f09ca5c498a6cf0ee949cf11941d5399cbd2eaab
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/sched/mm.h>
39 #include <linux/shmem_fs.h>
40 #include <linux/hugetlb.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/vm_event_item.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/page-flags.h>
45 #include <linux/backing-dev.h>
46 #include <linux/bit_spinlock.h>
47 #include <linux/rcupdate.h>
48 #include <linux/limits.h>
49 #include <linux/export.h>
50 #include <linux/mutex.h>
51 #include <linux/rbtree.h>
52 #include <linux/slab.h>
53 #include <linux/swap.h>
54 #include <linux/swapops.h>
55 #include <linux/spinlock.h>
56 #include <linux/eventfd.h>
57 #include <linux/poll.h>
58 #include <linux/sort.h>
59 #include <linux/fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/vmpressure.h>
62 #include <linux/mm_inline.h>
63 #include <linux/swap_cgroup.h>
64 #include <linux/cpu.h>
65 #include <linux/oom.h>
66 #include <linux/lockdep.h>
67 #include <linux/file.h>
68 #include <linux/tracehook.h>
69 #include "internal.h"
70 #include <net/sock.h>
71 #include <net/ip.h>
72 #include "slab.h"
73
74 #include <linux/uaccess.h>
75
76 #include <trace/events/vmscan.h>
77
78 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
79 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
80
81 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
82
83 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
84
85 /* Socket memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nosocket;
87
88 /* Kernel memory accounting disabled? */
89 static bool cgroup_memory_nokmem;
90
91 /* Whether the swap controller is active */
92 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
93 int do_swap_account __read_mostly;
94 #else
95 #define do_swap_account         0
96 #endif
97
98 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
99 static bool do_memsw_account(void)
100 {
101         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
102 }
103
104 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
105         "inactive_anon",
106         "active_anon",
107         "inactive_file",
108         "active_file",
109         "unevictable",
110 };
111
112 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
113 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
114 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
115
116 /*
117  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
118  * their hierarchy representation
119  */
120
121 struct mem_cgroup_tree_per_node {
122         struct rb_root rb_root;
123         struct rb_node *rb_rightmost;
124         spinlock_t lock;
125 };
126
127 struct mem_cgroup_tree {
128         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
129 };
130
131 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
132
133 /* for OOM */
134 struct mem_cgroup_eventfd_list {
135         struct list_head list;
136         struct eventfd_ctx *eventfd;
137 };
138
139 /*
140  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
141  */
142 struct mem_cgroup_event {
143         /*
144          * memcg which the event belongs to.
145          */
146         struct mem_cgroup *memcg;
147         /*
148          * eventfd to signal userspace about the event.
149          */
150         struct eventfd_ctx *eventfd;
151         /*
152          * Each of these stored in a list by the cgroup.
153          */
154         struct list_head list;
155         /*
156          * register_event() callback will be used to add new userspace
157          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
158          * on eventfd to send notification to userspace.
159          */
160         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
161                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
162         /*
163          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
164          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
165          * if you want provide notification functionality.
166          */
167         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
168                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
169         /*
170          * All fields below needed to unregister event when
171          * userspace closes eventfd.
172          */
173         poll_table pt;
174         wait_queue_head_t *wqh;
175         wait_queue_entry_t wait;
176         struct work_struct remove;
177 };
178
179 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
180 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
181
182 /* Stuffs for move charges at task migration. */
183 /*
184  * Types of charges to be moved.
185  */
186 #define MOVE_ANON       0x1U
187 #define MOVE_FILE       0x2U
188 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
189
190 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
191 static struct move_charge_struct {
192         spinlock_t        lock; /* for from, to */
193         struct mm_struct  *mm;
194         struct mem_cgroup *from;
195         struct mem_cgroup *to;
196         unsigned long flags;
197         unsigned long precharge;
198         unsigned long moved_charge;
199         unsigned long moved_swap;
200         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
201         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
202 } mc = {
203         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
204         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
205 };
206
207 /*
208  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
209  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
210  */
211 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
212 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
213
214 enum charge_type {
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
216         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
217         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
218         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
219         NR_CHARGE_TYPE,
220 };
221
222 /* for encoding cft->private value on file */
223 enum res_type {
224         _MEM,
225         _MEMSWAP,
226         _OOM_TYPE,
227         _KMEM,
228         _TCP,
229 };
230
231 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
232 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
233 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
234 /* Used for OOM nofiier */
235 #define OOM_CONTROL             (0)
236
237 /*
238  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
239  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
240  * be used for reference counting.
241  */
242 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
243         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
244              iter != NULL;                              \
245              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
246
247 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
248         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
249              iter != NULL;                              \
250              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
251
252 static inline bool should_force_charge(void)
253 {
254         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
255                 (current->flags & PF_EXITING);
256 }
257
258 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
259 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
260 {
261         if (!memcg)
262                 memcg = root_mem_cgroup;
263         return &memcg->vmpressure;
264 }
265
266 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
267 {
268         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
269 }
270
271 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
272 /*
273  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
274  * The main reason for not using cgroup id for this:
275  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
276  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
277  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
278  *  200 entry array for that.
279  *
280  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
281  * will double each time we have to increase it.
282  */
283 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
284 int memcg_nr_cache_ids;
285
286 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
287 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
288
289 void memcg_get_cache_ids(void)
290 {
291         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
292 }
293
294 void memcg_put_cache_ids(void)
295 {
296         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
297 }
298
299 /*
300  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
301  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
302  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
303  * tunable, but that is strictly not necessary.
304  *
305  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
306  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
307  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
308  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
309  * increase ours as well if it increases.
310  */
311 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
312 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
313
314 /*
315  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
316  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
317  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
318  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
319  */
320 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
321 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
322
323 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
324
325 static int memcg_shrinker_map_size;
326 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
327
328 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
329 {
330         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
331 }
332
333 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
334                                          int size, int old_size)
335 {
336         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
337         int nid;
338
339         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
340
341         for_each_node(nid) {
342                 old = rcu_dereference_protected(
343                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
344                 /* Not yet online memcg */
345                 if (!old)
346                         return 0;
347
348                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
349                 if (!new)
350                         return -ENOMEM;
351
352                 /* Set all old bits, clear all new bits */
353                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
354                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
355
356                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
357                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
358         }
359
360         return 0;
361 }
362
363 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
364 {
365         struct mem_cgroup_per_node *pn;
366         struct memcg_shrinker_map *map;
367         int nid;
368
369         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
370                 return;
371
372         for_each_node(nid) {
373                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
374                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
375                 if (map)
376                         kvfree(map);
377                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
378         }
379 }
380
381 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
382 {
383         struct memcg_shrinker_map *map;
384         int nid, size, ret = 0;
385
386         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
387                 return 0;
388
389         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390         size = memcg_shrinker_map_size;
391         for_each_node(nid) {
392                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
393                 if (!map) {
394                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
395                         ret = -ENOMEM;
396                         break;
397                 }
398                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
399         }
400         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
401
402         return ret;
403 }
404
405 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
406 {
407         int size, old_size, ret = 0;
408         struct mem_cgroup *memcg;
409
410         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
411         old_size = memcg_shrinker_map_size;
412         if (size <= old_size)
413                 return 0;
414
415         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
416         if (!root_mem_cgroup)
417                 goto unlock;
418
419         for_each_mem_cgroup(memcg) {
420                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
421                         continue;
422                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
423                 if (ret)
424                         goto unlock;
425         }
426 unlock:
427         if (!ret)
428                 memcg_shrinker_map_size = size;
429         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
430         return ret;
431 }
432
433 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
434 {
435         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
436                 struct memcg_shrinker_map *map;
437
438                 rcu_read_lock();
439                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
440                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
441                 smp_mb__before_atomic();
442                 set_bit(shrinker_id, map->map);
443                 rcu_read_unlock();
444         }
445 }
446
447 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
448 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
449 {
450         return 0;
451 }
452 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
453 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
454
455 /**
456  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
457  * @page: page of interest
458  *
459  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
460  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
461  * until it is released.
462  *
463  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
464  * is returned.
465  */
466 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
467 {
468         struct mem_cgroup *memcg;
469
470         memcg = page->mem_cgroup;
471
472         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
473                 memcg = root_mem_cgroup;
474
475         return &memcg->css;
476 }
477
478 /**
479  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
480  * @page: the page
481  *
482  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
483  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
484  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
485  *
486  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
487  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
488  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
489  * do not care (such as procfs interfaces).
490  */
491 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
492 {
493         struct mem_cgroup *memcg;
494         unsigned long ino = 0;
495
496         rcu_read_lock();
497         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
498         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
499                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
500         if (memcg)
501                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
502         rcu_read_unlock();
503         return ino;
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_per_node *
507 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return memcg->nodeinfo[nid];
512 }
513
514 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
515 soft_limit_tree_node(int nid)
516 {
517         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
518 }
519
520 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
521 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
522 {
523         int nid = page_to_nid(page);
524
525         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
526 }
527
528 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
529                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
530                                          unsigned long new_usage_in_excess)
531 {
532         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
533         struct rb_node *parent = NULL;
534         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
535         bool rightmost = true;
536
537         if (mz->on_tree)
538                 return;
539
540         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
541         if (!mz->usage_in_excess)
542                 return;
543         while (*p) {
544                 parent = *p;
545                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
546                                         tree_node);
547                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
548                         p = &(*p)->rb_left;
549                         rightmost = false;
550                 }
551
552                 /*
553                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
554                  * limit by the same amount
555                  */
556                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
557                         p = &(*p)->rb_right;
558         }
559
560         if (rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
562
563         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
564         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
565         mz->on_tree = true;
566 }
567
568 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
569                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
570 {
571         if (!mz->on_tree)
572                 return;
573
574         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
575                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
576
577         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
578         mz->on_tree = false;
579 }
580
581 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
582                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
583 {
584         unsigned long flags;
585
586         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
587         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
588         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
589 }
590
591 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
592 {
593         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
594         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
595         unsigned long excess = 0;
596
597         if (nr_pages > soft_limit)
598                 excess = nr_pages - soft_limit;
599
600         return excess;
601 }
602
603 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
604 {
605         unsigned long excess;
606         struct mem_cgroup_per_node *mz;
607         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
608
609         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
610         if (!mctz)
611                 return;
612         /*
613          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
614          * because their event counter is not touched.
615          */
616         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
617                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
618                 excess = soft_limit_excess(memcg);
619                 /*
620                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
621                  * mem is over its softlimit.
622                  */
623                 if (excess || mz->on_tree) {
624                         unsigned long flags;
625
626                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
627                         /* if on-tree, remove it */
628                         if (mz->on_tree)
629                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
630                         /*
631                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
632                          * If excess is 0, no tree ops.
633                          */
634                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
635                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
636                 }
637         }
638 }
639
640 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
641 {
642         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644         int nid;
645
646         for_each_node(nid) {
647                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
648                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
649                 if (mctz)
650                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
651         }
652 }
653
654 static struct mem_cgroup_per_node *
655 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
656 {
657         struct mem_cgroup_per_node *mz;
658
659 retry:
660         mz = NULL;
661         if (!mctz->rb_rightmost)
662                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
663
664         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
665                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
666         /*
667          * Remove the node now but someone else can add it back,
668          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
669          * position in the tree.
670          */
671         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
672         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
673             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
674                 goto retry;
675 done:
676         return mz;
677 }
678
679 static struct mem_cgroup_per_node *
680 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
681 {
682         struct mem_cgroup_per_node *mz;
683
684         spin_lock_irq(&mctz->lock);
685         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
686         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
687         return mz;
688 }
689
690 /**
691  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
692  * @memcg: the memory cgroup
693  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
694  * @val: delta to add to the counter, can be negative
695  */
696 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
697 {
698         long x;
699
700         if (mem_cgroup_disabled())
701                 return;
702
703         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
704         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
705                 atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[idx]);
706                 x = 0;
707         }
708         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
709 }
710
711 /**
712  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
713  * @lruvec: the lruvec
714  * @idx: the stat item
715  * @val: delta to add to the counter, can be negative
716  *
717  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
718  * function updates the all three counters that are affected by a
719  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
720  */
721 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
722                         int val)
723 {
724         struct mem_cgroup_per_node *pn;
725         long x;
726
727         /* Update node */
728         __mod_node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx, val);
729
730         if (mem_cgroup_disabled())
731                 return;
732
733         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
734
735         /* Update memcg */
736         __mod_memcg_state(pn->memcg, idx, val);
737
738         /* Update lruvec */
739         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
740         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
741                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[idx]);
742                 x = 0;
743         }
744         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
745 }
746
747 /**
748  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
749  * @memcg: the memory cgroup
750  * @idx: the event item
751  * @count: the number of events that occured
752  */
753 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
754                           unsigned long count)
755 {
756         unsigned long x;
757
758         if (mem_cgroup_disabled())
759                 return;
760
761         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
762         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
763                 atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[idx]);
764                 x = 0;
765         }
766         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
767 }
768
769 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg,
770                                         int event)
771 {
772         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
773 }
774
775 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
776                                          struct page *page,
777                                          bool compound, int nr_pages)
778 {
779         /*
780          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
781          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
782          */
783         if (PageAnon(page))
784                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
785         else {
786                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
787                 if (PageSwapBacked(page))
788                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
789         }
790
791         if (compound) {
792                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
793                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
794         }
795
796         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
797         if (nr_pages > 0)
798                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
799         else {
800                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
801                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
802         }
803
804         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
805 }
806
807 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
808                                        enum mem_cgroup_events_target target)
809 {
810         unsigned long val, next;
811
812         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
813         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
814         /* from time_after() in jiffies.h */
815         if ((long)(next - val) < 0) {
816                 switch (target) {
817                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
818                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
819                         break;
820                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
821                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
822                         break;
823                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
824                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
825                         break;
826                 default:
827                         break;
828                 }
829                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
830                 return true;
831         }
832         return false;
833 }
834
835 /*
836  * Check events in order.
837  *
838  */
839 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
840 {
841         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
842         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
843                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
844                 bool do_softlimit;
845                 bool do_numainfo __maybe_unused;
846
847                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
848                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
849 #if MAX_NUMNODES > 1
850                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
851                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
852 #endif
853                 mem_cgroup_threshold(memcg);
854                 if (unlikely(do_softlimit))
855                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
856 #if MAX_NUMNODES > 1
857                 if (unlikely(do_numainfo))
858                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
859 #endif
860         }
861 }
862
863 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
864 {
865         /*
866          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
867          * if it races with swapoff, page migration, etc.
868          * So this can be called with p == NULL.
869          */
870         if (unlikely(!p))
871                 return NULL;
872
873         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
874 }
875 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
876
877 /**
878  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
879  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
880  *
881  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
882  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
883  * returned.
884  */
885 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
886 {
887         struct mem_cgroup *memcg;
888
889         if (mem_cgroup_disabled())
890                 return NULL;
891
892         rcu_read_lock();
893         do {
894                 /*
895                  * Page cache insertions can happen withou an
896                  * actual mm context, e.g. during disk probing
897                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
898                  */
899                 if (unlikely(!mm))
900                         memcg = root_mem_cgroup;
901                 else {
902                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
903                         if (unlikely(!memcg))
904                                 memcg = root_mem_cgroup;
905                 }
906         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
907         rcu_read_unlock();
908         return memcg;
909 }
910 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
911
912 /**
913  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
914  * @page: page from which memcg should be extracted.
915  *
916  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
917  * root_mem_cgroup is returned.
918  */
919 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
920 {
921         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
922
923         if (mem_cgroup_disabled())
924                 return NULL;
925
926         rcu_read_lock();
927         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
928                 memcg = root_mem_cgroup;
929         rcu_read_unlock();
930         return memcg;
931 }
932 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
933
934 /**
935  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
936  */
937 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
938 {
939         if (unlikely(current->active_memcg)) {
940                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
941
942                 rcu_read_lock();
943                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
944                         memcg = current->active_memcg;
945                 rcu_read_unlock();
946                 return memcg;
947         }
948         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
949 }
950
951 /**
952  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
953  * @root: hierarchy root
954  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
955  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
956  *
957  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
958  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
959  *
960  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
961  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
962  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
963  *
964  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
965  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
966  * reclaimers operating on the same node and priority.
967  */
968 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
969                                    struct mem_cgroup *prev,
970                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
971 {
972         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
973         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
974         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
975         struct mem_cgroup *pos = NULL;
976
977         if (mem_cgroup_disabled())
978                 return NULL;
979
980         if (!root)
981                 root = root_mem_cgroup;
982
983         if (prev && !reclaim)
984                 pos = prev;
985
986         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
987                 if (prev)
988                         goto out;
989                 return root;
990         }
991
992         rcu_read_lock();
993
994         if (reclaim) {
995                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
996
997                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
998                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
999
1000                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1001                         goto out_unlock;
1002
1003                 while (1) {
1004                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1005                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1006                                 break;
1007                         /*
1008                          * css reference reached zero, so iter->position will
1009                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1010                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1011                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1012                          * might block it. So we clear iter->position right
1013                          * away.
1014                          */
1015                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1016                 }
1017         }
1018
1019         if (pos)
1020                 css = &pos->css;
1021
1022         for (;;) {
1023                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1024                 if (!css) {
1025                         /*
1026                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1027                          * new one might jump in right at the end of
1028                          * the hierarchy - make sure they see at least
1029                          * one group and restart from the beginning.
1030                          */
1031                         if (!prev)
1032                                 continue;
1033                         break;
1034                 }
1035
1036                 /*
1037                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1038                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1039                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1040                  */
1041                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1042
1043                 if (css == &root->css)
1044                         break;
1045
1046                 if (css_tryget(css))
1047                         break;
1048
1049                 memcg = NULL;
1050         }
1051
1052         if (reclaim) {
1053                 /*
1054                  * The position could have already been updated by a competing
1055                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1056                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1057                  */
1058                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1059
1060                 if (pos)
1061                         css_put(&pos->css);
1062
1063                 if (!memcg)
1064                         iter->generation++;
1065                 else if (!prev)
1066                         reclaim->generation = iter->generation;
1067         }
1068
1069 out_unlock:
1070         rcu_read_unlock();
1071 out:
1072         if (prev && prev != root)
1073                 css_put(&prev->css);
1074
1075         return memcg;
1076 }
1077
1078 /**
1079  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1080  * @root: hierarchy root
1081  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1082  */
1083 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1084                            struct mem_cgroup *prev)
1085 {
1086         if (!root)
1087                 root = root_mem_cgroup;
1088         if (prev && prev != root)
1089                 css_put(&prev->css);
1090 }
1091
1092 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1093 {
1094         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1095         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1096         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1097         int nid;
1098         int i;
1099
1100         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1101                 for_each_node(nid) {
1102                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
1103                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1104                                 iter = &mz->iter[i];
1105                                 cmpxchg(&iter->position,
1106                                         dead_memcg, NULL);
1107                         }
1108                 }
1109         }
1110 }
1111
1112 /**
1113  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1114  * @memcg: hierarchy root
1115  * @fn: function to call for each task
1116  * @arg: argument passed to @fn
1117  *
1118  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1119  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1120  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1121  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1122  *
1123  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1124  */
1125 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1126                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1127 {
1128         struct mem_cgroup *iter;
1129         int ret = 0;
1130
1131         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1132
1133         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1134                 struct css_task_iter it;
1135                 struct task_struct *task;
1136
1137                 css_task_iter_start(&iter->css, 0, &it);
1138                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1139                         ret = fn(task, arg);
1140                 css_task_iter_end(&it);
1141                 if (ret) {
1142                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1143                         break;
1144                 }
1145         }
1146         return ret;
1147 }
1148
1149 /**
1150  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1151  * @page: the page
1152  * @pgdat: pgdat of the page
1153  *
1154  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1155  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1156  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1157  */
1158 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1159 {
1160         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1161         struct mem_cgroup *memcg;
1162         struct lruvec *lruvec;
1163
1164         if (mem_cgroup_disabled()) {
1165                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1166                 goto out;
1167         }
1168
1169         memcg = page->mem_cgroup;
1170         /*
1171          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1172          * possibly migrated - before they are charged.
1173          */
1174         if (!memcg)
1175                 memcg = root_mem_cgroup;
1176
1177         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1178         lruvec = &mz->lruvec;
1179 out:
1180         /*
1181          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1182          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1183          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1184          */
1185         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1186                 lruvec->pgdat = pgdat;
1187         return lruvec;
1188 }
1189
1190 /**
1191  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1192  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1193  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1194  * @zid: zone id of the accounted pages
1195  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1196  *
1197  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1198  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1199  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1200  */
1201 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1202                                 int zid, int nr_pages)
1203 {
1204         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1205         unsigned long *lru_size;
1206         long size;
1207
1208         if (mem_cgroup_disabled())
1209                 return;
1210
1211         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1212         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1213
1214         if (nr_pages < 0)
1215                 *lru_size += nr_pages;
1216
1217         size = *lru_size;
1218         if (WARN_ONCE(size < 0,
1219                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1220                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1221                 VM_BUG_ON(1);
1222                 *lru_size = 0;
1223         }
1224
1225         if (nr_pages > 0)
1226                 *lru_size += nr_pages;
1227 }
1228
1229 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1230 {
1231         struct mem_cgroup *task_memcg;
1232         struct task_struct *p;
1233         bool ret;
1234
1235         p = find_lock_task_mm(task);
1236         if (p) {
1237                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1238                 task_unlock(p);
1239         } else {
1240                 /*
1241                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1242                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1243                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1244                  */
1245                 rcu_read_lock();
1246                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1247                 css_get(&task_memcg->css);
1248                 rcu_read_unlock();
1249         }
1250         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1251         css_put(&task_memcg->css);
1252         return ret;
1253 }
1254
1255 /**
1256  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1257  * @memcg: the memory cgroup
1258  *
1259  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1260  * pages.
1261  */
1262 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1263 {
1264         unsigned long margin = 0;
1265         unsigned long count;
1266         unsigned long limit;
1267
1268         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1269         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1270         if (count < limit)
1271                 margin = limit - count;
1272
1273         if (do_memsw_account()) {
1274                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1275                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1276                 if (count <= limit)
1277                         margin = min(margin, limit - count);
1278                 else
1279                         margin = 0;
1280         }
1281
1282         return margin;
1283 }
1284
1285 /*
1286  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1287  *
1288  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1289  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1290  * caused by "move".
1291  */
1292 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1293 {
1294         struct mem_cgroup *from;
1295         struct mem_cgroup *to;
1296         bool ret = false;
1297         /*
1298          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1299          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1300          */
1301         spin_lock(&mc.lock);
1302         from = mc.from;
1303         to = mc.to;
1304         if (!from)
1305                 goto unlock;
1306
1307         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1308                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1309 unlock:
1310         spin_unlock(&mc.lock);
1311         return ret;
1312 }
1313
1314 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1315 {
1316         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1317                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1318                         DEFINE_WAIT(wait);
1319                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1320                         /* moving charge context might have finished. */
1321                         if (mc.moving_task)
1322                                 schedule();
1323                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1324                         return true;
1325                 }
1326         }
1327         return false;
1328 }
1329
1330 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
1331         MEMCG_CACHE,
1332         MEMCG_RSS,
1333         MEMCG_RSS_HUGE,
1334         NR_SHMEM,
1335         NR_FILE_MAPPED,
1336         NR_FILE_DIRTY,
1337         NR_WRITEBACK,
1338         MEMCG_SWAP,
1339 };
1340
1341 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
1342         "cache",
1343         "rss",
1344         "rss_huge",
1345         "shmem",
1346         "mapped_file",
1347         "dirty",
1348         "writeback",
1349         "swap",
1350 };
1351
1352 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1353 /**
1354  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1355  * memory controller.
1356  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1357  * @p: Task that is going to be killed
1358  *
1359  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1360  * enabled
1361  */
1362 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1363 {
1364         rcu_read_lock();
1365
1366         if (memcg) {
1367                 pr_cont(",oom_memcg=");
1368                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1369         } else
1370                 pr_cont(",global_oom");
1371         if (p) {
1372                 pr_cont(",task_memcg=");
1373                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1374         }
1375         rcu_read_unlock();
1376 }
1377
1378 /**
1379  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1380  * memory controller.
1381  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1382  */
1383 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1384 {
1385         struct mem_cgroup *iter;
1386         unsigned int i;
1387
1388         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1389                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1390                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1391         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1392                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1393                 K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1394         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1395                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1396                 K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1397
1398         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1399                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1400                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1401                 pr_cont(":");
1402
1403                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
1404                         if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_swap_account)
1405                                 continue;
1406                         pr_cont(" %s:%luKB", memcg1_stat_names[i],
1407                                 K(memcg_page_state_local(iter,
1408                                                          memcg1_stats[i])));
1409                 }
1410
1411                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1412                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1413                                 K(memcg_page_state_local(iter,
1414                                                          NR_LRU_BASE + i)));
1415
1416                 pr_cont("\n");
1417         }
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1422  */
1423 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1424 {
1425         unsigned long max;
1426
1427         max = memcg->memory.max;
1428         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1429                 unsigned long memsw_max;
1430                 unsigned long swap_max;
1431
1432                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1433                 swap_max = memcg->swap.max;
1434                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1435                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1436         }
1437         return max;
1438 }
1439
1440 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1441                                      int order)
1442 {
1443         struct oom_control oc = {
1444                 .zonelist = NULL,
1445                 .nodemask = NULL,
1446                 .memcg = memcg,
1447                 .gfp_mask = gfp_mask,
1448                 .order = order,
1449         };
1450         bool ret;
1451
1452         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1453                 return true;
1454         /*
1455          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1456          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1457          */
1458         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1459         mutex_unlock(&oom_lock);
1460         return ret;
1461 }
1462
1463 #if MAX_NUMNODES > 1
1464
1465 /**
1466  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1467  * @memcg: the target memcg
1468  * @nid: the node ID to be checked.
1469  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1470  *
1471  * This function returns whether the specified memcg contains any
1472  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1473  * pages in the node.
1474  */
1475 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1476                 int nid, bool noswap)
1477 {
1478         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
1479
1480         if (lruvec_page_state_local(lruvec, NR_INACTIVE_FILE) ||
1481             lruvec_page_state_local(lruvec, NR_ACTIVE_FILE))
1482                 return true;
1483         if (noswap || !total_swap_pages)
1484                 return false;
1485         if (lruvec_page_state_local(lruvec, NR_INACTIVE_ANON) ||
1486             lruvec_page_state_local(lruvec, NR_ACTIVE_ANON))
1487                 return true;
1488         return false;
1489
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1494  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1495  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1496  *
1497  */
1498 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1499 {
1500         int nid;
1501         /*
1502          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1503          * pagein/pageout changes since the last update.
1504          */
1505         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1506                 return;
1507         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1508                 return;
1509
1510         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1511         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1512
1513         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1514
1515                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1516                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1517         }
1518
1519         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1520         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1521 }
1522
1523 /*
1524  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1525  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1526  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1527  *
1528  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1529  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1530  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1531  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1532  *
1533  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1534  */
1535 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1536 {
1537         int node;
1538
1539         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1540         node = memcg->last_scanned_node;
1541
1542         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1543         /*
1544          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1545          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1546          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1547          */
1548         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1549                 node = numa_node_id();
1550
1551         memcg->last_scanned_node = node;
1552         return node;
1553 }
1554 #else
1555 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1556 {
1557         return 0;
1558 }
1559 #endif
1560
1561 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1562                                    pg_data_t *pgdat,
1563                                    gfp_t gfp_mask,
1564                                    unsigned long *total_scanned)
1565 {
1566         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1567         int total = 0;
1568         int loop = 0;
1569         unsigned long excess;
1570         unsigned long nr_scanned;
1571         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1572                 .pgdat = pgdat,
1573                 .priority = 0,
1574         };
1575
1576         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1577
1578         while (1) {
1579                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1580                 if (!victim) {
1581                         loop++;
1582                         if (loop >= 2) {
1583                                 /*
1584                                  * If we have not been able to reclaim
1585                                  * anything, it might because there are
1586                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1587                                  */
1588                                 if (!total)
1589                                         break;
1590                                 /*
1591                                  * We want to do more targeted reclaim.
1592                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1593                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1594                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1595                                  */
1596                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1597                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1598                                         break;
1599                         }
1600                         continue;
1601                 }
1602                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1603                                         pgdat, &nr_scanned);
1604                 *total_scanned += nr_scanned;
1605                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1606                         break;
1607         }
1608         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1609         return total;
1610 }
1611
1612 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1613 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1614         .name = "memcg_oom_lock",
1615 };
1616 #endif
1617
1618 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1619
1620 /*
1621  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1622  * If someone is running, return false.
1623  */
1624 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1625 {
1626         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1627
1628         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1629
1630         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1631                 if (iter->oom_lock) {
1632                         /*
1633                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1634                          * so we cannot give a lock.
1635                          */
1636                         failed = iter;
1637                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1638                         break;
1639                 } else
1640                         iter->oom_lock = true;
1641         }
1642
1643         if (failed) {
1644                 /*
1645                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1646                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1647                  */
1648                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1649                         if (iter == failed) {
1650                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1651                                 break;
1652                         }
1653                         iter->oom_lock = false;
1654                 }
1655         } else
1656                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1657
1658         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1659
1660         return !failed;
1661 }
1662
1663 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1664 {
1665         struct mem_cgroup *iter;
1666
1667         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1668         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1669         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1670                 iter->oom_lock = false;
1671         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1672 }
1673
1674 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1675 {
1676         struct mem_cgroup *iter;
1677
1678         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1679         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1680                 iter->under_oom++;
1681         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1682 }
1683
1684 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1685 {
1686         struct mem_cgroup *iter;
1687
1688         /*
1689          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1690          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1691          */
1692         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1693         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1694                 if (iter->under_oom > 0)
1695                         iter->under_oom--;
1696         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1697 }
1698
1699 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1700
1701 struct oom_wait_info {
1702         struct mem_cgroup *memcg;
1703         wait_queue_entry_t      wait;
1704 };
1705
1706 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1707         unsigned mode, int sync, void *arg)
1708 {
1709         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1710         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1711         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1712
1713         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1714         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1715
1716         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1717             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1718                 return 0;
1719         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1720 }
1721
1722 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1723 {
1724         /*
1725          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1726          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1727          * this function is called as a result of userland actions
1728          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1729          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1730          * triggering notification.
1731          */
1732         if (memcg && memcg->under_oom)
1733                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1734 }
1735
1736 enum oom_status {
1737         OOM_SUCCESS,
1738         OOM_FAILED,
1739         OOM_ASYNC,
1740         OOM_SKIPPED
1741 };
1742
1743 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1744 {
1745         enum oom_status ret;
1746         bool locked;
1747
1748         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1749                 return OOM_SKIPPED;
1750
1751         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1752
1753         /*
1754          * We are in the middle of the charge context here, so we
1755          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1756          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1757          *
1758          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1759          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1760          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1761          * released.
1762          *
1763          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1764          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1765          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1766          * invoke the oom killer here.
1767          *
1768          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1769          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1770          */
1771         if (memcg->oom_kill_disable) {
1772                 if (!current->in_user_fault)
1773                         return OOM_SKIPPED;
1774                 css_get(&memcg->css);
1775                 current->memcg_in_oom = memcg;
1776                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1777                 current->memcg_oom_order = order;
1778
1779                 return OOM_ASYNC;
1780         }
1781
1782         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1783
1784         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1785
1786         if (locked)
1787                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1788
1789         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1790         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1791                 ret = OOM_SUCCESS;
1792         else
1793                 ret = OOM_FAILED;
1794
1795         if (locked)
1796                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1797
1798         return ret;
1799 }
1800
1801 /**
1802  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1803  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1804  *
1805  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1806  * handler was enabled.
1807  *
1808  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1809  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1810  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1811  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1812  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1813  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1814  *
1815  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1816  * completed, %false otherwise.
1817  */
1818 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1819 {
1820         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1821         struct oom_wait_info owait;
1822         bool locked;
1823
1824         /* OOM is global, do not handle */
1825         if (!memcg)
1826                 return false;
1827
1828         if (!handle)
1829                 goto cleanup;
1830
1831         owait.memcg = memcg;
1832         owait.wait.flags = 0;
1833         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1834         owait.wait.private = current;
1835         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1836
1837         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1838         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1839
1840         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1841
1842         if (locked)
1843                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1844
1845         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1846                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1847                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1848                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1849                                          current->memcg_oom_order);
1850         } else {
1851                 schedule();
1852                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1853                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1854         }
1855
1856         if (locked) {
1857                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1858                 /*
1859                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1860                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1861                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1862                  */
1863                 memcg_oom_recover(memcg);
1864         }
1865 cleanup:
1866         current->memcg_in_oom = NULL;
1867         css_put(&memcg->css);
1868         return true;
1869 }
1870
1871 /**
1872  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1873  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1874  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1875  *
1876  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1877  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1878  *
1879  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1880  */
1881 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1882                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1883 {
1884         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1885         struct mem_cgroup *memcg;
1886
1887         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1888                 return NULL;
1889
1890         if (!oom_domain)
1891                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1892
1893         rcu_read_lock();
1894
1895         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1896         if (memcg == root_mem_cgroup)
1897                 goto out;
1898
1899         /*
1900          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1901          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1902          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1903          */
1904         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1905                 if (memcg->oom_group)
1906                         oom_group = memcg;
1907
1908                 if (memcg == oom_domain)
1909                         break;
1910         }
1911
1912         if (oom_group)
1913                 css_get(&oom_group->css);
1914 out:
1915         rcu_read_unlock();
1916
1917         return oom_group;
1918 }
1919
1920 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1921 {
1922         pr_info("Tasks in ");
1923         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1924         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1925 }
1926
1927 /**
1928  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1929  * @page: the page
1930  *
1931  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1932  * another cgroup.
1933  *
1934  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1935  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1936  * when @page might get freed inside the locked section.
1937  */
1938 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1939 {
1940         struct mem_cgroup *memcg;
1941         unsigned long flags;
1942
1943         /*
1944          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1945          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1946          * because page moving starts with an RCU grace period.
1947          *
1948          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1949          * the page state that is going to change is the only thing
1950          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1951          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1952          * keep off truncation, migration and so forth.
1953          */
1954         rcu_read_lock();
1955
1956         if (mem_cgroup_disabled())
1957                 return NULL;
1958 again:
1959         memcg = page->mem_cgroup;
1960         if (unlikely(!memcg))
1961                 return NULL;
1962
1963         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1964                 return memcg;
1965
1966         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1967         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1968                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1969                 goto again;
1970         }
1971
1972         /*
1973          * When charge migration first begins, we can have locked and
1974          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1975          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1976          */
1977         memcg->move_lock_task = current;
1978         memcg->move_lock_flags = flags;
1979
1980         return memcg;
1981 }
1982 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1983
1984 /**
1985  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
1986  * @memcg: the memcg
1987  *
1988  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
1989  */
1990 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
1991 {
1992         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1993                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1994
1995                 memcg->move_lock_task = NULL;
1996                 memcg->move_lock_flags = 0;
1997
1998                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1999         }
2000
2001         rcu_read_unlock();
2002 }
2003
2004 /**
2005  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2006  * @page: the page
2007  */
2008 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2009 {
2010         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2011 }
2012 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2013
2014 struct memcg_stock_pcp {
2015         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2016         unsigned int nr_pages;
2017         struct work_struct work;
2018         unsigned long flags;
2019 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2020 };
2021 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2022 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2023
2024 /**
2025  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2026  * @memcg: memcg to consume from.
2027  * @nr_pages: how many pages to charge.
2028  *
2029  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2030  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2031  * service an allocation will refill the stock.
2032  *
2033  * returns true if successful, false otherwise.
2034  */
2035 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2036 {
2037         struct memcg_stock_pcp *stock;
2038         unsigned long flags;
2039         bool ret = false;
2040
2041         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2042                 return ret;
2043
2044         local_irq_save(flags);
2045
2046         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2047         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2048                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2049                 ret = true;
2050         }
2051
2052         local_irq_restore(flags);
2053
2054         return ret;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2059  */
2060 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2061 {
2062         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2063
2064         if (stock->nr_pages) {
2065                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2066                 if (do_memsw_account())
2067                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2068                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2069                 stock->nr_pages = 0;
2070         }
2071         stock->cached = NULL;
2072 }
2073
2074 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2075 {
2076         struct memcg_stock_pcp *stock;
2077         unsigned long flags;
2078
2079         /*
2080          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2081          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2082          */
2083         local_irq_save(flags);
2084
2085         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2086         drain_stock(stock);
2087         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2088
2089         local_irq_restore(flags);
2090 }
2091
2092 /*
2093  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2094  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2095  */
2096 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2097 {
2098         struct memcg_stock_pcp *stock;
2099         unsigned long flags;
2100
2101         local_irq_save(flags);
2102
2103         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2104         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2105                 drain_stock(stock);
2106                 stock->cached = memcg;
2107         }
2108         stock->nr_pages += nr_pages;
2109
2110         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2111                 drain_stock(stock);
2112
2113         local_irq_restore(flags);
2114 }
2115
2116 /*
2117  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2118  * of the hierarchy under it.
2119  */
2120 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2121 {
2122         int cpu, curcpu;
2123
2124         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2125         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2126                 return;
2127         /*
2128          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2129          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2130          * as well as workers from this path always operate on the local
2131          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2132          */
2133         curcpu = get_cpu();
2134         for_each_online_cpu(cpu) {
2135                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2136                 struct mem_cgroup *memcg;
2137
2138                 memcg = stock->cached;
2139                 if (!memcg || !stock->nr_pages || !css_tryget(&memcg->css))
2140                         continue;
2141                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg)) {
2142                         css_put(&memcg->css);
2143                         continue;
2144                 }
2145                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2146                         if (cpu == curcpu)
2147                                 drain_local_stock(&stock->work);
2148                         else
2149                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2150                 }
2151                 css_put(&memcg->css);
2152         }
2153         put_cpu();
2154         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2155 }
2156
2157 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2158 {
2159         struct memcg_stock_pcp *stock;
2160         struct mem_cgroup *memcg;
2161
2162         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2163         drain_stock(stock);
2164
2165         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2166                 int i;
2167
2168                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2169                         int nid;
2170                         long x;
2171
2172                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2173                         if (x)
2174                                 atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2175
2176                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2177                                 continue;
2178
2179                         for_each_node(nid) {
2180                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2181
2182                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2183                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2184                                 if (x)
2185                                         atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2186                         }
2187                 }
2188
2189                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2190                         long x;
2191
2192                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2193                         if (x)
2194                                 atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2195                 }
2196         }
2197
2198         return 0;
2199 }
2200
2201 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2202                          unsigned int nr_pages,
2203                          gfp_t gfp_mask)
2204 {
2205         do {
2206                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2207                         continue;
2208                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2209                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2210         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2211 }
2212
2213 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2214 {
2215         struct mem_cgroup *memcg;
2216
2217         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2218         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2219 }
2220
2221 /*
2222  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2223  * and reclaims memory over the high limit.
2224  */
2225 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2226 {
2227         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2228         struct mem_cgroup *memcg;
2229
2230         if (likely(!nr_pages))
2231                 return;
2232
2233         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2234         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2235         css_put(&memcg->css);
2236         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2237 }
2238
2239 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2240                       unsigned int nr_pages)
2241 {
2242         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2243         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2244         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2245         struct page_counter *counter;
2246         unsigned long nr_reclaimed;
2247         bool may_swap = true;
2248         bool drained = false;
2249         bool oomed = false;
2250         enum oom_status oom_status;
2251
2252         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2253                 return 0;
2254 retry:
2255         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2256                 return 0;
2257
2258         if (!do_memsw_account() ||
2259             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2260                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2261                         goto done_restock;
2262                 if (do_memsw_account())
2263                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2264                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2265         } else {
2266                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2267                 may_swap = false;
2268         }
2269
2270         if (batch > nr_pages) {
2271                 batch = nr_pages;
2272                 goto retry;
2273         }
2274
2275         /*
2276          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2277          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2278          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2279          * free their memory.
2280          */
2281         if (unlikely(should_force_charge()))
2282                 goto force;
2283
2284         /*
2285          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2286          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2287          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2288          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2289          */
2290         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2291                 goto force;
2292
2293         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2294                 goto nomem;
2295
2296         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2297                 goto nomem;
2298
2299         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2300
2301         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2302                                                     gfp_mask, may_swap);
2303
2304         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2305                 goto retry;
2306
2307         if (!drained) {
2308                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2309                 drained = true;
2310                 goto retry;
2311         }
2312
2313         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2314                 goto nomem;
2315         /*
2316          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2317          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2318          * before killing the task.
2319          *
2320          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2321          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2322          * to regular pages anyway in case of failure.
2323          */
2324         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2325                 goto retry;
2326         /*
2327          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2328          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2329          */
2330         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2331                 goto retry;
2332
2333         if (nr_retries--)
2334                 goto retry;
2335
2336         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL && oomed)
2337                 goto nomem;
2338
2339         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2340                 goto force;
2341
2342         if (fatal_signal_pending(current))
2343                 goto force;
2344
2345         /*
2346          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2347          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2348          * couldn't make any progress.
2349          */
2350         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2351                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2352         switch (oom_status) {
2353         case OOM_SUCCESS:
2354                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2355                 oomed = true;
2356                 goto retry;
2357         case OOM_FAILED:
2358                 goto force;
2359         default:
2360                 goto nomem;
2361         }
2362 nomem:
2363         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2364                 return -ENOMEM;
2365 force:
2366         /*
2367          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2368          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2369          * temporarily by force charging it.
2370          */
2371         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2372         if (do_memsw_account())
2373                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2374         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2375
2376         return 0;
2377
2378 done_restock:
2379         css_get_many(&memcg->css, batch);
2380         if (batch > nr_pages)
2381                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2382
2383         /*
2384          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2385          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2386          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2387          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2388          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2389          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2390          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2391          */
2392         do {
2393                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2394                         /* Don't bother a random interrupted task */
2395                         if (in_interrupt()) {
2396                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2397                                 break;
2398                         }
2399                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2400                         set_notify_resume(current);
2401                         break;
2402                 }
2403         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2404
2405         return 0;
2406 }
2407
2408 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2409 {
2410         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2411                 return;
2412
2413         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2414         if (do_memsw_account())
2415                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2416
2417         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2418 }
2419
2420 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2421 {
2422         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2423
2424         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2425         if (PageLRU(page)) {
2426                 struct lruvec *lruvec;
2427
2428                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2429                 ClearPageLRU(page);
2430                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2431                 *isolated = 1;
2432         } else
2433                 *isolated = 0;
2434 }
2435
2436 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2437 {
2438         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2439
2440         if (isolated) {
2441                 struct lruvec *lruvec;
2442
2443                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2444                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2445                 SetPageLRU(page);
2446                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2447         }
2448         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2449 }
2450
2451 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2452                           bool lrucare)
2453 {
2454         int isolated;
2455
2456         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2457
2458         /*
2459          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2460          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2461          */
2462         if (lrucare)
2463                 lock_page_lru(page, &isolated);
2464
2465         /*
2466          * Nobody should be changing or seriously looking at
2467          * page->mem_cgroup at this point:
2468          *
2469          * - the page is uncharged
2470          *
2471          * - the page is off-LRU
2472          *
2473          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2474          *   a locked page table
2475          *
2476          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2477          *   have the page locked
2478          */
2479         page->mem_cgroup = memcg;
2480
2481         if (lrucare)
2482                 unlock_page_lru(page, isolated);
2483 }
2484
2485 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2486 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2487 {
2488         int id, size;
2489         int err;
2490
2491         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2492                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2493         if (id < 0)
2494                 return id;
2495
2496         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2497                 return id;
2498
2499         /*
2500          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2501          * so we have to grow them.
2502          */
2503         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2504
2505         size = 2 * (id + 1);
2506         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2507                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2508         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2509                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2510
2511         err = memcg_update_all_caches(size);
2512         if (!err)
2513                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2514         if (!err)
2515                 memcg_nr_cache_ids = size;
2516
2517         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2518
2519         if (err) {
2520                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2521                 return err;
2522         }
2523         return id;
2524 }
2525
2526 static void memcg_free_cache_id(int id)
2527 {
2528         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2529 }
2530
2531 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2532         struct mem_cgroup *memcg;
2533         struct kmem_cache *cachep;
2534         struct work_struct work;
2535 };
2536
2537 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2538 {
2539         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2540                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2541         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2542         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2543
2544         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2545
2546         css_put(&memcg->css);
2547         kfree(cw);
2548 }
2549
2550 /*
2551  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2552  */
2553 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2554                                                struct kmem_cache *cachep)
2555 {
2556         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2557
2558         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2559         if (!cw)
2560                 return;
2561
2562         css_get(&memcg->css);
2563
2564         cw->memcg = memcg;
2565         cw->cachep = cachep;
2566         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2567
2568         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2569 }
2570
2571 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2572 {
2573         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2574                 return true;
2575         return false;
2576 }
2577
2578 /**
2579  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2580  * @cachep: the original global kmem cache
2581  *
2582  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2583  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2584  *
2585  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2586  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2587  * go through with the original cache.
2588  *
2589  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2590  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2591  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2592  * reference.
2593  */
2594 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2595 {
2596         struct mem_cgroup *memcg;
2597         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2598         int kmemcg_id;
2599
2600         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2601
2602         if (memcg_kmem_bypass())
2603                 return cachep;
2604
2605         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2606         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2607         if (kmemcg_id < 0)
2608                 goto out;
2609
2610         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2611         if (likely(memcg_cachep))
2612                 return memcg_cachep;
2613
2614         /*
2615          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2616          * context), we could be be predictable and return right away.
2617          * This would guarantee that the allocation being performed
2618          * already belongs in the new cache.
2619          *
2620          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2621          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2622          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2623          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2624          * defer everything.
2625          */
2626         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2627 out:
2628         css_put(&memcg->css);
2629         return cachep;
2630 }
2631
2632 /**
2633  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2634  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2635  */
2636 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2637 {
2638         if (!is_root_cache(cachep))
2639                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2640 }
2641
2642 /**
2643  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2644  * @page: page to charge
2645  * @gfp: reclaim mode
2646  * @order: allocation order
2647  * @memcg: memory cgroup to charge
2648  *
2649  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2650  */
2651 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2652                             struct mem_cgroup *memcg)
2653 {
2654         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2655         struct page_counter *counter;
2656         int ret;
2657
2658         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2659         if (ret)
2660                 return ret;
2661
2662         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2663             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2664                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2665                 return -ENOMEM;
2666         }
2667
2668         page->mem_cgroup = memcg;
2669
2670         return 0;
2671 }
2672
2673 /**
2674  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2675  * @page: page to charge
2676  * @gfp: reclaim mode
2677  * @order: allocation order
2678  *
2679  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2680  */
2681 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2682 {
2683         struct mem_cgroup *memcg;
2684         int ret = 0;
2685
2686         if (memcg_kmem_bypass())
2687                 return 0;
2688
2689         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2690         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2691                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2692                 if (!ret)
2693                         __SetPageKmemcg(page);
2694         }
2695         css_put(&memcg->css);
2696         return ret;
2697 }
2698 /**
2699  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2700  * @page: page to uncharge
2701  * @order: allocation order
2702  */
2703 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2704 {
2705         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2706         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2707
2708         if (!memcg)
2709                 return;
2710
2711         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2712
2713         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2714                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2715
2716         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2717         if (do_memsw_account())
2718                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2719
2720         page->mem_cgroup = NULL;
2721
2722         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2723         if (PageKmemcg(page))
2724                 __ClearPageKmemcg(page);
2725
2726         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2727 }
2728 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2729
2730 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2731
2732 /*
2733  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2734  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2735  */
2736 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2737 {
2738         int i;
2739
2740         if (mem_cgroup_disabled())
2741                 return;
2742
2743         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2744                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2745
2746         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2747 }
2748 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2749
2750 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2751 /**
2752  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2753  * @entry: swap entry to be moved
2754  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2755  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2756  *
2757  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2758  * as the mem_cgroup's id of @from.
2759  *
2760  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2761  *
2762  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2763  * both res and memsw, and called css_get().
2764  */
2765 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2766                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2767 {
2768         unsigned short old_id, new_id;
2769
2770         old_id = mem_cgroup_id(from);
2771         new_id = mem_cgroup_id(to);
2772
2773         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2774                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2775                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2776                 return 0;
2777         }
2778         return -EINVAL;
2779 }
2780 #else
2781 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2782                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2783 {
2784         return -EINVAL;
2785 }
2786 #endif
2787
2788 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2789
2790 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2791                                  unsigned long max, bool memsw)
2792 {
2793         bool enlarge = false;
2794         bool drained = false;
2795         int ret;
2796         bool limits_invariant;
2797         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2798
2799         do {
2800                 if (signal_pending(current)) {
2801                         ret = -EINTR;
2802                         break;
2803                 }
2804
2805                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2806                 /*
2807                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2808                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2809                  */
2810                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2811                                            max <= memcg->memsw.max;
2812                 if (!limits_invariant) {
2813                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2814                         ret = -EINVAL;
2815                         break;
2816                 }
2817                 if (max > counter->max)
2818                         enlarge = true;
2819                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2820                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2821
2822                 if (!ret)
2823                         break;
2824
2825                 if (!drained) {
2826                         drain_all_stock(memcg);
2827                         drained = true;
2828                         continue;
2829                 }
2830
2831                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2832                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
2833                         ret = -EBUSY;
2834                         break;
2835                 }
2836         } while (true);
2837
2838         if (!ret && enlarge)
2839                 memcg_oom_recover(memcg);
2840
2841         return ret;
2842 }
2843
2844 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2845                                             gfp_t gfp_mask,
2846                                             unsigned long *total_scanned)
2847 {
2848         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2849         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2850         unsigned long reclaimed;
2851         int loop = 0;
2852         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2853         unsigned long excess;
2854         unsigned long nr_scanned;
2855
2856         if (order > 0)
2857                 return 0;
2858
2859         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2860
2861         /*
2862          * Do not even bother to check the largest node if the root
2863          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2864          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2865          */
2866         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2867                 return 0;
2868
2869         /*
2870          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2871          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2872          * pressure
2873          */
2874         do {
2875                 if (next_mz)
2876                         mz = next_mz;
2877                 else
2878                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2879                 if (!mz)
2880                         break;
2881
2882                 nr_scanned = 0;
2883                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2884                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2885                 nr_reclaimed += reclaimed;
2886                 *total_scanned += nr_scanned;
2887                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2888                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2889
2890                 /*
2891                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2892                  * it is time to move on to the next cgroup
2893                  */
2894                 next_mz = NULL;
2895                 if (!reclaimed)
2896                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2897
2898                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2899                 /*
2900                  * One school of thought says that we should not add
2901                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2902                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2903                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2904                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2905                  * term TODO.
2906                  */
2907                 /* If excess == 0, no tree ops */
2908                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2909                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2910                 css_put(&mz->memcg->css);
2911                 loop++;
2912                 /*
2913                  * Could not reclaim anything and there are no more
2914                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2915                  * reclaiming anything.
2916                  */
2917                 if (!nr_reclaimed &&
2918                         (next_mz == NULL ||
2919                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2920                         break;
2921         } while (!nr_reclaimed);
2922         if (next_mz)
2923                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2924         return nr_reclaimed;
2925 }
2926
2927 /*
2928  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2929  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2930  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2931  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2932  */
2933 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2934 {
2935         bool ret;
2936
2937         rcu_read_lock();
2938         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2939         rcu_read_unlock();
2940         return ret;
2941 }
2942
2943 /*
2944  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2945  *
2946  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2947  */
2948 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2949 {
2950         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2951
2952         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2953         lru_add_drain_all();
2954
2955         drain_all_stock(memcg);
2956
2957         /* try to free all pages in this cgroup */
2958         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2959                 int progress;
2960
2961                 if (signal_pending(current))
2962                         return -EINTR;
2963
2964                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2965                                                         GFP_KERNEL, true);
2966                 if (!progress) {
2967                         nr_retries--;
2968                         /* maybe some writeback is necessary */
2969                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2970                 }
2971
2972         }
2973
2974         return 0;
2975 }
2976
2977 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2978                                             char *buf, size_t nbytes,
2979                                             loff_t off)
2980 {
2981         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2982
2983         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2984                 return -EINVAL;
2985         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2986 }
2987
2988 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2989                                      struct cftype *cft)
2990 {
2991         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2992 }
2993
2994 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2995                                       struct cftype *cft, u64 val)
2996 {
2997         int retval = 0;
2998         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2999         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3000
3001         if (memcg->use_hierarchy == val)
3002                 return 0;
3003
3004         /*
3005          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3006          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3007          * occur, provided the current cgroup has no children.
3008          *
3009          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3010          * set if there are no children.
3011          */
3012         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3013                                 (val == 1 || val == 0)) {
3014                 if (!memcg_has_children(memcg))
3015                         memcg->use_hierarchy = val;
3016                 else
3017                         retval = -EBUSY;
3018         } else
3019                 retval = -EINVAL;
3020
3021         return retval;
3022 }
3023
3024 struct accumulated_vmstats {
3025         unsigned long vmstats[MEMCG_NR_STAT];
3026         unsigned long vmevents[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3027         unsigned long lru_pages[NR_LRU_LISTS];
3028
3029         /* overrides for v1 */
3030         const unsigned int *vmstats_array;
3031         const unsigned int *vmevents_array;
3032
3033         int vmstats_size;
3034         int vmevents_size;
3035 };
3036
3037 static void accumulate_vmstats(struct mem_cgroup *memcg,
3038                                struct accumulated_vmstats *acc)
3039 {
3040         struct mem_cgroup *mi;
3041         int i;
3042
3043         for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg) {
3044                 for (i = 0; i < acc->vmstats_size; i++)
3045                         acc->vmstats[i] += memcg_page_state_local(mi,
3046                                 acc->vmstats_array ? acc->vmstats_array[i] : i);
3047
3048                 for (i = 0; i < acc->vmevents_size; i++)
3049                         acc->vmevents[i] += memcg_events_local(mi,
3050                                 acc->vmevents_array
3051                                 ? acc->vmevents_array[i] : i);
3052
3053                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3054                         acc->lru_pages[i] += memcg_page_state_local(mi,
3055                                                               NR_LRU_BASE + i);
3056         }
3057 }
3058
3059 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3060 {
3061         unsigned long val = 0;
3062
3063         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3064                 struct mem_cgroup *iter;
3065
3066                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
3067                         val += memcg_page_state_local(iter, MEMCG_CACHE);
3068                         val += memcg_page_state_local(iter, MEMCG_RSS);
3069                         if (swap)
3070                                 val += memcg_page_state_local(iter, MEMCG_SWAP);
3071                 }
3072         } else {
3073                 if (!swap)
3074                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3075                 else
3076                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3077         }
3078         return val;
3079 }
3080
3081 enum {
3082         RES_USAGE,
3083         RES_LIMIT,
3084         RES_MAX_USAGE,
3085         RES_FAILCNT,
3086         RES_SOFT_LIMIT,
3087 };
3088
3089 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3090                                struct cftype *cft)
3091 {
3092         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3093         struct page_counter *counter;
3094
3095         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3096         case _MEM:
3097                 counter = &memcg->memory;
3098                 break;
3099         case _MEMSWAP:
3100                 counter = &memcg->memsw;
3101                 break;
3102         case _KMEM:
3103                 counter = &memcg->kmem;
3104                 break;
3105         case _TCP:
3106                 counter = &memcg->tcpmem;
3107                 break;
3108         default:
3109                 BUG();
3110         }
3111
3112         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3113         case RES_USAGE:
3114                 if (counter == &memcg->memory)
3115                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3116                 if (counter == &memcg->memsw)
3117                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3118                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3119         case RES_LIMIT:
3120                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3121         case RES_MAX_USAGE:
3122                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3123         case RES_FAILCNT:
3124                 return counter->failcnt;
3125         case RES_SOFT_LIMIT:
3126                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3127         default:
3128                 BUG();
3129         }
3130 }
3131
3132 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3133 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3134 {
3135         int memcg_id;
3136
3137         if (cgroup_memory_nokmem)
3138                 return 0;
3139
3140         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3141         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3142
3143         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3144         if (memcg_id < 0)
3145                 return memcg_id;
3146
3147         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3148         /*
3149          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3150          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3151          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3152          * patched.
3153          */
3154         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3155         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3156         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3157
3158         return 0;
3159 }
3160
3161 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3162 {
3163         struct cgroup_subsys_state *css;
3164         struct mem_cgroup *parent, *child;
3165         int kmemcg_id;
3166
3167         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3168                 return;
3169         /*
3170          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3171          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3172          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3173          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3174          */
3175         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3176
3177         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3178
3179         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3180         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3181
3182         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3183         if (!parent)
3184                 parent = root_mem_cgroup;
3185
3186         /*
3187          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3188          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3189          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3190          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3191          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3192          * memcg_drain_all_list_lrus().
3193          */
3194         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3195         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3196                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3197                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3198                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3199                 if (!memcg->use_hierarchy)
3200                         break;
3201         }
3202         rcu_read_unlock();
3203
3204         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3205
3206         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3207 }
3208
3209 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3210 {
3211         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3212         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3213                 memcg_offline_kmem(memcg);
3214
3215         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3216                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3217                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3218                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3219         }
3220 }
3221 #else
3222 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3223 {
3224         return 0;
3225 }
3226 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3227 {
3228 }
3229 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3230 {
3231 }
3232 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3233
3234 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3235                                  unsigned long max)
3236 {
3237         int ret;
3238
3239         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3240         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3241         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3242         return ret;
3243 }
3244
3245 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3246 {
3247         int ret;
3248
3249         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3250
3251         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3252         if (ret)
3253                 goto out;
3254
3255         if (!memcg->tcpmem_active) {
3256                 /*
3257                  * The active flag needs to be written after the static_key
3258                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3259                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3260                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3261                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3262                  *
3263                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3264                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3265                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3266                  * yet, we'll lose accounting.
3267                  *
3268                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3269                  * because when this value change, the code to process it is not
3270                  * patched in yet.
3271                  */
3272                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3273                 memcg->tcpmem_active = true;
3274         }
3275 out:
3276         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3277         return ret;
3278 }
3279
3280 /*
3281  * The user of this function is...
3282  * RES_LIMIT.
3283  */
3284 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3285                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3286 {
3287         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3288         unsigned long nr_pages;
3289         int ret;
3290
3291         buf = strstrip(buf);
3292         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3293         if (ret)
3294                 return ret;
3295
3296         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3297         case RES_LIMIT:
3298                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3299                         ret = -EINVAL;
3300                         break;
3301                 }
3302                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3303                 case _MEM:
3304                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3305                         break;
3306                 case _MEMSWAP:
3307                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3308                         break;
3309                 case _KMEM:
3310                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3311                         break;
3312                 case _TCP:
3313                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3314                         break;
3315                 }
3316                 break;
3317         case RES_SOFT_LIMIT:
3318                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3319                 ret = 0;
3320                 break;
3321         }
3322         return ret ?: nbytes;
3323 }
3324
3325 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3326                                 size_t nbytes, loff_t off)
3327 {
3328         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3329         struct page_counter *counter;
3330
3331         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3332         case _MEM:
3333                 counter = &memcg->memory;
3334                 break;
3335         case _MEMSWAP:
3336                 counter = &memcg->memsw;
3337                 break;
3338         case _KMEM:
3339                 counter = &memcg->kmem;
3340                 break;
3341         case _TCP:
3342                 counter = &memcg->tcpmem;
3343                 break;
3344         default:
3345                 BUG();
3346         }
3347
3348         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3349         case RES_MAX_USAGE:
3350                 page_counter_reset_watermark(counter);
3351                 break;
3352         case RES_FAILCNT:
3353                 counter->failcnt = 0;
3354                 break;
3355         default:
3356                 BUG();
3357         }
3358
3359         return nbytes;
3360 }
3361
3362 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3363                                         struct cftype *cft)
3364 {
3365         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3366 }
3367
3368 #ifdef CONFIG_MMU
3369 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3370                                         struct cftype *cft, u64 val)
3371 {
3372         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3373
3374         if (val & ~MOVE_MASK)
3375                 return -EINVAL;
3376
3377         /*
3378          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3379          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3380          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3381          * affect task migrations starting after the change.
3382          */
3383         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3384         return 0;
3385 }
3386 #else
3387 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3388                                         struct cftype *cft, u64 val)
3389 {
3390         return -ENOSYS;
3391 }
3392 #endif
3393
3394 #ifdef CONFIG_NUMA
3395
3396 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3397 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3398 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3399
3400 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3401                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3402 {
3403         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
3404         unsigned long nr = 0;
3405         enum lru_list lru;
3406
3407         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3408
3409         for_each_lru(lru) {
3410                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3411                         continue;
3412                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3413         }
3414         return nr;
3415 }
3416
3417 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3418                                              unsigned int lru_mask)
3419 {
3420         unsigned long nr = 0;
3421         enum lru_list lru;
3422
3423         for_each_lru(lru) {
3424                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3425                         continue;
3426                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3427         }
3428         return nr;
3429 }
3430
3431 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3432 {
3433         struct numa_stat {
3434                 const char *name;
3435                 unsigned int lru_mask;
3436         };
3437
3438         static const struct numa_stat stats[] = {
3439                 { "total", LRU_ALL },
3440                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3441                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3442                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3443         };
3444         const struct numa_stat *stat;
3445         int nid;
3446         unsigned long nr;
3447         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3448
3449         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3450                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3451                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3452                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3453                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3454                                                           stat->lru_mask);
3455                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3456                 }
3457                 seq_putc(m, '\n');
3458         }
3459
3460         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3461                 struct mem_cgroup *iter;
3462
3463                 nr = 0;
3464                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3465                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3466                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3467                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3468                         nr = 0;
3469                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3470                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3471                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3472                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3473                 }
3474                 seq_putc(m, '\n');
3475         }
3476
3477         return 0;
3478 }
3479 #endif /* CONFIG_NUMA */
3480
3481 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3482 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3483         PGPGIN,
3484         PGPGOUT,
3485         PGFAULT,
3486         PGMAJFAULT,
3487 };
3488
3489 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3490         "pgpgin",
3491         "pgpgout",
3492         "pgfault",
3493         "pgmajfault",
3494 };
3495
3496 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3497 {
3498         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3499         unsigned long memory, memsw;
3500         struct mem_cgroup *mi;
3501         unsigned int i;
3502         struct accumulated_vmstats acc;
3503
3504         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3505         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3506
3507         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3508                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3509                         continue;
3510                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3511                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3512                            PAGE_SIZE);
3513         }
3514
3515         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3516                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3517                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3518
3519         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3520                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3521                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3522                            PAGE_SIZE);
3523
3524         /* Hierarchical information */
3525         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3526         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3527                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3528                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3529         }
3530         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3531                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3532         if (do_memsw_account())
3533                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3534                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3535
3536         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
3537         acc.vmstats_size = ARRAY_SIZE(memcg1_stats);
3538         acc.vmstats_array = memcg1_stats;
3539         acc.vmevents_size = ARRAY_SIZE(memcg1_events);
3540         acc.vmevents_array = memcg1_events;
3541         accumulate_vmstats(memcg, &acc);
3542
3543         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3544                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3545                         continue;
3546                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3547                            (u64)acc.vmstats[i] * PAGE_SIZE);
3548         }
3549
3550         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3551                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3552                            (u64)acc.vmevents[i]);
3553
3554         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3555                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3556                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
3557
3558 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3559         {
3560                 pg_data_t *pgdat;
3561                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3562                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3563                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3564                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3565
3566                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3567                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3568                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3569
3570                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3571                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3572                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3573                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3574                 }
3575                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3576                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3577                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3578                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3579         }
3580 #endif
3581
3582         return 0;
3583 }
3584
3585 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3586                                       struct cftype *cft)
3587 {
3588         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3589
3590         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3591 }
3592
3593 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3594                                        struct cftype *cft, u64 val)
3595 {
3596         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3597
3598         if (val > 100)
3599                 return -EINVAL;
3600
3601         if (css->parent)
3602                 memcg->swappiness = val;
3603         else
3604                 vm_swappiness = val;
3605
3606         return 0;
3607 }
3608
3609 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3610 {
3611         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3612         unsigned long usage;
3613         int i;
3614
3615         rcu_read_lock();
3616         if (!swap)
3617                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3618         else
3619                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3620
3621         if (!t)
3622                 goto unlock;
3623
3624         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3625
3626         /*
3627          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3628          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3629          * call of __mem_cgroup_threshold().
3630          */
3631         i = t->current_threshold;
3632
3633         /*
3634          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3635          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3636          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3637          * only one element of the array here.
3638          */
3639         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3640                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3641
3642         /* i = current_threshold + 1 */
3643         i++;
3644
3645         /*
3646          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3647          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3648          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3649          * only one element of the array here.
3650          */
3651         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3652                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3653
3654         /* Update current_threshold */
3655         t->current_threshold = i - 1;
3656 unlock:
3657         rcu_read_unlock();
3658 }
3659
3660 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3661 {
3662         while (memcg) {
3663                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3664                 if (do_memsw_account())
3665                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3666
3667                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3668         }
3669 }
3670
3671 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3672 {
3673         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3674         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3675
3676         if (_a->threshold > _b->threshold)
3677                 return 1;
3678
3679         if (_a->threshold < _b->threshold)
3680                 return -1;
3681
3682         return 0;
3683 }
3684
3685 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3686 {
3687         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3688
3689         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3690
3691         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3692                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3693
3694         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3699 {
3700         struct mem_cgroup *iter;
3701
3702         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3703                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3704 }
3705
3706 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3707         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3708 {
3709         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3710         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3711         unsigned long threshold;
3712         unsigned long usage;
3713         int i, size, ret;
3714
3715         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3716         if (ret)
3717                 return ret;
3718
3719         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3720
3721         if (type == _MEM) {
3722                 thresholds = &memcg->thresholds;
3723                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3724         } else if (type == _MEMSWAP) {
3725                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3726                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3727         } else
3728                 BUG();
3729
3730         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3731         if (thresholds->primary)
3732                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3733
3734         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3735
3736         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3737         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
3738         if (!new) {
3739                 ret = -ENOMEM;
3740                 goto unlock;
3741         }
3742         new->size = size;
3743
3744         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3745         if (thresholds->primary) {
3746                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3747                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3748         }
3749
3750         /* Add new threshold */
3751         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3752         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3753
3754         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3755         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3756                         compare_thresholds, NULL);
3757
3758         /* Find current threshold */
3759         new->current_threshold = -1;
3760         for (i = 0; i < size; i++) {
3761                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3762                         /*
3763                          * new->current_threshold will not be used until
3764                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3765                          * it here.
3766                          */
3767                         ++new->current_threshold;
3768                 } else
3769                         break;
3770         }
3771
3772         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3773         kfree(thresholds->spare);
3774         thresholds->spare = thresholds->primary;
3775
3776         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3777
3778         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3779         synchronize_rcu();
3780
3781 unlock:
3782         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3783
3784         return ret;
3785 }
3786
3787 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3788         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3789 {
3790         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3791 }
3792
3793 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3794         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3795 {
3796         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3797 }
3798
3799 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3800         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3801 {
3802         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3803         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3804         unsigned long usage;
3805         int i, j, size;
3806
3807         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3808
3809         if (type == _MEM) {
3810                 thresholds = &memcg->thresholds;
3811                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3812         } else if (type == _MEMSWAP) {
3813                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3814                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3815         } else
3816                 BUG();
3817
3818         if (!thresholds->primary)
3819                 goto unlock;
3820
3821         /* Check if a threshold crossed before removing */
3822         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3823
3824         /* Calculate new number of threshold */
3825         size = 0;
3826         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3827                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3828                         size++;
3829         }
3830
3831         new = thresholds->spare;
3832
3833         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3834         if (!size) {
3835                 kfree(new);
3836                 new = NULL;
3837                 goto swap_buffers;
3838         }
3839
3840         new->size = size;
3841
3842         /* Copy thresholds and find current threshold */
3843         new->current_threshold = -1;
3844         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3845                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3846                         continue;
3847
3848                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3849                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3850                         /*
3851                          * new->current_threshold will not be used
3852                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3853                          * it here.
3854                          */
3855                         ++new->current_threshold;
3856                 }
3857                 j++;
3858         }
3859
3860 swap_buffers:
3861         /* Swap primary and spare array */
3862         thresholds->spare = thresholds->primary;
3863
3864         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3865
3866         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3867         synchronize_rcu();
3868
3869         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3870         if (!new) {
3871                 kfree(thresholds->spare);
3872                 thresholds->spare = NULL;
3873         }
3874 unlock:
3875         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3876 }
3877
3878 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3879         struct eventfd_ctx *eventfd)
3880 {
3881         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3882 }
3883
3884 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3885         struct eventfd_ctx *eventfd)
3886 {
3887         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3888 }
3889
3890 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3891         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3892 {
3893         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3894
3895         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3896         if (!event)
3897                 return -ENOMEM;
3898
3899         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3900
3901         event->eventfd = eventfd;
3902         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3903
3904         /* already in OOM ? */
3905         if (memcg->under_oom)
3906                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3907         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3908
3909         return 0;
3910 }
3911
3912 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3913         struct eventfd_ctx *eventfd)
3914 {
3915         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3916
3917         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3918
3919         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3920                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3921                         list_del(&ev->list);
3922                         kfree(ev);
3923                 }
3924         }
3925
3926         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3927 }
3928
3929 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3930 {
3931         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
3932
3933         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3934         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3935         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
3936                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
3937         return 0;
3938 }
3939
3940 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3941         struct cftype *cft, u64 val)
3942 {
3943         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3944
3945         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3946         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3947                 return -EINVAL;
3948
3949         memcg->oom_kill_disable = val;
3950         if (!val)
3951                 memcg_oom_recover(memcg);
3952
3953         return 0;
3954 }
3955
3956 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3957
3958 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3959 {
3960         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3961 }
3962
3963 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3964 {
3965         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3966 }
3967
3968 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3969 {
3970         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3971 }
3972
3973 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3974 {
3975         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3976
3977         if (!memcg->css.parent)
3978                 return NULL;
3979
3980         return &memcg->cgwb_domain;
3981 }
3982
3983 /*
3984  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
3985  * Keep in sync with memcg_exact_page().
3986  */
3987 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
3988 {
3989         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
3990         int cpu;
3991
3992         for_each_online_cpu(cpu)
3993                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
3994         if (x < 0)
3995                 x = 0;
3996         return x;
3997 }
3998
3999 /**
4000  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4001  * @wb: bdi_writeback in question
4002  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4003  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4004  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4005  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4006  *
4007  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4008  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4009  * is a bit more involved.
4010  *
4011  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4012  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4013  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4014  * available memory in the system.  The caller should further cap
4015  * *@pheadroom accordingly.
4016  */
4017 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4018                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4019                          unsigned long *pwriteback)
4020 {
4021         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4022         struct mem_cgroup *parent;
4023
4024         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4025
4026         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4027         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4028         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4029                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4030         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4031
4032         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4033                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4034                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4035
4036                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4037                 memcg = parent;
4038         }
4039 }
4040
4041 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4042
4043 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4044 {
4045         return 0;
4046 }
4047
4048 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4049 {
4050 }
4051
4052 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4053 {
4054 }
4055
4056 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4057
4058 /*
4059  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4060  *
4061  * "cgroup.event_control" implementation.
4062  *
4063  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4064  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4065  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4066  *
4067  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4068  * possible.
4069  */
4070
4071 /*
4072  * Unregister event and free resources.
4073  *
4074  * Gets called from workqueue.
4075  */
4076 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4077 {
4078         struct mem_cgroup_event *event =
4079                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4080         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4081
4082         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4083
4084         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4085
4086         /* Notify userspace the event is going away. */
4087         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4088
4089         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4090         kfree(event);
4091         css_put(&memcg->css);
4092 }
4093
4094 /*
4095  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4096  *
4097  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4098  */
4099 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4100                             int sync, void *key)
4101 {
4102         struct mem_cgroup_event *event =
4103                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4104         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4105         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4106
4107         if (flags & EPOLLHUP) {
4108                 /*
4109                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4110                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4111                  * for us.
4112                  *
4113                  * We can't race against event freeing since the other
4114                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4115                  * which we hold.
4116                  */
4117                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4118                 if (!list_empty(&event->list)) {
4119                         list_del_init(&event->list);
4120                         /*
4121                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4122                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4123                          */
4124                         schedule_work(&event->remove);
4125                 }
4126                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4127         }
4128
4129         return 0;
4130 }
4131
4132 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4133                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4134 {
4135         struct mem_cgroup_event *event =
4136                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4137
4138         event->wqh = wqh;
4139         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4140 }
4141
4142 /*
4143  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4144  *
4145  * Parse input and register new cgroup event handler.
4146  *
4147  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4148  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4149  */
4150 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4151                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4152 {
4153         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4154         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4155         struct mem_cgroup_event *event;
4156         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4157         unsigned int efd, cfd;
4158         struct fd efile;
4159         struct fd cfile;
4160         const char *name;
4161         char *endp;
4162         int ret;
4163
4164         buf = strstrip(buf);
4165
4166         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4167         if (*endp != ' ')
4168                 return -EINVAL;
4169         buf = endp + 1;
4170
4171         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4172         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4173                 return -EINVAL;
4174         buf = endp + 1;
4175
4176         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4177         if (!event)
4178                 return -ENOMEM;
4179
4180         event->memcg = memcg;
4181         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4182         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4183         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4184         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4185
4186         efile = fdget(efd);
4187         if (!efile.file) {
4188                 ret = -EBADF;
4189                 goto out_kfree;
4190         }
4191
4192         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4193         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4194                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4195                 goto out_put_efile;
4196         }
4197
4198         cfile = fdget(cfd);
4199         if (!cfile.file) {
4200                 ret = -EBADF;
4201                 goto out_put_eventfd;
4202         }
4203
4204         /* the process need read permission on control file */
4205         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4206         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4207         if (ret < 0)
4208                 goto out_put_cfile;
4209
4210         /*
4211          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4212          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4213          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4214          * is for compatibility anyway.
4215          *
4216          * DO NOT ADD NEW FILES.
4217          */
4218         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4219
4220         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4221                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4222                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4223         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4224                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4225                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4226         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4227                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4228                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4229         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4230                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4231                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4232         } else {
4233                 ret = -EINVAL;
4234                 goto out_put_cfile;
4235         }
4236
4237         /*
4238          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4239          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4240          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4241          */
4242         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4243                                                &memory_cgrp_subsys);
4244         ret = -EINVAL;
4245         if (IS_ERR(cfile_css))
4246                 goto out_put_cfile;
4247         if (cfile_css != css) {
4248                 css_put(cfile_css);
4249                 goto out_put_cfile;
4250         }
4251
4252         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4253         if (ret)
4254                 goto out_put_css;
4255
4256         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4257
4258         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4259         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4260         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4261
4262         fdput(cfile);
4263         fdput(efile);
4264
4265         return nbytes;
4266
4267 out_put_css:
4268         css_put(css);
4269 out_put_cfile:
4270         fdput(cfile);
4271 out_put_eventfd:
4272         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4273 out_put_efile:
4274         fdput(efile);
4275 out_kfree:
4276         kfree(event);
4277
4278         return ret;
4279 }
4280
4281 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4282         {
4283                 .name = "usage_in_bytes",
4284                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4285                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4286         },
4287         {
4288                 .name = "max_usage_in_bytes",
4289                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4290                 .write = mem_cgroup_reset,
4291                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4292         },
4293         {
4294                 .name = "limit_in_bytes",
4295                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4296                 .write = mem_cgroup_write,
4297                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4298         },
4299         {
4300                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4301                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4302                 .write = mem_cgroup_write,
4303                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4304         },
4305         {
4306                 .name = "failcnt",
4307                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4308                 .write = mem_cgroup_reset,
4309                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4310         },
4311         {
4312                 .name = "stat",
4313                 .seq_show = memcg_stat_show,
4314         },
4315         {
4316                 .name = "force_empty",
4317                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4318         },
4319         {
4320                 .name = "use_hierarchy",
4321                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4322                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4323         },
4324         {
4325                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4326                 .write = memcg_write_event_control,
4327                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4328         },
4329         {
4330                 .name = "swappiness",
4331                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4332                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4333         },
4334         {
4335                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4336                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4337                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4338         },
4339         {
4340                 .name = "oom_control",
4341                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4342                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4343                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4344         },
4345         {
4346                 .name = "pressure_level",
4347         },
4348 #ifdef CONFIG_NUMA
4349         {
4350                 .name = "numa_stat",
4351                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4352         },
4353 #endif
4354         {
4355                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4356                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4357                 .write = mem_cgroup_write,
4358                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4359         },
4360         {
4361                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4362                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4363                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4364         },
4365         {
4366                 .name = "kmem.failcnt",
4367                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4368                 .write = mem_cgroup_reset,
4369                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4370         },
4371         {
4372                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4373                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4374                 .write = mem_cgroup_reset,
4375                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4376         },
4377 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4378         {
4379                 .name = "kmem.slabinfo",
4380                 .seq_start = memcg_slab_start,
4381                 .seq_next = memcg_slab_next,
4382                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4383                 .seq_show = memcg_slab_show,
4384         },
4385 #endif
4386         {
4387                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4388                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4389                 .write = mem_cgroup_write,
4390                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4391         },
4392         {
4393                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4394                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4395                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4396         },
4397         {
4398                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4399                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4400                 .write = mem_cgroup_reset,
4401                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4402         },
4403         {
4404                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4405                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4406                 .write = mem_cgroup_reset,
4407                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4408         },
4409         { },    /* terminate */
4410 };
4411
4412 /*
4413  * Private memory cgroup IDR
4414  *
4415  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4416  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4417  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4418  * memory-controlled cgroups to 64k.
4419  *
4420  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4421  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4422  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4423  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4424  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4425  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4426  *
4427  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4428  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4429  * when the CSS is offlined.
4430  *
4431  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4432  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4433  * those references are manageable from userspace.
4434  */
4435
4436 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4437
4438 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4439 {
4440         if (memcg->id.id > 0) {
4441                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4442                 memcg->id.id = 0;
4443         }
4444 }
4445
4446 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4447 {
4448         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4449 }
4450
4451 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4452 {
4453         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4454                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4455
4456                 /* Memcg ID pins CSS */
4457                 css_put(&memcg->css);
4458         }
4459 }
4460
4461 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4462 {
4463         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4464 }
4465
4466 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4467 {
4468         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4469 }
4470
4471 /**
4472  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4473  * @id: the memcg id to look up
4474  *
4475  * Caller must hold rcu_read_lock().
4476  */
4477 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4478 {
4479         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4480         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4481 }
4482
4483 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4484 {
4485         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4486         int tmp = node;
4487         /*
4488          * This routine is called against possible nodes.
4489          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4490          *
4491          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4492          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4493          *       function.
4494          */
4495         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4496                 tmp = -1;
4497         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4498         if (!pn)
4499                 return 1;
4500
4501         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4502         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4503                 kfree(pn);
4504                 return 1;
4505         }
4506
4507         lruvec_init(&pn->lruvec);
4508         pn->usage_in_excess = 0;
4509         pn->on_tree = false;
4510         pn->memcg = memcg;
4511
4512         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4513         return 0;
4514 }
4515
4516 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4517 {
4518         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4519
4520         if (!pn)
4521                 return;
4522
4523         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4524         kfree(pn);
4525 }
4526
4527 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4528 {
4529         int node;
4530
4531         for_each_node(node)
4532                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4533         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4534         kfree(memcg);
4535 }
4536
4537 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4538 {
4539         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4540         __mem_cgroup_free(memcg);
4541 }
4542
4543 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4544 {
4545         struct mem_cgroup *memcg;
4546         unsigned int size;
4547         int node;
4548
4549         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4550         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4551
4552         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4553         if (!memcg)
4554                 return NULL;
4555
4556         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4557                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4558                                  GFP_KERNEL);
4559         if (memcg->id.id < 0)
4560                 goto fail;
4561
4562         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4563         if (!memcg->vmstats_percpu)
4564                 goto fail;
4565
4566         for_each_node(node)
4567                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4568                         goto fail;
4569
4570         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4571                 goto fail;
4572
4573         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4574         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4575         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4576         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4577         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4578         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4579         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4580         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4581         memcg->socket_pressure = jiffies;
4582 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4583         memcg->kmemcg_id = -1;
4584 #endif
4585 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4586         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4587 #endif
4588         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4589         return memcg;
4590 fail:
4591         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4592         __mem_cgroup_free(memcg);
4593         return NULL;
4594 }
4595
4596 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4597 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4598 {
4599         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4600         struct mem_cgroup *memcg;
4601         long error = -ENOMEM;
4602
4603         memcg = mem_cgroup_alloc();
4604         if (!memcg)
4605                 return ERR_PTR(error);
4606
4607         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4608         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4609         if (parent) {
4610                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4611                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4612         }
4613         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4614                 memcg->use_hierarchy = true;
4615                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4616                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4617                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4618                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4619                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4620         } else {
4621                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4622                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4623                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4624                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4625                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4626                 /*
4627                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4628                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4629                  * unfortunate state in our controller.
4630                  */
4631                 if (parent != root_mem_cgroup)
4632                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4633         }
4634
4635         /* The following stuff does not apply to the root */
4636         if (!parent) {
4637                 root_mem_cgroup = memcg;
4638                 return &memcg->css;
4639         }
4640
4641         error = memcg_online_kmem(memcg);
4642         if (error)
4643                 goto fail;
4644
4645         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4646                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4647
4648         return &memcg->css;
4649 fail:
4650         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4651         mem_cgroup_free(memcg);
4652         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4653 }
4654
4655 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4656 {
4657         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4658
4659         /*
4660          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
4661          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
4662          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
4663          */
4664         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
4665                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4666                 return -ENOMEM;
4667         }
4668
4669         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4670         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
4671         css_get(css);
4672         return 0;
4673 }
4674
4675 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4676 {
4677         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4678         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4679
4680         /*
4681          * Unregister events and notify userspace.
4682          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4683          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4684          */
4685         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4686         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4687                 list_del_init(&event->list);
4688                 schedule_work(&event->remove);
4689         }
4690         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4691
4692         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4693         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4694
4695         memcg_offline_kmem(memcg);
4696         wb_memcg_offline(memcg);
4697
4698         drain_all_stock(memcg);
4699
4700         mem_cgroup_id_put(memcg);
4701 }
4702
4703 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4704 {
4705         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4706
4707         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4708 }
4709
4710 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4711 {
4712         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4713
4714         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4715                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4716
4717         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4718                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4719
4720         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4721         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4722         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4723         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
4724         memcg_free_kmem(memcg);
4725         mem_cgroup_free(memcg);
4726 }
4727
4728 /**
4729  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4730  * @css: the target css
4731  *
4732  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4733  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4734  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4735  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4736  * made visible again.
4737  *
4738  * The current implementation only resets the essential configurations.
4739  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4740  */
4741 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4742 {
4743         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4744
4745         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4746         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4747         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4748         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4749         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4750         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4751         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4752         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4753         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4754         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4755 }
4756
4757 #ifdef CONFIG_MMU
4758 /* Handlers for move charge at task migration. */
4759 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4760 {
4761         int ret;
4762
4763         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4764         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4765         if (!ret) {
4766                 mc.precharge += count;
4767                 return ret;
4768         }
4769
4770         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4771         while (count--) {
4772                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4773                 if (ret)
4774                         return ret;
4775                 mc.precharge++;
4776                 cond_resched();
4777         }
4778         return 0;
4779 }
4780
4781 union mc_target {
4782         struct page     *page;
4783         swp_entry_t     ent;
4784 };
4785
4786 enum mc_target_type {
4787         MC_TARGET_NONE = 0,
4788         MC_TARGET_PAGE,
4789         MC_TARGET_SWAP,
4790         MC_TARGET_DEVICE,
4791 };
4792
4793 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4794                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4795 {
4796         struct page *page = _vm_normal_page(vma, addr, ptent, true);
4797
4798         if (!page || !page_mapped(page))
4799                 return NULL;
4800         if (PageAnon(page)) {
4801                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4802                         return NULL;
4803         } else {
4804                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4805                         return NULL;
4806         }
4807         if (!get_page_unless_zero(page))
4808                 return NULL;
4809
4810         return page;
4811 }
4812
4813 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
4814 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4815                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4816 {
4817         struct page *page = NULL;
4818         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4819
4820         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4821                 return NULL;
4822
4823         /*
4824          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
4825          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
4826          * as special swap entry in the CPU page table.
4827          */
4828         if (is_device_private_entry(ent)) {
4829                 page = device_private_entry_to_page(ent);
4830                 /*
4831                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
4832                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
4833                  */
4834                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
4835                         return NULL;
4836                 return page;
4837         }
4838
4839         /*
4840          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4841          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4842          */
4843         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4844         if (do_memsw_account())
4845                 entry->val = ent.val;
4846
4847         return page;
4848 }
4849 #else
4850 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4851                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4852 {
4853         return NULL;
4854 }
4855 #endif
4856
4857 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4858                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4859 {
4860         struct page *page = NULL;
4861         struct address_space *mapping;
4862         pgoff_t pgoff;
4863
4864         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4865                 return NULL;
4866         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4867                 return NULL;
4868
4869         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4870         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4871
4872         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4873 #ifdef CONFIG_SWAP
4874         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4875         if (shmem_mapping(mapping)) {
4876                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4877                 if (xa_is_value(page)) {
4878                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4879                         if (do_memsw_account())
4880                                 *entry = swp;
4881                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4882                                              swp_offset(swp));
4883                 }
4884         } else
4885                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4886 #else
4887         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4888 #endif
4889         return page;
4890 }
4891
4892 /**
4893  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4894  * @page: the page
4895  * @compound: charge the page as compound or small page
4896  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4897  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4898  *
4899  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4900  *
4901  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4902  * from old cgroup.
4903  */
4904 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4905                                    bool compound,
4906                                    struct mem_cgroup *from,
4907                                    struct mem_cgroup *to)
4908 {
4909         unsigned long flags;
4910         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4911         int ret;
4912         bool anon;
4913
4914         VM_BUG_ON(from == to);
4915         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4916         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4917
4918         /*
4919          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4920          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4921          */
4922         ret = -EBUSY;
4923         if (!trylock_page(page))
4924                 goto out;
4925
4926         ret = -EINVAL;
4927         if (page->mem_cgroup != from)
4928                 goto out_unlock;
4929
4930         anon = PageAnon(page);
4931
4932         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4933
4934         if (!anon && page_mapped(page)) {
4935                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
4936                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
4937         }
4938
4939         /*
4940          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4941          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
4942          * So mapping should be stable for dirty pages.
4943          */
4944         if (!anon && PageDirty(page)) {
4945                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4946
4947                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4948                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
4949                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
4950                 }
4951         }
4952
4953         if (PageWriteback(page)) {
4954                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
4955                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
4956         }
4957
4958         /*
4959          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4960          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4961          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4962          */
4963
4964         /* caller should have done css_get */
4965         page->mem_cgroup = to;
4966         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4967
4968         ret = 0;
4969
4970         local_irq_disable();
4971         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4972         memcg_check_events(to, page);
4973         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4974         memcg_check_events(from, page);
4975         local_irq_enable();
4976 out_unlock:
4977         unlock_page(page);
4978 out:
4979         return ret;
4980 }
4981
4982 /**
4983  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4984  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4985  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4986  * @ptent: the pte to be checked
4987  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4988  *
4989  * Returns
4990  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4991  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4992  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4993  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4994  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4995  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4996  *     in target->ent.
4997  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PUBLIC
4998  *     or MEMORY_DEVICE_PRIVATE (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
4999  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5000  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5001  *     regular page.
5002  *
5003  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5004  *
5005  * Called with pte lock held.
5006  */
5007
5008 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5009                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5010 {
5011         struct page *page = NULL;
5012         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5013         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5014
5015         if (pte_present(ptent))
5016                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5017         else if (is_swap_pte(ptent))
5018                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5019         else if (pte_none(ptent))
5020                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5021
5022         if (!page && !ent.val)
5023                 return ret;
5024         if (page) {
5025                 /*
5026                  * Do only loose check w/o serialization.
5027                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5028                  * not under LRU exclusion.
5029                  */
5030                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5031                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5032                         if (is_device_private_page(page) ||
5033                             is_device_public_page(page))
5034                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5035                         if (target)
5036                                 target->page = page;
5037                 }
5038                 if (!ret || !target)
5039                         put_page(page);
5040         }
5041         /*
5042          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5043          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5044          */
5045         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5046             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5047                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5048                 if (target)
5049                         target->ent = ent;
5050         }
5051         return ret;
5052 }
5053
5054 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5055 /*
5056  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5057  * not support them for now.
5058  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5059  */
5060 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5061                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5062 {
5063         struct page *page = NULL;
5064         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5065
5066         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5067                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5068                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5069                 return ret;
5070         }
5071         page = pmd_page(pmd);
5072         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5073         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5074                 return ret;
5075         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5076                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5077                 if (target) {
5078                         get_page(page);
5079                         target->page = page;
5080                 }
5081         }
5082         return ret;
5083 }
5084 #else
5085 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5086                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5087 {
5088         return MC_TARGET_NONE;
5089 }
5090 #endif
5091
5092 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5093                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5094                                         struct mm_walk *walk)
5095 {
5096         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5097         pte_t *pte;
5098         spinlock_t *ptl;
5099
5100         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5101         if (ptl) {
5102                 /*
5103                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5104                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PUBLIC or
5105                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE but this might change.
5106                  */
5107                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5108                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5109                 spin_unlock(ptl);
5110                 return 0;
5111         }
5112
5113         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5114                 return 0;
5115         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5116         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5117                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5118                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5119         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5120         cond_resched();
5121
5122         return 0;
5123 }
5124
5125 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5126 {
5127         unsigned long precharge;
5128
5129         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5130                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5131                 .mm = mm,
5132         };
5133         down_read(&mm->mmap_sem);
5134         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
5135                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5136         up_read(&mm->mmap_sem);
5137
5138         precharge = mc.precharge;
5139         mc.precharge = 0;
5140
5141         return precharge;
5142 }
5143
5144 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5145 {
5146         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5147
5148         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5149         mc.moving_task = current;
5150         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5151 }
5152
5153 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5154 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5155 {
5156         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5157         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5158
5159         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5160         if (mc.precharge) {
5161                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5162                 mc.precharge = 0;
5163         }
5164         /*
5165          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5166          * we must uncharge here.
5167          */
5168         if (mc.moved_charge) {
5169                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5170                 mc.moved_charge = 0;
5171         }
5172         /* we must fixup refcnts and charges */
5173         if (mc.moved_swap) {
5174                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5175                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5176                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5177
5178                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5179
5180                 /*
5181                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5182                  * should uncharge to->memory.
5183                  */
5184                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5185                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5186
5187                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5188                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5189
5190                 mc.moved_swap = 0;
5191         }
5192         memcg_oom_recover(from);
5193         memcg_oom_recover(to);
5194         wake_up_all(&mc.waitq);
5195 }
5196
5197 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5198 {
5199         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5200
5201         /*
5202          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5203          * task migration.
5204          */
5205         mc.moving_task = NULL;
5206         __mem_cgroup_clear_mc();
5207         spin_lock(&mc.lock);
5208         mc.from = NULL;
5209         mc.to = NULL;
5210         mc.mm = NULL;
5211         spin_unlock(&mc.lock);
5212
5213         mmput(mm);
5214 }
5215
5216 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5217 {
5218         struct cgroup_subsys_state *css;
5219         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5220         struct mem_cgroup *from;
5221         struct task_struct *leader, *p;
5222         struct mm_struct *mm;
5223         unsigned long move_flags;
5224         int ret = 0;
5225
5226         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5227         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5228                 return 0;
5229
5230         /*
5231          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5232          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5233          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5234          * multiple.
5235          */
5236         p = NULL;
5237         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5238                 WARN_ON_ONCE(p);
5239                 p = leader;
5240                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5241         }
5242         if (!p)
5243                 return 0;
5244
5245         /*
5246          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5247          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5248          * So we need to save it, and keep it going.
5249          */
5250         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5251         if (!move_flags)
5252                 return 0;
5253
5254         from = mem_cgroup_from_task(p);
5255
5256         VM_BUG_ON(from == memcg);
5257
5258         mm = get_task_mm(p);
5259         if (!mm)
5260                 return 0;
5261         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5262         if (mm->owner == p) {
5263                 VM_BUG_ON(mc.from);
5264                 VM_BUG_ON(mc.to);
5265                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5266                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5267                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5268
5269                 spin_lock(&mc.lock);
5270                 mc.mm = mm;
5271                 mc.from = from;
5272                 mc.to = memcg;
5273                 mc.flags = move_flags;
5274                 spin_unlock(&mc.lock);
5275                 /* We set mc.moving_task later */
5276
5277                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5278                 if (ret)
5279                         mem_cgroup_clear_mc();
5280         } else {
5281                 mmput(mm);
5282         }
5283         return ret;
5284 }
5285
5286 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5287 {
5288         if (mc.to)
5289                 mem_cgroup_clear_mc();
5290 }
5291
5292 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5293                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5294                                 struct mm_walk *walk)
5295 {
5296         int ret = 0;
5297         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5298         pte_t *pte;
5299         spinlock_t *ptl;
5300         enum mc_target_type target_type;
5301         union mc_target target;
5302         struct page *page;
5303
5304         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5305         if (ptl) {
5306                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5307                         spin_unlock(ptl);
5308                         return 0;
5309                 }
5310                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5311                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5312                         page = target.page;
5313                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5314                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5315                                                              mc.from, mc.to)) {
5316                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5317                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5318                                 }
5319                                 putback_lru_page(page);
5320                         }
5321                         put_page(page);
5322                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5323                         page = target.page;
5324                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5325                                                      mc.from, mc.to)) {
5326                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5327                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5328                         }
5329                         put_page(page);
5330                 }
5331                 spin_unlock(ptl);
5332                 return 0;
5333         }
5334
5335         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5336                 return 0;
5337 retry:
5338         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5339         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5340                 pte_t ptent = *(pte++);
5341                 bool device = false;
5342                 swp_entry_t ent;
5343
5344                 if (!mc.precharge)
5345                         break;
5346
5347                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5348                 case MC_TARGET_DEVICE:
5349                         device = true;
5350                         /* fall through */
5351                 case MC_TARGET_PAGE:
5352                         page = target.page;
5353                         /*
5354                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5355                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5356                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5357                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5358                          */
5359                         if (PageTransCompound(page))
5360                                 goto put;
5361                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5362                                 goto put;
5363                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5364                                                 mc.from, mc.to)) {
5365                                 mc.precharge--;
5366                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5367                                 mc.moved_charge++;
5368                         }
5369                         if (!device)
5370                                 putback_lru_page(page);
5371 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5372                         put_page(page);
5373                         break;
5374                 case MC_TARGET_SWAP:
5375                         ent = target.ent;
5376                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5377                                 mc.precharge--;
5378                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5379                                 mc.moved_swap++;
5380                         }
5381                         break;
5382                 default:
5383                         break;
5384                 }
5385         }
5386         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5387         cond_resched();
5388
5389         if (addr != end) {
5390                 /*
5391                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5392                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5393                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5394                  * phase.
5395                  */
5396                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5397                 if (!ret)
5398                         goto retry;
5399         }
5400
5401         return ret;
5402 }
5403
5404 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5405 {
5406         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5407                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5408                 .mm = mc.mm,
5409         };
5410
5411         lru_add_drain_all();
5412         /*
5413          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5414          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5415          * for already started RCU-only updates to finish.
5416          */
5417         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5418         synchronize_rcu();
5419 retry:
5420         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5421                 /*
5422                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5423                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5424                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5425                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5426                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5427                  */
5428                 __mem_cgroup_clear_mc();
5429                 cond_resched();
5430                 goto retry;
5431         }
5432         /*
5433          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5434          * additional charge, the page walk just aborts.
5435          */
5436         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5437
5438         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5439         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5440 }
5441
5442 static void mem_cgroup_move_task(void)
5443 {
5444         if (mc.to) {
5445                 mem_cgroup_move_charge();
5446                 mem_cgroup_clear_mc();
5447         }
5448 }
5449 #else   /* !CONFIG_MMU */
5450 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5451 {
5452         return 0;
5453 }
5454 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5455 {
5456 }
5457 static void mem_cgroup_move_task(void)
5458 {
5459 }
5460 #endif
5461
5462 /*
5463  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5464  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5465  * attempt.
5466  */
5467 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5468 {
5469         /*
5470          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5471          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5472          * on for the root memcg is enough.
5473          */
5474         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5475                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5476         else
5477                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5478 }
5479
5480 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5481 {
5482         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5483                 seq_puts(m, "max\n");
5484         else
5485                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5486
5487         return 0;
5488 }
5489
5490 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5491                                struct cftype *cft)
5492 {
5493         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5494
5495         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5496 }
5497
5498 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5499 {
5500         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5501                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5502 }
5503
5504 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5505                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5506 {
5507         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5508         unsigned long min;
5509         int err;
5510
5511         buf = strstrip(buf);
5512         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5513         if (err)
5514                 return err;
5515
5516         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5517
5518         return nbytes;
5519 }
5520
5521 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5522 {
5523         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5524                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5525 }
5526
5527 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5528                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5529 {
5530         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5531         unsigned long low;
5532         int err;
5533
5534         buf = strstrip(buf);
5535         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5536         if (err)
5537                 return err;
5538
5539         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5540
5541         return nbytes;
5542 }
5543
5544 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5545 {
5546         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
5547 }
5548
5549 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5550                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5551 {
5552         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5553         unsigned long nr_pages;
5554         unsigned long high;
5555         int err;
5556
5557         buf = strstrip(buf);
5558         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5559         if (err)
5560                 return err;
5561
5562         memcg->high = high;
5563
5564         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5565         if (nr_pages > high)
5566                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5567                                              GFP_KERNEL, true);
5568
5569         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5570         return nbytes;
5571 }
5572
5573 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5574 {
5575         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5576                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
5577 }
5578
5579 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5580                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5581 {
5582         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5583         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5584         bool drained = false;
5585         unsigned long max;
5586         int err;
5587
5588         buf = strstrip(buf);
5589         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5590         if (err)
5591                 return err;
5592
5593         xchg(&memcg->memory.max, max);
5594
5595         for (;;) {
5596                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5597
5598                 if (nr_pages <= max)
5599                         break;
5600
5601                 if (signal_pending(current)) {
5602                         err = -EINTR;
5603                         break;
5604                 }
5605
5606                 if (!drained) {
5607                         drain_all_stock(memcg);
5608                         drained = true;
5609                         continue;
5610                 }
5611
5612                 if (nr_reclaims) {
5613                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5614                                                           GFP_KERNEL, true))
5615                                 nr_reclaims--;
5616                         continue;
5617                 }
5618
5619                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
5620                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5621                         break;
5622         }
5623
5624         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5625         return nbytes;
5626 }
5627
5628 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5629 {
5630         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5631
5632         seq_printf(m, "low %lu\n",
5633                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_LOW]));
5634         seq_printf(m, "high %lu\n",
5635                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_HIGH]));
5636         seq_printf(m, "max %lu\n",
5637                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_MAX]));
5638         seq_printf(m, "oom %lu\n",
5639                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM]));
5640         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
5641                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
5642
5643         return 0;
5644 }
5645
5646 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5647 {
5648         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5649         struct accumulated_vmstats acc;
5650         int i;
5651
5652         /*
5653          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5654          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5655          *
5656          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5657          * 1) generic big picture -> specifics and details
5658          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5659          *
5660          * Current memory state:
5661          */
5662
5663         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
5664         acc.vmstats_size = MEMCG_NR_STAT;
5665         acc.vmevents_size = NR_VM_EVENT_ITEMS;
5666         accumulate_vmstats(memcg, &acc);
5667
5668         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5669                    (u64)acc.vmstats[MEMCG_RSS] * PAGE_SIZE);
5670         seq_printf(m, "file %llu\n",
5671                    (u64)acc.vmstats[MEMCG_CACHE] * PAGE_SIZE);
5672         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5673                    (u64)acc.vmstats[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5674         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5675                    (u64)(acc.vmstats[NR_SLAB_RECLAIMABLE] +
5676                          acc.vmstats[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5677         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5678                    (u64)acc.vmstats[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5679
5680         seq_printf(m, "shmem %llu\n",
5681                    (u64)acc.vmstats[NR_SHMEM] * PAGE_SIZE);
5682         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5683                    (u64)acc.vmstats[NR_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5684         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5685                    (u64)acc.vmstats[NR_FILE_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5686         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5687                    (u64)acc.vmstats[NR_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5688
5689         /*
5690          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
5691          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
5692          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
5693          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
5694          */
5695         seq_printf(m, "anon_thp %llu\n",
5696                    (u64)acc.vmstats[MEMCG_RSS_HUGE] * PAGE_SIZE);
5697
5698         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5699                 seq_printf(m, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5700                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
5701
5702         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5703                    (u64)acc.vmstats[NR_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5704         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5705                    (u64)acc.vmstats[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5706
5707         /* Accumulated memory events */
5708
5709         seq_printf(m, "pgfault %lu\n", acc.vmevents[PGFAULT]);
5710         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n", acc.vmevents[PGMAJFAULT]);
5711
5712         seq_printf(m, "workingset_refault %lu\n",
5713                    acc.vmstats[WORKINGSET_REFAULT]);
5714         seq_printf(m, "workingset_activate %lu\n",
5715                    acc.vmstats[WORKINGSET_ACTIVATE]);
5716         seq_printf(m, "workingset_nodereclaim %lu\n",
5717                    acc.vmstats[WORKINGSET_NODERECLAIM]);
5718
5719         seq_printf(m, "pgrefill %lu\n", acc.vmevents[PGREFILL]);
5720         seq_printf(m, "pgscan %lu\n", acc.vmevents[PGSCAN_KSWAPD] +
5721                    acc.vmevents[PGSCAN_DIRECT]);
5722         seq_printf(m, "pgsteal %lu\n", acc.vmevents[PGSTEAL_KSWAPD] +
5723                    acc.vmevents[PGSTEAL_DIRECT]);
5724         seq_printf(m, "pgactivate %lu\n", acc.vmevents[PGACTIVATE]);
5725         seq_printf(m, "pgdeactivate %lu\n", acc.vmevents[PGDEACTIVATE]);
5726         seq_printf(m, "pglazyfree %lu\n", acc.vmevents[PGLAZYFREE]);
5727         seq_printf(m, "pglazyfreed %lu\n", acc.vmevents[PGLAZYFREED]);
5728
5729 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5730         seq_printf(m, "thp_fault_alloc %lu\n", acc.vmevents[THP_FAULT_ALLOC]);
5731         seq_printf(m, "thp_collapse_alloc %lu\n",
5732                    acc.vmevents[THP_COLLAPSE_ALLOC]);
5733 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
5734
5735         return 0;
5736 }
5737
5738 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
5739 {
5740         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5741
5742         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
5743
5744         return 0;
5745 }
5746
5747 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
5748                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5749 {
5750         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5751         int ret, oom_group;
5752
5753         buf = strstrip(buf);
5754         if (!buf)
5755                 return -EINVAL;
5756
5757         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
5758         if (ret)
5759                 return ret;
5760
5761         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
5762                 return -EINVAL;
5763
5764         memcg->oom_group = oom_group;
5765
5766         return nbytes;
5767 }
5768
5769 static struct cftype memory_files[] = {
5770         {
5771                 .name = "current",
5772                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5773                 .read_u64 = memory_current_read,
5774         },
5775         {
5776                 .name = "min",
5777                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5778                 .seq_show = memory_min_show,
5779                 .write = memory_min_write,
5780         },
5781         {
5782                 .name = "low",
5783                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5784                 .seq_show = memory_low_show,
5785                 .write = memory_low_write,
5786         },
5787         {
5788                 .name = "high",
5789                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5790                 .seq_show = memory_high_show,
5791                 .write = memory_high_write,
5792         },
5793         {
5794                 .name = "max",
5795                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5796                 .seq_show = memory_max_show,
5797                 .write = memory_max_write,
5798         },
5799         {
5800                 .name = "events",
5801                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5802                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5803                 .seq_show = memory_events_show,
5804         },
5805         {
5806                 .name = "stat",
5807                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5808                 .seq_show = memory_stat_show,
5809         },
5810         {
5811                 .name = "oom.group",
5812                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
5813                 .seq_show = memory_oom_group_show,
5814                 .write = memory_oom_group_write,
5815         },
5816         { }     /* terminate */
5817 };
5818
5819 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5820         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5821         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5822         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5823         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5824         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5825         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5826         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5827         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5828         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5829         .bind = mem_cgroup_bind,
5830         .dfl_cftypes = memory_files,
5831         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5832         .early_init = 0,
5833 };
5834
5835 /**
5836  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
5837  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
5838  * @memcg: the memory cgroup to check
5839  *
5840  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
5841  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
5842  *
5843  * Returns one of the following:
5844  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
5845  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
5846  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
5847  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
5848  *
5849  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
5850  *
5851  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
5852  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
5853  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
5854  *
5855  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
5856  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
5857  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
5858  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
5859  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
5860  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
5861  * protected memory.
5862  *
5863  *                                             low_usage
5864  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
5865  *                                        siblings_low_usage
5866  *
5867  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
5868  * low_usage = |
5869  *             | 0, otherwise.
5870  *
5871  *
5872  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
5873  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
5874  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
5875  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
5876  * distribution.
5877  *
5878  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
5879  *
5880  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
5881  *    //\\
5882  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
5883  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
5884  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
5885  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
5886  *
5887  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
5888  * is expected (approximately):
5889  *
5890  *     A/memory.current = 2G
5891  *
5892  *     B/memory.current = 1.3G
5893  *     C/memory.current = 0.6G
5894  *     D/memory.current = 0
5895  *     E/memory.current = 0
5896  *
5897  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
5898  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
5899  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
5900  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
5901  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
5902  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
5903  * as memory.low is a best-effort mechanism.
5904  */
5905 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
5906                                                 struct mem_cgroup *memcg)
5907 {
5908         struct mem_cgroup *parent;
5909         unsigned long emin, parent_emin;
5910         unsigned long elow, parent_elow;
5911         unsigned long usage;
5912
5913         if (mem_cgroup_disabled())
5914                 return MEMCG_PROT_NONE;
5915
5916         if (!root)
5917                 root = root_mem_cgroup;
5918         if (memcg == root)
5919                 return MEMCG_PROT_NONE;
5920
5921         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
5922         if (!usage)
5923                 return MEMCG_PROT_NONE;
5924
5925         emin = memcg->memory.min;
5926         elow = memcg->memory.low;
5927
5928         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5929         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
5930         if (!parent)
5931                 return MEMCG_PROT_NONE;
5932
5933         if (parent == root)
5934                 goto exit;
5935
5936         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
5937         emin = min(emin, parent_emin);
5938         if (emin && parent_emin) {
5939                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
5940
5941                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
5942                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
5943                         &parent->memory.children_min_usage);
5944
5945                 if (min_usage && siblings_min_usage)
5946                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
5947                                    siblings_min_usage);
5948         }
5949
5950         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
5951         elow = min(elow, parent_elow);
5952         if (elow && parent_elow) {
5953                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
5954
5955                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
5956                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
5957                         &parent->memory.children_low_usage);
5958
5959                 if (low_usage && siblings_low_usage)
5960                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
5961                                    siblings_low_usage);
5962         }
5963
5964 exit:
5965         memcg->memory.emin = emin;
5966         memcg->memory.elow = elow;
5967
5968         if (usage <= emin)
5969                 return MEMCG_PROT_MIN;
5970         else if (usage <= elow)
5971                 return MEMCG_PROT_LOW;
5972         else
5973                 return MEMCG_PROT_NONE;
5974 }
5975
5976 /**
5977  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5978  * @page: page to charge
5979  * @mm: mm context of the victim
5980  * @gfp_mask: reclaim mode
5981  * @memcgp: charged memcg return
5982  * @compound: charge the page as compound or small page
5983  *
5984  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5985  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5986  *
5987  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5988  * Otherwise, an error code is returned.
5989  *
5990  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5991  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5992  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5993  */
5994 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5995                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5996                           bool compound)
5997 {
5998         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5999         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6000         int ret = 0;
6001
6002         if (mem_cgroup_disabled())
6003                 goto out;
6004
6005         if (PageSwapCache(page)) {
6006                 /*
6007                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6008                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6009                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6010                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6011                  * in turn serializes uncharging.
6012                  */
6013                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6014                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6015                         goto out;
6016
6017                 if (do_swap_account) {
6018                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6019                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6020
6021                         rcu_read_lock();
6022                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6023                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6024                                 memcg = NULL;
6025                         rcu_read_unlock();
6026                 }
6027         }
6028
6029         if (!memcg)
6030                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6031
6032         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6033
6034         css_put(&memcg->css);
6035 out:
6036         *memcgp = memcg;
6037         return ret;
6038 }
6039
6040 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6041                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6042                           bool compound)
6043 {
6044         struct mem_cgroup *memcg;
6045         int ret;
6046
6047         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6048         memcg = *memcgp;
6049         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6050         return ret;
6051 }
6052
6053 /**
6054  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6055  * @page: page to charge
6056  * @memcg: memcg to charge the page to
6057  * @lrucare: page might be on LRU already
6058  * @compound: charge the page as compound or small page
6059  *
6060  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6061  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6062  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6063  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6064  *
6065  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6066  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6067  *
6068  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6069  */
6070 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6071                               bool lrucare, bool compound)
6072 {
6073         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6074
6075         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6076         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6077
6078         if (mem_cgroup_disabled())
6079                 return;
6080         /*
6081          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6082          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6083          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6084          */
6085         if (!memcg)
6086                 return;
6087
6088         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6089
6090         local_irq_disable();
6091         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6092         memcg_check_events(memcg, page);
6093         local_irq_enable();
6094
6095         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6096                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6097                 /*
6098                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6099                  * let's not wait for it.  The page already received a
6100                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6101                  */
6102                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6103         }
6104 }
6105
6106 /**
6107  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6108  * @page: page to charge
6109  * @memcg: memcg to charge the page to
6110  * @compound: charge the page as compound or small page
6111  *
6112  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6113  */
6114 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6115                 bool compound)
6116 {
6117         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6118
6119         if (mem_cgroup_disabled())
6120                 return;
6121         /*
6122          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6123          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6124          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6125          */
6126         if (!memcg)
6127                 return;
6128
6129         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6130 }
6131
6132 struct uncharge_gather {
6133         struct mem_cgroup *memcg;
6134         unsigned long pgpgout;
6135         unsigned long nr_anon;
6136         unsigned long nr_file;
6137         unsigned long nr_kmem;
6138         unsigned long nr_huge;
6139         unsigned long nr_shmem;
6140         struct page *dummy_page;
6141 };
6142
6143 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6144 {
6145         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6146 }
6147
6148 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6149 {
6150         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6151         unsigned long flags;
6152
6153         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6154                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6155                 if (do_memsw_account())
6156                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6157                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6158                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6159                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6160         }
6161
6162         local_irq_save(flags);
6163         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6164         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6165         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6166         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6167         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6168         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6169         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6170         local_irq_restore(flags);
6171
6172         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6173                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6174 }
6175
6176 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6177 {
6178         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6179         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6180                         !PageHWPoison(page) , page);
6181
6182         if (!page->mem_cgroup)
6183                 return;
6184
6185         /*
6186          * Nobody should be changing or seriously looking at
6187          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6188          * exclusive access to the page.
6189          */
6190
6191         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6192                 if (ug->memcg) {
6193                         uncharge_batch(ug);
6194                         uncharge_gather_clear(ug);
6195                 }
6196                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6197         }
6198
6199         if (!PageKmemcg(page)) {
6200                 unsigned int nr_pages = 1;
6201
6202                 if (PageTransHuge(page)) {
6203                         nr_pages <<= compound_order(page);
6204                         ug->nr_huge += nr_pages;
6205                 }
6206                 if (PageAnon(page))
6207                         ug->nr_anon += nr_pages;
6208                 else {
6209                         ug->nr_file += nr_pages;
6210                         if (PageSwapBacked(page))
6211                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6212                 }
6213                 ug->pgpgout++;
6214         } else {
6215                 ug->nr_kmem += 1 << compound_order(page);
6216                 __ClearPageKmemcg(page);
6217         }
6218
6219         ug->dummy_page = page;
6220         page->mem_cgroup = NULL;
6221 }
6222
6223 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6224 {
6225         struct uncharge_gather ug;
6226         struct list_head *next;
6227
6228         uncharge_gather_clear(&ug);
6229
6230         /*
6231          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6232          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6233          */
6234         next = page_list->next;
6235         do {
6236                 struct page *page;
6237
6238                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6239                 next = page->lru.next;
6240
6241                 uncharge_page(page, &ug);
6242         } while (next != page_list);
6243
6244         if (ug.memcg)
6245                 uncharge_batch(&ug);
6246 }
6247
6248 /**
6249  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6250  * @page: page to uncharge
6251  *
6252  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6253  * mem_cgroup_commit_charge().
6254  */
6255 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6256 {
6257         struct uncharge_gather ug;
6258
6259         if (mem_cgroup_disabled())
6260                 return;
6261
6262         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6263         if (!page->mem_cgroup)
6264                 return;
6265
6266         uncharge_gather_clear(&ug);
6267         uncharge_page(page, &ug);
6268         uncharge_batch(&ug);
6269 }
6270
6271 /**
6272  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6273  * @page_list: list of pages to uncharge
6274  *
6275  * Uncharge a list of pages previously charged with
6276  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6277  */
6278 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6279 {
6280         if (mem_cgroup_disabled())
6281                 return;
6282
6283         if (!list_empty(page_list))
6284                 uncharge_list(page_list);
6285 }
6286
6287 /**
6288  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6289  * @oldpage: currently circulating page
6290  * @newpage: replacement page
6291  *
6292  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6293  * be uncharged upon free.
6294  *
6295  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6296  */
6297 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6298 {
6299         struct mem_cgroup *memcg;
6300         unsigned int nr_pages;
6301         bool compound;
6302         unsigned long flags;
6303
6304         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6305         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6306         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6307         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6308                        newpage);
6309
6310         if (mem_cgroup_disabled())
6311                 return;
6312
6313         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6314         if (newpage->mem_cgroup)
6315                 return;
6316
6317         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6318         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6319         if (!memcg)
6320                 return;
6321
6322         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6323         compound = PageTransHuge(newpage);
6324         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6325
6326         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6327         if (do_memsw_account())
6328                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6329         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6330
6331         commit_charge(newpage, memcg, false);
6332
6333         local_irq_save(flags);
6334         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6335         memcg_check_events(memcg, newpage);
6336         local_irq_restore(flags);
6337 }
6338
6339 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6340 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6341
6342 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6343 {
6344         struct mem_cgroup *memcg;
6345
6346         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6347                 return;
6348
6349         /*
6350          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6351          * filled. It won't however, necessarily happen from
6352          * process context. So the test for root memcg given
6353          * the current task's memcg won't help us in this case.
6354          *
6355          * Respecting the original socket's memcg is a better
6356          * decision in this case.
6357          */
6358         if (sk->sk_memcg) {
6359                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6360                 return;
6361         }
6362
6363         rcu_read_lock();
6364         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6365         if (memcg == root_mem_cgroup)
6366                 goto out;
6367         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6368                 goto out;
6369         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6370                 sk->sk_memcg = memcg;
6371 out:
6372         rcu_read_unlock();
6373 }
6374
6375 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6376 {
6377         if (sk->sk_memcg)
6378                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6379 }
6380
6381 /**
6382  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6383  * @memcg: memcg to charge
6384  * @nr_pages: number of pages to charge
6385  *
6386  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6387  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6388  */
6389 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6390 {
6391         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6392
6393         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6394                 struct page_counter *fail;
6395
6396                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6397                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6398                         return true;
6399                 }
6400                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6401                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6402                 return false;
6403         }
6404
6405         /* Don't block in the packet receive path */
6406         if (in_softirq())
6407                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6408
6409         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6410
6411         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6412                 return true;
6413
6414         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6415         return false;
6416 }
6417
6418 /**
6419  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6420  * @memcg: memcg to uncharge
6421  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6422  */
6423 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6424 {
6425         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6426                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6427                 return;
6428         }
6429
6430         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6431
6432         refill_stock(memcg, nr_pages);
6433 }
6434
6435 static int __init cgroup_memory(char *s)
6436 {
6437         char *token;
6438
6439         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6440                 if (!*token)
6441                         continue;
6442                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6443                         cgroup_memory_nosocket = true;
6444                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6445                         cgroup_memory_nokmem = true;
6446         }
6447         return 0;
6448 }
6449 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6450
6451 /*
6452  * subsys_initcall() for memory controller.
6453  *
6454  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6455  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6456  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6457  * should be initialized from here.
6458  */
6459 static int __init mem_cgroup_init(void)
6460 {
6461         int cpu, node;
6462
6463 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6464         /*
6465          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6466          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6467          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6468          * destroyed simultaneously.
6469          */
6470         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6471         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6472 #endif
6473
6474         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6475                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6476
6477         for_each_possible_cpu(cpu)
6478                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6479                           drain_local_stock);
6480
6481         for_each_node(node) {
6482                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6483
6484                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6485                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6486
6487                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6488                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6489                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6490                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6491         }
6492
6493         return 0;
6494 }
6495 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6496
6497 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6498 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6499 {
6500         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6501                 /*
6502                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6503                  * always be >= 1.
6504                  */
6505                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6506                         VM_BUG_ON(1);
6507                         break;
6508                 }
6509                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6510                 if (!memcg)
6511                         memcg = root_mem_cgroup;
6512         }
6513         return memcg;
6514 }
6515
6516 /**
6517  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6518  * @page: page whose memsw charge to transfer
6519  * @entry: swap entry to move the charge to
6520  *
6521  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6522  */
6523 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6524 {
6525         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6526         unsigned int nr_entries;
6527         unsigned short oldid;
6528
6529         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6530         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6531
6532         if (!do_memsw_account())
6533                 return;
6534
6535         memcg = page->mem_cgroup;
6536
6537         /* Readahead page, never charged */
6538         if (!memcg)
6539                 return;
6540
6541         /*
6542          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6543          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6544          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6545          */
6546         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6547         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6548         /* Get references for the tail pages, too */
6549         if (nr_entries > 1)
6550                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6551         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6552                                    nr_entries);
6553         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6554         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6555
6556         page->mem_cgroup = NULL;
6557
6558         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6559                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6560
6561         if (memcg != swap_memcg) {
6562                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6563                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6564                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6565         }
6566
6567         /*
6568          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6569          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6570          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6571          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6572          */
6573         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6574         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6575                                      -nr_entries);
6576         memcg_check_events(memcg, page);
6577
6578         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6579                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6580 }
6581
6582 /**
6583  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6584  * @page: page being added to swap
6585  * @entry: swap entry to charge
6586  *
6587  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6588  *
6589  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6590  */
6591 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6592 {
6593         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6594         struct page_counter *counter;
6595         struct mem_cgroup *memcg;
6596         unsigned short oldid;
6597
6598         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6599                 return 0;
6600
6601         memcg = page->mem_cgroup;
6602
6603         /* Readahead page, never charged */
6604         if (!memcg)
6605                 return 0;
6606
6607         if (!entry.val) {
6608                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6609                 return 0;
6610         }
6611
6612         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6613
6614         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6615             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6616                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6617                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6618                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6619                 return -ENOMEM;
6620         }
6621
6622         /* Get references for the tail pages, too */
6623         if (nr_pages > 1)
6624                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6625         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6626         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6627         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
6628
6629         return 0;
6630 }
6631
6632 /**
6633  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
6634  * @entry: swap entry to uncharge
6635  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
6636  */
6637 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
6638 {
6639         struct mem_cgroup *memcg;
6640         unsigned short id;
6641
6642         if (!do_swap_account)
6643                 return;
6644
6645         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
6646         rcu_read_lock();
6647         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6648         if (memcg) {
6649                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6650                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6651                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
6652                         else
6653                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
6654                 }
6655                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
6656                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
6657         }
6658         rcu_read_unlock();
6659 }
6660
6661 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
6662 {
6663         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
6664
6665         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6666                 return nr_swap_pages;
6667         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6668                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
6669                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
6670                                       page_counter_read(&memcg->swap));
6671         return nr_swap_pages;
6672 }
6673
6674 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
6675 {
6676         struct mem_cgroup *memcg;
6677
6678         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6679
6680         if (vm_swap_full())
6681                 return true;
6682         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6683                 return false;
6684
6685         memcg = page->mem_cgroup;
6686         if (!memcg)
6687                 return false;
6688
6689         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6690                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
6691                         return true;
6692
6693         return false;
6694 }
6695
6696 /* for remember boot option*/
6697 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6698 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6699 #else
6700 static int really_do_swap_account __initdata;
6701 #endif
6702
6703 static int __init enable_swap_account(char *s)
6704 {
6705         if (!strcmp(s, "1"))
6706                 really_do_swap_account = 1;
6707         else if (!strcmp(s, "0"))
6708                 really_do_swap_account = 0;
6709         return 1;
6710 }
6711 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6712
6713 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6714                              struct cftype *cft)
6715 {
6716         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6717
6718         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6719 }
6720
6721 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6722 {
6723         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6724                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
6725 }
6726
6727 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6728                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6729 {
6730         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6731         unsigned long max;
6732         int err;
6733
6734         buf = strstrip(buf);
6735         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6736         if (err)
6737                 return err;
6738
6739         xchg(&memcg->swap.max, max);
6740
6741         return nbytes;
6742 }
6743
6744 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6745 {
6746         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6747
6748         seq_printf(m, "max %lu\n",
6749                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
6750         seq_printf(m, "fail %lu\n",
6751                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
6752
6753         return 0;
6754 }
6755
6756 static struct cftype swap_files[] = {
6757         {
6758                 .name = "swap.current",
6759                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6760                 .read_u64 = swap_current_read,
6761         },
6762         {
6763                 .name = "swap.max",
6764                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6765                 .seq_show = swap_max_show,
6766                 .write = swap_max_write,
6767         },
6768         {
6769                 .name = "swap.events",
6770                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6771                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
6772                 .seq_show = swap_events_show,
6773         },
6774         { }     /* terminate */
6775 };
6776
6777 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6778         {
6779                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6780                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6781                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6782         },
6783         {
6784                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6785                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6786                 .write = mem_cgroup_reset,
6787                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6788         },
6789         {
6790                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6791                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6792                 .write = mem_cgroup_write,
6793                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6794         },
6795         {
6796                 .name = "memsw.failcnt",
6797                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6798                 .write = mem_cgroup_reset,
6799                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6800         },
6801         { },    /* terminate */
6802 };
6803
6804 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6805 {
6806         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6807                 do_swap_account = 1;
6808                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6809                                                swap_files));
6810                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6811                                                   memsw_cgroup_files));
6812         }
6813         return 0;
6814 }
6815 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6816
6817 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */