
6581 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6582 {
6583         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6584         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6585                         !PageHWPoison(page) , page);
6586
6587         if (!page->mem_cgroup)
6588                 return;
6589
6590         /*
6591          * Nobody should be changing or seriously looking at
6592          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6593          * exclusive access to the page.
6594          */
6595
6596         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6597                 if (ug->memcg) {
6598                         uncharge_batch(ug);
6599                         uncharge_gather_clear(ug);
6600                 }
6601                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6602         }
6603
6604         if (!PageKmemcg(page)) {
6605                 unsigned int nr_pages = 1;
6606
6607                 if (PageTransHuge(page)) {
6608                         nr_pages = compound_nr(page);
6609                         ug->nr_huge += nr_pages;
6610                 }
6611                 if (PageAnon(page))
6612                         ug->nr_anon += nr_pages;
6613                 else {
6614                         ug->nr_file += nr_pages;
6615                         if (PageSwapBacked(page))
6616                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6617                 }
6618                 ug->pgpgout++;
6619         } else {
6620                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6621                 __ClearPageKmemcg(page);
6622         }
6623
6624         ug->dummy_page = page;
6625         page->mem_cgroup = NULL;
6626 }
6627
6628 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6629 {
6630         struct uncharge_gather ug;
6631         struct list_head *next;
6632
6633         uncharge_gather_clear(&ug);
6634
6635         /*
6636          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6637          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6638          */
6639         next = page_list->next;
6640         do {
6641                 struct page *page;
6642
6643                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6644                 next = page->lru.next;
6645
6646                 uncharge_page(page, &ug);
6647         } while (next != page_list);
6648
6649         if (ug.memcg)
6650                 uncharge_batch(&ug);
6651 }
6652
6653 /**
6654  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6655  * @page: page to uncharge
6656  *
6657  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6658  * mem_cgroup_commit_charge().
6659  */
6660 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6661 {
6662         struct uncharge_gather ug;
6663
6664         if (mem_cgroup_disabled())
6665                 return;
6666
6667         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6668         if (!page->mem_cgroup)
6669                 return;
6670
6671         uncharge_gather_clear(&ug);
6672         uncharge_page(page, &ug);
6673         uncharge_batch(&ug);
6674 }
6675
6676 /**
6677  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6678  * @page_list: list of pages to uncharge
6679  *
6680  * Uncharge a list of pages previously charged with
6681  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6682  */
6683 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6684 {
6685         if (mem_cgroup_disabled())
6686                 return;
6687
6688         if (!list_empty(page_list))
6689                 uncharge_list(page_list);
6690 }
6691
6692 /**
6693  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6694  * @oldpage: currently circulating page
6695  * @newpage: replacement page
6696  *
6697  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6698  * be uncharged upon free.
6699  *
6700  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6701  */
6702 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6703 {
6704         struct mem_cgroup *memcg;
6705         unsigned int nr_pages;
6706         unsigned long flags;
6707
6708         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6709         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6710         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6711         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6712                        newpage);
6713
6714         if (mem_cgroup_disabled())
6715                 return;
6716
6717         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6718         if (newpage->mem_cgroup)
6719                 return;
6720
6721         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6722         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6723         if (!memcg)
6724                 return;
6725
6726         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6727         nr_pages = hpage_nr_pages(newpage);
6728
6729         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6730         if (do_memsw_account())
6731                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6732         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6733
6734         commit_charge(newpage, memcg, false);
6735
6736         local_irq_save(flags);
6737         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, PageTransHuge(newpage),
6738                         nr_pages);
6739         memcg_check_events(memcg, newpage);
6740         local_irq_restore(flags);
6741 }
6742
6743 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6744 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6745
6746 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6747 {
6748         struct mem_cgroup *memcg;
6749
6750         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6751                 return;
6752
6753         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6754         if (in_interrupt())
6755                 return;
6756
6757         rcu_read_lock();
6758         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6759         if (memcg == root_mem_cgroup)
6760                 goto out;
6761         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6762                 goto out;
6763         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6764                 sk->sk_memcg = memcg;
6765 out:
6766         rcu_read_unlock();
6767 }
6768
6769 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6770 {
6771         if (sk->sk_memcg)
6772                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6773 }
6774
6775 /**
6776  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6777  * @memcg: memcg to charge
6778  * @nr_pages: number of pages to charge
6779  *
6780  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6781  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6782  */
6783 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6784 {
6785         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6786
6787         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6788                 struct page_counter *fail;
6789
6790                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6791                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6792                         return true;
6793                 }
6794                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6795                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6796                 return false;
6797         }
6798
6799         /* Don't block in the packet receive path */
6800         if (in_softirq())
6801                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6802
6803         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6804
6805         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6806                 return true;
6807
6808         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6809         return false;
6810 }
6811
6812 /**
6813  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6814  * @memcg: memcg to uncharge
6815  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6816  */
6817 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6818 {
6819         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6820                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6821                 return;
6822         }
6823
6824         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6825
6826         refill_stock(memcg, nr_pages);
6827 }
6828
6829 static int __init cgroup_memory(char *s)
6830 {
6831         char *token;
6832
6833         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6834                 if (!*token)
6835                         continue;
6836                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6837                         cgroup_memory_nosocket = true;
6838                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6839                         cgroup_memory_nokmem = true;
6840         }
6841         return 0;
6842 }
6843 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6844
6845 /*
6846  * subsys_initcall() for memory controller.
6847  *
6848  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6849  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6850  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6851  * should be initialized from here.
6852  */
6853 static int __init mem_cgroup_init(void)
6854 {
6855         int cpu, node;
6856
6857 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6858         /*
6859          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6860          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6861          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6862          * destroyed simultaneously.
6863          */
6864         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6865         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6866 #endif
6867
6868         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6869                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6870
6871         for_each_possible_cpu(cpu)
6872                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6873                           drain_local_stock);
6874
6875         for_each_node(node) {
6876                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6877
6878                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6879                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6880
6881                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6882                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6883                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6884                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6885         }
6886
6887         return 0;
6888 }
6889 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6890
6891 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6892 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6893 {
6894         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6895                 /*
6896                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6897                  * always be >= 1.
6898                  */
6899                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6900                         VM_BUG_ON(1);
6901                         break;
6902                 }
6903                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6904                 if (!memcg)
6905                         memcg = root_mem_cgroup;
6906         }
6907         return memcg;
6908 }
6909
6910 /**
6911  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6912  * @page: page whose memsw charge to transfer
6913  * @entry: swap entry to move the charge to
6914  *
6915  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6916  */
6917 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6918 {
6919         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6920         unsigned int nr_entries;
6921         unsigned short oldid;
6922
6923         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6924         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6925
6926         if (!do_memsw_account())
6927                 return;
6928
6929         memcg = page->mem_cgroup;
6930
6931         /* Readahead page, never charged */
6932         if (!memcg)
6933                 return;
6934
6935         /*
6936          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6937          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6938          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6939          */
6940         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6941         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6942         /* Get references for the tail pages, too */
6943         if (nr_entries > 1)
6944                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6945         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6946                                    nr_entries);
6947         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6948         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6949
6950         page->mem_cgroup = NULL;
6951
6952         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6953                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6954
6955         if (memcg != swap_memcg) {
6956                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6957                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6958                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6959         }
6960
6961         /*
6962          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6963          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6964          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6965          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6966          */
6967         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6968         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6969                                      -nr_entries);
6970         memcg_check_events(memcg, page);
6971
6972         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6973                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6974 }
6975
6976 /**
6977  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6978  * @page: page being added to swap
6979  * @entry: swap entry to charge
6980  *
6981  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6982  *
6983  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6984  */
6985 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6986 {
6987         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6988         struct page_counter *counter;
6989         struct mem_cgroup *memcg;
6990         unsigned short oldid;
6991
6992         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6993                 return 0;
6994
6995         memcg = page->mem_cgroup;
6996
6997         /* Readahead page, never charged */
6998         if (!memcg)
6999                 return 0;
7000
7001         if (!entry.val) {
7002                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7003                 return 0;
7004         }
7005
7006         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7007
7008         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7009             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7010                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7011                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7012                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7013                 return -ENOMEM;
7014         }
7015
7016         /* Get references for the tail pages, too */
7017         if (nr_pages > 1)
7018                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7019         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7020         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7021         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7022
7023         return 0;
7024 }
7025
7026 /**
7027  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7028  * @entry: swap entry to uncharge
7029  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7030  */
7031 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7032 {
7033         struct mem_cgroup *memcg;
7034         unsigned short id;
7035
7036         if (!do_swap_account)
7037                 return;
7038
7039         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7040         rcu_read_lock();
7041         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7042         if (memcg) {
7043                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7044                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7045                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7046                         else
7047                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7048                 }
7049                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7050                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7051         }
7052         rcu_read_unlock();
7053 }
7054
7055 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7056 {
7057         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7058
7059         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7060                 return nr_swap_pages;
7061         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7062                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7063                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7064                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7065         return nr_swap_pages;
7066 }
7067
7068 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7069 {
7070         struct mem_cgroup *memcg;
7071
7072         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7073
7074         if (vm_swap_full())
7075                 return true;
7076         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7077                 return false;
7078
7079         memcg = page->mem_cgroup;
7080         if (!memcg)
7081                 return false;
7082
7083         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7084                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
7085                         return true;
7086
7087         return false;
7088 }
7089
7090 /* for remember boot option*/
7091 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7092 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7093 #else
7094 static int really_do_swap_account __initdata;
7095 #endif
7096
7097 static int __init enable_swap_account(char *s)
7098 {
7099         if (!strcmp(s, "1"))
7100                 really_do_swap_account = 1;
7101         else if (!strcmp(s, "0"))
7102                 really_do_swap_account = 0;
7103         return 1;
7104 }
7105 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7106
7107 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7108                              struct cftype *cft)
7109 {
7110         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7111
7112         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7113 }
7114
7115 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7116 {
7117         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7118                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7119 }
7120
7121 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7122                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7123 {
7124         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7125         unsigned long max;
7126         int err;
7127
7128         buf = strstrip(buf);
7129         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7130         if (err)
7131                 return err;
7132
7133         xchg(&memcg->swap.max, max);
7134
7135         return nbytes;
7136 }
7137
7138 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7139 {
7140         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7141
7142         seq_printf(m, "max %lu\n",
7143                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7144         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7145                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7146
7147         return 0;
7148 }
7149
7150 static struct cftype swap_files[] = {
7151         {
7152                 .name = "swap.current",
7153                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7154                 .read_u64 = swap_current_read,
7155         },
7156         {
7157                 .name = "swap.max",
7158                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7159                 .seq_show = swap_max_show,
7160                 .write = swap_max_write,
7161         },
7162         {
7163                 .name = "swap.events",
7164                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7165                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7166                 .seq_show = swap_events_show,
7167         },
7168         { }     /* terminate */
7169 };
7170
7171 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7172         {
7173                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7174                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7175                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7176         },
7177         {
7178                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7179                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7180                 .write = mem_cgroup_reset,
7181                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7182         },
7183         {
7184                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7185                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7186                 .write = mem_cgroup_write,
7187                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7188         },
7189         {
7190                 .name = "memsw.failcnt",
7191                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7192                 .write = mem_cgroup_reset,
7193                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7194         },
7195         { },    /* terminate */
7196 };
7197
7198 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7199 {
7200         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7201                 do_swap_account = 1;
7202                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7203                                                swap_files));
7204                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7205                                                   memsw_cgroup_files));
7206         }
7207         return 0;
7208 }
7209 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7210
7211 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */