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