drivers/staging/media/atomisp/pci/atomisp2: use set_memory.h
[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/smp.h>
43 #include <linux/page-flags.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/bit_spinlock.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/limits.h>
48 #include <linux/export.h>
49 #include <linux/mutex.h>
50 #include <linux/rbtree.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swap.h>
53 #include <linux/swapops.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/eventfd.h>
56 #include <linux/poll.h>
57 #include <linux/sort.h>
58 #include <linux/fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/vmpressure.h>
61 #include <linux/mm_inline.h>
62 #include <linux/swap_cgroup.h>
63 #include <linux/cpu.h>
64 #include <linux/oom.h>
65 #include <linux/lockdep.h>
66 #include <linux/file.h>
67 #include <linux/tracehook.h>
68 #include "internal.h"
69 #include <net/sock.h>
70 #include <net/ip.h>
71 #include "slab.h"
72
73 #include <linux/uaccess.h>
74
75 #include <trace/events/vmscan.h>
76
77 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
78 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
79
80 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
81
82 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
83
84 /* Socket memory accounting disabled? */
85 static bool cgroup_memory_nosocket;
86
87 /* Kernel memory accounting disabled? */
88 static bool cgroup_memory_nokmem;
89
90 /* Whether the swap controller is active */
91 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
92 int do_swap_account __read_mostly;
93 #else
94 #define do_swap_account         0
95 #endif
96
97 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
98 static bool do_memsw_account(void)
99 {
100         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
101 }
102
103 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
104         "inactive_anon",
105         "active_anon",
106         "inactive_file",
107         "active_file",
108         "unevictable",
109 };
110
111 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
112 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
113 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
114
115 /*
116  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
117  * their hierarchy representation
118  */
119
120 struct mem_cgroup_tree_per_node {
121         struct rb_root rb_root;
122         spinlock_t lock;
123 };
124
125 struct mem_cgroup_tree {
126         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
127 };
128
129 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
130
131 /* for OOM */
132 struct mem_cgroup_eventfd_list {
133         struct list_head list;
134         struct eventfd_ctx *eventfd;
135 };
136
137 /*
138  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
139  */
140 struct mem_cgroup_event {
141         /*
142          * memcg which the event belongs to.
143          */
144         struct mem_cgroup *memcg;
145         /*
146          * eventfd to signal userspace about the event.
147          */
148         struct eventfd_ctx *eventfd;
149         /*
150          * Each of these stored in a list by the cgroup.
151          */
152         struct list_head list;
153         /*
154          * register_event() callback will be used to add new userspace
155          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
156          * on eventfd to send notification to userspace.
157          */
158         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
159                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
160         /*
161          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
162          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
163          * if you want provide notification functionality.
164          */
165         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
166                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
167         /*
168          * All fields below needed to unregister event when
169          * userspace closes eventfd.
170          */
171         poll_table pt;
172         wait_queue_head_t *wqh;
173         wait_queue_t wait;
174         struct work_struct remove;
175 };
176
177 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
178 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
179
180 /* Stuffs for move charges at task migration. */
181 /*
182  * Types of charges to be moved.
183  */
184 #define MOVE_ANON       0x1U
185 #define MOVE_FILE       0x2U
186 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
187
188 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
189 static struct move_charge_struct {
190         spinlock_t        lock; /* for from, to */
191         struct mm_struct  *mm;
192         struct mem_cgroup *from;
193         struct mem_cgroup *to;
194         unsigned long flags;
195         unsigned long precharge;
196         unsigned long moved_charge;
197         unsigned long moved_swap;
198         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
199         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
200 } mc = {
201         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
202         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
203 };
204
205 /*
206  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
207  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
208  */
209 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
210 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
211
212 enum charge_type {
213         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
214         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
216         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
217         NR_CHARGE_TYPE,
218 };
219
220 /* for encoding cft->private value on file */
221 enum res_type {
222         _MEM,
223         _MEMSWAP,
224         _OOM_TYPE,
225         _KMEM,
226         _TCP,
227 };
228
229 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
230 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
231 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
232 /* Used for OOM nofiier */
233 #define OOM_CONTROL             (0)
234
235 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
236 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
237 {
238         if (!memcg)
239                 memcg = root_mem_cgroup;
240         return &memcg->vmpressure;
241 }
242
243 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
244 {
245         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
246 }
247
248 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
249 {
250         return (memcg == root_mem_cgroup);
251 }
252
253 #ifndef CONFIG_SLOB
254 /*
255  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
256  * The main reason for not using cgroup id for this:
257  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
258  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
259  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
260  *  200 entry array for that.
261  *
262  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
263  * will double each time we have to increase it.
264  */
265 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
266 int memcg_nr_cache_ids;
267
268 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
269 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
270
271 void memcg_get_cache_ids(void)
272 {
273         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
274 }
275
276 void memcg_put_cache_ids(void)
277 {
278         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
279 }
280
281 /*
282  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
283  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
284  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
285  * tunable, but that is strictly not necessary.
286  *
287  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
288  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
289  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
290  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
291  * increase ours as well if it increases.
292  */
293 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
294 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
295
296 /*
297  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
298  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
299  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
300  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
301  */
302 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
303 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
304
305 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
306
307 #endif /* !CONFIG_SLOB */
308
309 /**
310  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
311  * @page: page of interest
312  *
313  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
314  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
315  * until it is released.
316  *
317  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
318  * is returned.
319  */
320 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
321 {
322         struct mem_cgroup *memcg;
323
324         memcg = page->mem_cgroup;
325
326         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
327                 memcg = root_mem_cgroup;
328
329         return &memcg->css;
330 }
331
332 /**
333  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
334  * @page: the page
335  *
336  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
337  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
338  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
339  *
340  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
341  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
342  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
343  * do not care (such as procfs interfaces).
344  */
345 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
346 {
347         struct mem_cgroup *memcg;
348         unsigned long ino = 0;
349
350         rcu_read_lock();
351         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
352         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
353                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
354         if (memcg)
355                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
356         rcu_read_unlock();
357         return ino;
358 }
359
360 static struct mem_cgroup_per_node *
361 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
362 {
363         int nid = page_to_nid(page);
364
365         return memcg->nodeinfo[nid];
366 }
367
368 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
369 soft_limit_tree_node(int nid)
370 {
371         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
372 }
373
374 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
375 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
376 {
377         int nid = page_to_nid(page);
378
379         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
380 }
381
382 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
383                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
384                                          unsigned long new_usage_in_excess)
385 {
386         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
387         struct rb_node *parent = NULL;
388         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
389
390         if (mz->on_tree)
391                 return;
392
393         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
394         if (!mz->usage_in_excess)
395                 return;
396         while (*p) {
397                 parent = *p;
398                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
399                                         tree_node);
400                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
401                         p = &(*p)->rb_left;
402                 /*
403                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
404                  * limit by the same amount
405                  */
406                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
407                         p = &(*p)->rb_right;
408         }
409         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
410         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
411         mz->on_tree = true;
412 }
413
414 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
415                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
416 {
417         if (!mz->on_tree)
418                 return;
419         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
420         mz->on_tree = false;
421 }
422
423 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
424                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
425 {
426         unsigned long flags;
427
428         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
429         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
430         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
431 }
432
433 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
434 {
435         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
436         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
437         unsigned long excess = 0;
438
439         if (nr_pages > soft_limit)
440                 excess = nr_pages - soft_limit;
441
442         return excess;
443 }
444
445 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
446 {
447         unsigned long excess;
448         struct mem_cgroup_per_node *mz;
449         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
450
451         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
452         if (!mctz)
453                 return;
454         /*
455          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
456          * because their event counter is not touched.
457          */
458         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
459                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
460                 excess = soft_limit_excess(memcg);
461                 /*
462                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
463                  * mem is over its softlimit.
464                  */
465                 if (excess || mz->on_tree) {
466                         unsigned long flags;
467
468                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
469                         /* if on-tree, remove it */
470                         if (mz->on_tree)
471                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
472                         /*
473                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
474                          * If excess is 0, no tree ops.
475                          */
476                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
477                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
478                 }
479         }
480 }
481
482 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
483 {
484         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
485         struct mem_cgroup_per_node *mz;
486         int nid;
487
488         for_each_node(nid) {
489                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
490                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
491                 if (mctz)
492                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
493         }
494 }
495
496 static struct mem_cgroup_per_node *
497 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
498 {
499         struct rb_node *rightmost = NULL;
500         struct mem_cgroup_per_node *mz;
501
502 retry:
503         mz = NULL;
504         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
505         if (!rightmost)
506                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
507
508         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
509         /*
510          * Remove the node now but someone else can add it back,
511          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
512          * position in the tree.
513          */
514         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
515         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
516             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
517                 goto retry;
518 done:
519         return mz;
520 }
521
522 static struct mem_cgroup_per_node *
523 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
524 {
525         struct mem_cgroup_per_node *mz;
526
527         spin_lock_irq(&mctz->lock);
528         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
529         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
530         return mz;
531 }
532
533 /*
534  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
535  *
536  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
537  *
538  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
539  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
540  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
541  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
542  *
543  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
544  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
545  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
546  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
547  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
548  *
549  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
550  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
551  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
552  * implemented.
553  */
554
555 static unsigned long memcg_sum_events(struct mem_cgroup *memcg,
556                                       enum memcg_event_item event)
557 {
558         unsigned long val = 0;
559         int cpu;
560
561         for_each_possible_cpu(cpu)
562                 val += per_cpu(memcg->stat->events[event], cpu);
563         return val;
564 }
565
566 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
567                                          struct page *page,
568                                          bool compound, int nr_pages)
569 {
570         /*
571          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
572          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
573          */
574         if (PageAnon(page))
575                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_RSS], nr_pages);
576         else {
577                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_CACHE], nr_pages);
578                 if (PageSwapBacked(page))
579                         __this_cpu_add(memcg->stat->count[NR_SHMEM], nr_pages);
580         }
581
582         if (compound) {
583                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
584                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_RSS_HUGE], nr_pages);
585         }
586
587         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
588         if (nr_pages > 0)
589                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[PGPGIN]);
590         else {
591                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[PGPGOUT]);
592                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
593         }
594
595         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
596 }
597
598 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
599                                            int nid, unsigned int lru_mask)
600 {
601         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
602         unsigned long nr = 0;
603         enum lru_list lru;
604
605         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
606
607         for_each_lru(lru) {
608                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
609                         continue;
610                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
611         }
612         return nr;
613 }
614
615 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
616                         unsigned int lru_mask)
617 {
618         unsigned long nr = 0;
619         int nid;
620
621         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
622                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
623         return nr;
624 }
625
626 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
627                                        enum mem_cgroup_events_target target)
628 {
629         unsigned long val, next;
630
631         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
632         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
633         /* from time_after() in jiffies.h */
634         if ((long)next - (long)val < 0) {
635                 switch (target) {
636                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
637                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
638                         break;
639                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
640                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
641                         break;
642                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
643                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
644                         break;
645                 default:
646                         break;
647                 }
648                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
649                 return true;
650         }
651         return false;
652 }
653
654 /*
655  * Check events in order.
656  *
657  */
658 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
659 {
660         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
661         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
662                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
663                 bool do_softlimit;
664                 bool do_numainfo __maybe_unused;
665
666                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
667                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
668 #if MAX_NUMNODES > 1
669                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
670                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
671 #endif
672                 mem_cgroup_threshold(memcg);
673                 if (unlikely(do_softlimit))
674                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
675 #if MAX_NUMNODES > 1
676                 if (unlikely(do_numainfo))
677                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
678 #endif
679         }
680 }
681
682 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
683 {
684         /*
685          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
686          * if it races with swapoff, page migration, etc.
687          * So this can be called with p == NULL.
688          */
689         if (unlikely(!p))
690                 return NULL;
691
692         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
693 }
694 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
695
696 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
697 {
698         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
699
700         rcu_read_lock();
701         do {
702                 /*
703                  * Page cache insertions can happen withou an
704                  * actual mm context, e.g. during disk probing
705                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
706                  */
707                 if (unlikely(!mm))
708                         memcg = root_mem_cgroup;
709                 else {
710                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
711                         if (unlikely(!memcg))
712                                 memcg = root_mem_cgroup;
713                 }
714         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
715         rcu_read_unlock();
716         return memcg;
717 }
718
719 /**
720  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
721  * @root: hierarchy root
722  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
723  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
724  *
725  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
726  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
727  *
728  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
729  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
730  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
731  *
732  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
733  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
734  * reclaimers operating on the same zone and priority.
735  */
736 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
737                                    struct mem_cgroup *prev,
738                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
739 {
740         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
741         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
742         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
743         struct mem_cgroup *pos = NULL;
744
745         if (mem_cgroup_disabled())
746                 return NULL;
747
748         if (!root)
749                 root = root_mem_cgroup;
750
751         if (prev && !reclaim)
752                 pos = prev;
753
754         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
755                 if (prev)
756                         goto out;
757                 return root;
758         }
759
760         rcu_read_lock();
761
762         if (reclaim) {
763                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
764
765                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
766                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
767
768                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
769                         goto out_unlock;
770
771                 while (1) {
772                         pos = READ_ONCE(iter->position);
773                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
774                                 break;
775                         /*
776                          * css reference reached zero, so iter->position will
777                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
778                          * rely on this happening soon, because ->css_released
779                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
780                          * might block it. So we clear iter->position right
781                          * away.
782                          */
783                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
784                 }
785         }
786
787         if (pos)
788                 css = &pos->css;
789
790         for (;;) {
791                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
792                 if (!css) {
793                         /*
794                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
795                          * new one might jump in right at the end of
796                          * the hierarchy - make sure they see at least
797                          * one group and restart from the beginning.
798                          */
799                         if (!prev)
800                                 continue;
801                         break;
802                 }
803
804                 /*
805                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
806                  * is provided by the caller, so we know it's alive
807                  * and kicking, and don't take an extra reference.
808                  */
809                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
810
811                 if (css == &root->css)
812                         break;
813
814                 if (css_tryget(css))
815                         break;
816
817                 memcg = NULL;
818         }
819
820         if (reclaim) {
821                 /*
822                  * The position could have already been updated by a competing
823                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
824                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
825                  */
826                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
827
828                 if (pos)
829                         css_put(&pos->css);
830
831                 if (!memcg)
832                         iter->generation++;
833                 else if (!prev)
834                         reclaim->generation = iter->generation;
835         }
836
837 out_unlock:
838         rcu_read_unlock();
839 out:
840         if (prev && prev != root)
841                 css_put(&prev->css);
842
843         return memcg;
844 }
845
846 /**
847  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
848  * @root: hierarchy root
849  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
850  */
851 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
852                            struct mem_cgroup *prev)
853 {
854         if (!root)
855                 root = root_mem_cgroup;
856         if (prev && prev != root)
857                 css_put(&prev->css);
858 }
859
860 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
861 {
862         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
863         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
864         struct mem_cgroup_per_node *mz;
865         int nid;
866         int i;
867
868         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
869                 for_each_node(nid) {
870                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
871                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
872                                 iter = &mz->iter[i];
873                                 cmpxchg(&iter->position,
874                                         dead_memcg, NULL);
875                         }
876                 }
877         }
878 }
879
880 /*
881  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
882  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
883  * be used for reference counting.
884  */
885 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
886         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
887              iter != NULL;                              \
888              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
889
890 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
891         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
892              iter != NULL;                              \
893              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
894
895 /**
896  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
897  * @memcg: hierarchy root
898  * @fn: function to call for each task
899  * @arg: argument passed to @fn
900  *
901  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
902  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
903  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
904  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
905  *
906  * This function must not be called for the root memory cgroup.
907  */
908 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
909                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
910 {
911         struct mem_cgroup *iter;
912         int ret = 0;
913
914         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
915
916         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
917                 struct css_task_iter it;
918                 struct task_struct *task;
919
920                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
921                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
922                         ret = fn(task, arg);
923                 css_task_iter_end(&it);
924                 if (ret) {
925                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
926                         break;
927                 }
928         }
929         return ret;
930 }
931
932 /**
933  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
934  * @page: the page
935  * @zone: zone of the page
936  *
937  * This function is only safe when following the LRU page isolation
938  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
939  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
940  */
941 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
942 {
943         struct mem_cgroup_per_node *mz;
944         struct mem_cgroup *memcg;
945         struct lruvec *lruvec;
946
947         if (mem_cgroup_disabled()) {
948                 lruvec = &pgdat->lruvec;
949                 goto out;
950         }
951
952         memcg = page->mem_cgroup;
953         /*
954          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
955          * possibly migrated - before they are charged.
956          */
957         if (!memcg)
958                 memcg = root_mem_cgroup;
959
960         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
961         lruvec = &mz->lruvec;
962 out:
963         /*
964          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
965          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
966          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
967          */
968         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
969                 lruvec->pgdat = pgdat;
970         return lruvec;
971 }
972
973 /**
974  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
975  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
976  * @lru: index of lru list the page is sitting on
977  * @zid: zone id of the accounted pages
978  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
979  *
980  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
981  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
982  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
983  */
984 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
985                                 int zid, int nr_pages)
986 {
987         struct mem_cgroup_per_node *mz;
988         unsigned long *lru_size;
989         long size;
990
991         if (mem_cgroup_disabled())
992                 return;
993
994         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
995         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
996
997         if (nr_pages < 0)
998                 *lru_size += nr_pages;
999
1000         size = *lru_size;
1001         if (WARN_ONCE(size < 0,
1002                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1003                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1004                 VM_BUG_ON(1);
1005                 *lru_size = 0;
1006         }
1007
1008         if (nr_pages > 0)
1009                 *lru_size += nr_pages;
1010 }
1011
1012 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1013 {
1014         struct mem_cgroup *task_memcg;
1015         struct task_struct *p;
1016         bool ret;
1017
1018         p = find_lock_task_mm(task);
1019         if (p) {
1020                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1021                 task_unlock(p);
1022         } else {
1023                 /*
1024                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1025                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1026                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1027                  */
1028                 rcu_read_lock();
1029                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1030                 css_get(&task_memcg->css);
1031                 rcu_read_unlock();
1032         }
1033         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1034         css_put(&task_memcg->css);
1035         return ret;
1036 }
1037
1038 /**
1039  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1040  * @memcg: the memory cgroup
1041  *
1042  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1043  * pages.
1044  */
1045 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1046 {
1047         unsigned long margin = 0;
1048         unsigned long count;
1049         unsigned long limit;
1050
1051         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1052         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1053         if (count < limit)
1054                 margin = limit - count;
1055
1056         if (do_memsw_account()) {
1057                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1058                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1059                 if (count <= limit)
1060                         margin = min(margin, limit - count);
1061                 else
1062                         margin = 0;
1063         }
1064
1065         return margin;
1066 }
1067
1068 /*
1069  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1070  *
1071  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1072  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1073  * caused by "move".
1074  */
1075 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1076 {
1077         struct mem_cgroup *from;
1078         struct mem_cgroup *to;
1079         bool ret = false;
1080         /*
1081          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1082          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1083          */
1084         spin_lock(&mc.lock);
1085         from = mc.from;
1086         to = mc.to;
1087         if (!from)
1088                 goto unlock;
1089
1090         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1091                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1092 unlock:
1093         spin_unlock(&mc.lock);
1094         return ret;
1095 }
1096
1097 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1098 {
1099         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1100                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1101                         DEFINE_WAIT(wait);
1102                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1103                         /* moving charge context might have finished. */
1104                         if (mc.moving_task)
1105                                 schedule();
1106                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1107                         return true;
1108                 }
1109         }
1110         return false;
1111 }
1112
1113 unsigned int memcg1_stats[] = {
1114         MEMCG_CACHE,
1115         MEMCG_RSS,
1116         MEMCG_RSS_HUGE,
1117         NR_SHMEM,
1118         NR_FILE_MAPPED,
1119         NR_FILE_DIRTY,
1120         NR_WRITEBACK,
1121         MEMCG_SWAP,
1122 };
1123
1124 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
1125         "cache",
1126         "rss",
1127         "rss_huge",
1128         "shmem",
1129         "mapped_file",
1130         "dirty",
1131         "writeback",
1132         "swap",
1133 };
1134
1135 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1136 /**
1137  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1138  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1139  * @p: Task that is going to be killed
1140  *
1141  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1142  * enabled
1143  */
1144 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1145 {
1146         struct mem_cgroup *iter;
1147         unsigned int i;
1148
1149         rcu_read_lock();
1150
1151         if (p) {
1152                 pr_info("Task in ");
1153                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1154                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1155         } else {
1156                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1157         }
1158
1159         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1160         pr_cont("\n");
1161
1162         rcu_read_unlock();
1163
1164         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1165                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1166                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1167         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1168                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1169                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1170         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1171                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1172                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1173
1174         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1175                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1176                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1177                 pr_cont(":");
1178
1179                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
1180                         if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_swap_account)
1181                                 continue;
1182                         pr_cont(" %s:%luKB", memcg1_stat_names[i],
1183                                 K(memcg_page_state(iter, memcg1_stats[i])));
1184                 }
1185
1186                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1187                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1188                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1189
1190                 pr_cont("\n");
1191         }
1192 }
1193
1194 /*
1195  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1196  * 1(self count) if no children.
1197  */
1198 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1199 {
1200         int num = 0;
1201         struct mem_cgroup *iter;
1202
1203         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1204                 num++;
1205         return num;
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1210  */
1211 unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1212 {
1213         unsigned long limit;
1214
1215         limit = memcg->memory.limit;
1216         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1217                 unsigned long memsw_limit;
1218                 unsigned long swap_limit;
1219
1220                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1221                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1222                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1223                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1224         }
1225         return limit;
1226 }
1227
1228 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1229                                      int order)
1230 {
1231         struct oom_control oc = {
1232                 .zonelist = NULL,
1233                 .nodemask = NULL,
1234                 .memcg = memcg,
1235                 .gfp_mask = gfp_mask,
1236                 .order = order,
1237         };
1238         bool ret;
1239
1240         mutex_lock(&oom_lock);
1241         ret = out_of_memory(&oc);
1242         mutex_unlock(&oom_lock);
1243         return ret;
1244 }
1245
1246 #if MAX_NUMNODES > 1
1247
1248 /**
1249  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1250  * @memcg: the target memcg
1251  * @nid: the node ID to be checked.
1252  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1253  *
1254  * This function returns whether the specified memcg contains any
1255  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1256  * pages in the node.
1257  */
1258 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1259                 int nid, bool noswap)
1260 {
1261         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1262                 return true;
1263         if (noswap || !total_swap_pages)
1264                 return false;
1265         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1266                 return true;
1267         return false;
1268
1269 }
1270
1271 /*
1272  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1273  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1274  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1275  *
1276  */
1277 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1278 {
1279         int nid;
1280         /*
1281          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1282          * pagein/pageout changes since the last update.
1283          */
1284         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1285                 return;
1286         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1287                 return;
1288
1289         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1290         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1291
1292         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1293
1294                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1295                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1296         }
1297
1298         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1299         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1304  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1305  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1306  *
1307  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1308  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1309  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1310  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1311  *
1312  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1313  */
1314 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1315 {
1316         int node;
1317
1318         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1319         node = memcg->last_scanned_node;
1320
1321         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1322         /*
1323          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1324          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1325          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1326          */
1327         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1328                 node = numa_node_id();
1329
1330         memcg->last_scanned_node = node;
1331         return node;
1332 }
1333 #else
1334 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1335 {
1336         return 0;
1337 }
1338 #endif
1339
1340 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1341                                    pg_data_t *pgdat,
1342                                    gfp_t gfp_mask,
1343                                    unsigned long *total_scanned)
1344 {
1345         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1346         int total = 0;
1347         int loop = 0;
1348         unsigned long excess;
1349         unsigned long nr_scanned;
1350         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1351                 .pgdat = pgdat,
1352                 .priority = 0,
1353         };
1354
1355         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1356
1357         while (1) {
1358                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1359                 if (!victim) {
1360                         loop++;
1361                         if (loop >= 2) {
1362                                 /*
1363                                  * If we have not been able to reclaim
1364                                  * anything, it might because there are
1365                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1366                                  */
1367                                 if (!total)
1368                                         break;
1369                                 /*
1370                                  * We want to do more targeted reclaim.
1371                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1372                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1373                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1374                                  */
1375                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1376                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1377                                         break;
1378                         }
1379                         continue;
1380                 }
1381                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1382                                         pgdat, &nr_scanned);
1383                 *total_scanned += nr_scanned;
1384                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1385                         break;
1386         }
1387         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1388         return total;
1389 }
1390
1391 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1392 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1393         .name = "memcg_oom_lock",
1394 };
1395 #endif
1396
1397 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1398
1399 /*
1400  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1401  * If someone is running, return false.
1402  */
1403 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1404 {
1405         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1406
1407         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1408
1409         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1410                 if (iter->oom_lock) {
1411                         /*
1412                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1413                          * so we cannot give a lock.
1414                          */
1415                         failed = iter;
1416                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1417                         break;
1418                 } else
1419                         iter->oom_lock = true;
1420         }
1421
1422         if (failed) {
1423                 /*
1424                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1425                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1426                  */
1427                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1428                         if (iter == failed) {
1429                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1430                                 break;
1431                         }
1432                         iter->oom_lock = false;
1433                 }
1434         } else
1435                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1436
1437         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1438
1439         return !failed;
1440 }
1441
1442 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1443 {
1444         struct mem_cgroup *iter;
1445
1446         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1447         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1448         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1449                 iter->oom_lock = false;
1450         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1451 }
1452
1453 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1454 {
1455         struct mem_cgroup *iter;
1456
1457         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1458         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1459                 iter->under_oom++;
1460         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1461 }
1462
1463 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1464 {
1465         struct mem_cgroup *iter;
1466
1467         /*
1468          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1469          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1470          */
1471         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1472         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1473                 if (iter->under_oom > 0)
1474                         iter->under_oom--;
1475         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1476 }
1477
1478 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1479
1480 struct oom_wait_info {
1481         struct mem_cgroup *memcg;
1482         wait_queue_t    wait;
1483 };
1484
1485 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1486         unsigned mode, int sync, void *arg)
1487 {
1488         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1489         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1490         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1491
1492         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1493         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1494
1495         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1496             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1497                 return 0;
1498         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1499 }
1500
1501 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1502 {
1503         /*
1504          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1505          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1506          * this function is called as a result of userland actions
1507          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1508          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1509          * triggering notification.
1510          */
1511         if (memcg && memcg->under_oom)
1512                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1513 }
1514
1515 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1516 {
1517         if (!current->memcg_may_oom)
1518                 return;
1519         /*
1520          * We are in the middle of the charge context here, so we
1521          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1522          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1523          *
1524          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1525          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1526          * invocation might not even be necessary.
1527          *
1528          * That's why we don't do anything here except remember the
1529          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1530          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1531          * and when we know whether the fault was overall successful.
1532          */
1533         css_get(&memcg->css);
1534         current->memcg_in_oom = memcg;
1535         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1536         current->memcg_oom_order = order;
1537 }
1538
1539 /**
1540  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1541  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1542  *
1543  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1544  * handler was enabled.
1545  *
1546  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1547  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1548  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1549  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1550  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1551  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1552  *
1553  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1554  * completed, %false otherwise.
1555  */
1556 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1557 {
1558         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1559         struct oom_wait_info owait;
1560         bool locked;
1561
1562         /* OOM is global, do not handle */
1563         if (!memcg)
1564                 return false;
1565
1566         if (!handle)
1567                 goto cleanup;
1568
1569         owait.memcg = memcg;
1570         owait.wait.flags = 0;
1571         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1572         owait.wait.private = current;
1573         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1574
1575         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1576         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1577
1578         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1579
1580         if (locked)
1581                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1582
1583         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1584                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1585                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1586                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1587                                          current->memcg_oom_order);
1588         } else {
1589                 schedule();
1590                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1591                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1592         }
1593
1594         if (locked) {
1595                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1596                 /*
1597                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1598                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1599                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1600                  */
1601                 memcg_oom_recover(memcg);
1602         }
1603 cleanup:
1604         current->memcg_in_oom = NULL;
1605         css_put(&memcg->css);
1606         return true;
1607 }
1608
1609 /**
1610  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1611  * @page: the page
1612  *
1613  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1614  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1615  */
1616 void lock_page_memcg(struct page *page)
1617 {
1618         struct mem_cgroup *memcg;
1619         unsigned long flags;
1620
1621         /*
1622          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1623          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1624          * because page moving starts with an RCU grace period.
1625          */
1626         rcu_read_lock();
1627
1628         if (mem_cgroup_disabled())
1629                 return;
1630 again:
1631         memcg = page->mem_cgroup;
1632         if (unlikely(!memcg))
1633                 return;
1634
1635         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1636                 return;
1637
1638         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1639         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1640                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1641                 goto again;
1642         }
1643
1644         /*
1645          * When charge migration first begins, we can have locked and
1646          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1647          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1648          */
1649         memcg->move_lock_task = current;
1650         memcg->move_lock_flags = flags;
1651
1652         return;
1653 }
1654 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1655
1656 /**
1657  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1658  * @page: the page
1659  */
1660 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1661 {
1662         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1663
1664         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1665                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1666
1667                 memcg->move_lock_task = NULL;
1668                 memcg->move_lock_flags = 0;
1669
1670                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1671         }
1672
1673         rcu_read_unlock();
1674 }
1675 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1676
1677 /*
1678  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1679  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1680  */
1681 #define CHARGE_BATCH    32U
1682 struct memcg_stock_pcp {
1683         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1684         unsigned int nr_pages;
1685         struct work_struct work;
1686         unsigned long flags;
1687 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1688 };
1689 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1690 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1691
1692 /**
1693  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1694  * @memcg: memcg to consume from.
1695  * @nr_pages: how many pages to charge.
1696  *
1697  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1698  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1699  * service an allocation will refill the stock.
1700  *
1701  * returns true if successful, false otherwise.
1702  */
1703 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1704 {
1705         struct memcg_stock_pcp *stock;
1706         unsigned long flags;
1707         bool ret = false;
1708
1709         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1710                 return ret;
1711
1712         local_irq_save(flags);
1713
1714         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1715         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1716                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1717                 ret = true;
1718         }
1719
1720         local_irq_restore(flags);
1721
1722         return ret;
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1727  */
1728 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1729 {
1730         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1731
1732         if (stock->nr_pages) {
1733                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1734                 if (do_memsw_account())
1735                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1736                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1737                 stock->nr_pages = 0;
1738         }
1739         stock->cached = NULL;
1740 }
1741
1742 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1743 {
1744         struct memcg_stock_pcp *stock;
1745         unsigned long flags;
1746
1747         local_irq_save(flags);
1748
1749         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1750         drain_stock(stock);
1751         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1752
1753         local_irq_restore(flags);
1754 }
1755
1756 /*
1757  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1758  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1759  */
1760 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1761 {
1762         struct memcg_stock_pcp *stock;
1763         unsigned long flags;
1764
1765         local_irq_save(flags);
1766
1767         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1768         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1769                 drain_stock(stock);
1770                 stock->cached = memcg;
1771         }
1772         stock->nr_pages += nr_pages;
1773
1774         local_irq_restore(flags);
1775 }
1776
1777 /*
1778  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1779  * of the hierarchy under it.
1780  */
1781 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1782 {
1783         int cpu, curcpu;
1784
1785         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1786         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1787                 return;
1788         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1789         get_online_cpus();
1790         curcpu = get_cpu();
1791         for_each_online_cpu(cpu) {
1792                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1793                 struct mem_cgroup *memcg;
1794
1795                 memcg = stock->cached;
1796                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1797                         continue;
1798                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1799                         continue;
1800                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1801                         if (cpu == curcpu)
1802                                 drain_local_stock(&stock->work);
1803                         else
1804                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1805                 }
1806         }
1807         put_cpu();
1808         put_online_cpus();
1809         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1810 }
1811
1812 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
1813 {
1814         struct memcg_stock_pcp *stock;
1815
1816         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1817         drain_stock(stock);
1818         return 0;
1819 }
1820
1821 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1822                          unsigned int nr_pages,
1823                          gfp_t gfp_mask)
1824 {
1825         do {
1826                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1827                         continue;
1828                 mem_cgroup_event(memcg, MEMCG_HIGH);
1829                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1830         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1831 }
1832
1833 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1834 {
1835         struct mem_cgroup *memcg;
1836
1837         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1838         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1839 }
1840
1841 /*
1842  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1843  * and reclaims memory over the high limit.
1844  */
1845 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1846 {
1847         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1848         struct mem_cgroup *memcg;
1849
1850         if (likely(!nr_pages))
1851                 return;
1852
1853         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1854         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1855         css_put(&memcg->css);
1856         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1857 }
1858
1859 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1860                       unsigned int nr_pages)
1861 {
1862         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1863         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1864         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1865         struct page_counter *counter;
1866         unsigned long nr_reclaimed;
1867         bool may_swap = true;
1868         bool drained = false;
1869
1870         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1871                 return 0;
1872 retry:
1873         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1874                 return 0;
1875
1876         if (!do_memsw_account() ||
1877             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1878                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1879                         goto done_restock;
1880                 if (do_memsw_account())
1881                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1882                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1883         } else {
1884                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1885                 may_swap = false;
1886         }
1887
1888         if (batch > nr_pages) {
1889                 batch = nr_pages;
1890                 goto retry;
1891         }
1892
1893         /*
1894          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1895          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1896          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1897          * free their memory.
1898          */
1899         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1900                      fatal_signal_pending(current) ||
1901                      current->flags & PF_EXITING))
1902                 goto force;
1903
1904         /*
1905          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
1906          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
1907          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
1908          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
1909          */
1910         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
1911                 goto force;
1912
1913         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1914                 goto nomem;
1915
1916         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1917                 goto nomem;
1918
1919         mem_cgroup_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
1920
1921         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
1922                                                     gfp_mask, may_swap);
1923
1924         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1925                 goto retry;
1926
1927         if (!drained) {
1928                 drain_all_stock(mem_over_limit);
1929                 drained = true;
1930                 goto retry;
1931         }
1932
1933         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1934                 goto nomem;
1935         /*
1936          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1937          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1938          * before killing the task.
1939          *
1940          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1941          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1942          * to regular pages anyway in case of failure.
1943          */
1944         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
1945                 goto retry;
1946         /*
1947          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1948          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1949          */
1950         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1951                 goto retry;
1952
1953         if (nr_retries--)
1954                 goto retry;
1955
1956         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1957                 goto force;
1958
1959         if (fatal_signal_pending(current))
1960                 goto force;
1961
1962         mem_cgroup_event(mem_over_limit, MEMCG_OOM);
1963
1964         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
1965                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
1966 nomem:
1967         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
1968                 return -ENOMEM;
1969 force:
1970         /*
1971          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
1972          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
1973          * temporarily by force charging it.
1974          */
1975         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
1976         if (do_memsw_account())
1977                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
1978         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
1979
1980         return 0;
1981
1982 done_restock:
1983         css_get_many(&memcg->css, batch);
1984         if (batch > nr_pages)
1985                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
1986
1987         /*
1988          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
1989          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
1990          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
1991          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
1992          * not recorded as it most likely matches current's and won't
1993          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
1994          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
1995          */
1996         do {
1997                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
1998                         /* Don't bother a random interrupted task */
1999                         if (in_interrupt()) {
2000                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2001                                 break;
2002                         }
2003                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2004                         set_notify_resume(current);
2005                         break;
2006                 }
2007         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2008
2009         return 0;
2010 }
2011
2012 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2013 {
2014         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2015                 return;
2016
2017         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2018         if (do_memsw_account())
2019                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2020
2021         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2022 }
2023
2024 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2025 {
2026         struct zone *zone = page_zone(page);
2027
2028         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2029         if (PageLRU(page)) {
2030                 struct lruvec *lruvec;
2031
2032                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2033                 ClearPageLRU(page);
2034                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2035                 *isolated = 1;
2036         } else
2037                 *isolated = 0;
2038 }
2039
2040 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2041 {
2042         struct zone *zone = page_zone(page);
2043
2044         if (isolated) {
2045                 struct lruvec *lruvec;
2046
2047                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2048                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2049                 SetPageLRU(page);
2050                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2051         }
2052         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2053 }
2054
2055 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2056                           bool lrucare)
2057 {
2058         int isolated;
2059
2060         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2061
2062         /*
2063          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2064          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2065          */
2066         if (lrucare)
2067                 lock_page_lru(page, &isolated);
2068
2069         /*
2070          * Nobody should be changing or seriously looking at
2071          * page->mem_cgroup at this point:
2072          *
2073          * - the page is uncharged
2074          *
2075          * - the page is off-LRU
2076          *
2077          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2078          *   a locked page table
2079          *
2080          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2081          *   have the page locked
2082          */
2083         page->mem_cgroup = memcg;
2084
2085         if (lrucare)
2086                 unlock_page_lru(page, isolated);
2087 }
2088
2089 #ifndef CONFIG_SLOB
2090 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2091 {
2092         int id, size;
2093         int err;
2094
2095         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2096                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2097         if (id < 0)
2098                 return id;
2099
2100         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2101                 return id;
2102
2103         /*
2104          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2105          * so we have to grow them.
2106          */
2107         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2108
2109         size = 2 * (id + 1);
2110         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2111                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2112         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2113                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2114
2115         err = memcg_update_all_caches(size);
2116         if (!err)
2117                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2118         if (!err)
2119                 memcg_nr_cache_ids = size;
2120
2121         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2122
2123         if (err) {
2124                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2125                 return err;
2126         }
2127         return id;
2128 }
2129
2130 static void memcg_free_cache_id(int id)
2131 {
2132         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2133 }
2134
2135 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2136         struct mem_cgroup *memcg;
2137         struct kmem_cache *cachep;
2138         struct work_struct work;
2139 };
2140
2141 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2142 {
2143         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2144                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2145         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2146         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2147
2148         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2149
2150         css_put(&memcg->css);
2151         kfree(cw);
2152 }
2153
2154 /*
2155  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2156  */
2157 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2158                                                struct kmem_cache *cachep)
2159 {
2160         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2161
2162         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2163         if (!cw)
2164                 return;
2165
2166         css_get(&memcg->css);
2167
2168         cw->memcg = memcg;
2169         cw->cachep = cachep;
2170         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2171
2172         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2173 }
2174
2175 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2176                                              struct kmem_cache *cachep)
2177 {
2178         /*
2179          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2180          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2181          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2182          *
2183          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2184          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2185          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2186          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2187          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2188          */
2189         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2190         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2191         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2192 }
2193
2194 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2195 {
2196         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2197                 return true;
2198         return false;
2199 }
2200
2201 /**
2202  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2203  * @cachep: the original global kmem cache
2204  *
2205  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2206  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2207  *
2208  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2209  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2210  * go through with the original cache.
2211  *
2212  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2213  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2214  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2215  * reference.
2216  */
2217 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2218 {
2219         struct mem_cgroup *memcg;
2220         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2221         int kmemcg_id;
2222
2223         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2224
2225         if (memcg_kmem_bypass())
2226                 return cachep;
2227
2228         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2229                 return cachep;
2230
2231         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2232         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2233         if (kmemcg_id < 0)
2234                 goto out;
2235
2236         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2237         if (likely(memcg_cachep))
2238                 return memcg_cachep;
2239
2240         /*
2241          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2242          * context), we could be be predictable and return right away.
2243          * This would guarantee that the allocation being performed
2244          * already belongs in the new cache.
2245          *
2246          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2247          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2248          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2249          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2250          * defer everything.
2251          */
2252         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2253 out:
2254         css_put(&memcg->css);
2255         return cachep;
2256 }
2257
2258 /**
2259  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2260  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2261  */
2262 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2263 {
2264         if (!is_root_cache(cachep))
2265                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2266 }
2267
2268 /**
2269  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2270  * @page: page to charge
2271  * @gfp: reclaim mode
2272  * @order: allocation order
2273  * @memcg: memory cgroup to charge
2274  *
2275  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2276  */
2277 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2278                             struct mem_cgroup *memcg)
2279 {
2280         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2281         struct page_counter *counter;
2282         int ret;
2283
2284         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2285         if (ret)
2286                 return ret;
2287
2288         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2289             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2290                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2291                 return -ENOMEM;
2292         }
2293
2294         page->mem_cgroup = memcg;
2295
2296         return 0;
2297 }
2298
2299 /**
2300  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2301  * @page: page to charge
2302  * @gfp: reclaim mode
2303  * @order: allocation order
2304  *
2305  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2306  */
2307 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2308 {
2309         struct mem_cgroup *memcg;
2310         int ret = 0;
2311
2312         if (memcg_kmem_bypass())
2313                 return 0;
2314
2315         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2316         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2317                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2318                 if (!ret)
2319                         __SetPageKmemcg(page);
2320         }
2321         css_put(&memcg->css);
2322         return ret;
2323 }
2324 /**
2325  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2326  * @page: page to uncharge
2327  * @order: allocation order
2328  */
2329 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2330 {
2331         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2332         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2333
2334         if (!memcg)
2335                 return;
2336
2337         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2338
2339         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2340                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2341
2342         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2343         if (do_memsw_account())
2344                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2345
2346         page->mem_cgroup = NULL;
2347
2348         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2349         if (PageKmemcg(page))
2350                 __ClearPageKmemcg(page);
2351
2352         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2353 }
2354 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2355
2356 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2357
2358 /*
2359  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2360  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2361  */
2362 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2363 {
2364         int i;
2365
2366         if (mem_cgroup_disabled())
2367                 return;
2368
2369         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2370                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2371
2372         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEMCG_RSS_HUGE],
2373                        HPAGE_PMD_NR);
2374 }
2375 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2376
2377 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2378 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2379                                          bool charge)
2380 {
2381         int val = (charge) ? 1 : -1;
2382         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SWAP], val);
2383 }
2384
2385 /**
2386  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2387  * @entry: swap entry to be moved
2388  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2389  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2390  *
2391  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2392  * as the mem_cgroup's id of @from.
2393  *
2394  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2395  *
2396  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2397  * both res and memsw, and called css_get().
2398  */
2399 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2400                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2401 {
2402         unsigned short old_id, new_id;
2403
2404         old_id = mem_cgroup_id(from);
2405         new_id = mem_cgroup_id(to);
2406
2407         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2408                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2409                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2410                 return 0;
2411         }
2412         return -EINVAL;
2413 }
2414 #else
2415 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2416                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2417 {
2418         return -EINVAL;
2419 }
2420 #endif
2421
2422 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2423
2424 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2425                                    unsigned long limit)
2426 {
2427         unsigned long curusage;
2428         unsigned long oldusage;
2429         bool enlarge = false;
2430         int retry_count;
2431         int ret;
2432
2433         /*
2434          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2435          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2436          * of # of children which we should visit in this loop.
2437          */
2438         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2439                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2440
2441         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2442
2443         do {
2444                 if (signal_pending(current)) {
2445                         ret = -EINTR;
2446                         break;
2447                 }
2448
2449                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2450                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2451                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2452                         ret = -EINVAL;
2453                         break;
2454                 }
2455                 if (limit > memcg->memory.limit)
2456                         enlarge = true;
2457                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2458                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2459
2460                 if (!ret)
2461                         break;
2462
2463                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2464
2465                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2466                 /* Usage is reduced ? */
2467                 if (curusage >= oldusage)
2468                         retry_count--;
2469                 else
2470                         oldusage = curusage;
2471         } while (retry_count);
2472
2473         if (!ret && enlarge)
2474                 memcg_oom_recover(memcg);
2475
2476         return ret;
2477 }
2478
2479 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2480                                          unsigned long limit)
2481 {
2482         unsigned long curusage;
2483         unsigned long oldusage;
2484         bool enlarge = false;
2485         int retry_count;
2486         int ret;
2487
2488         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2489         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2490                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2491
2492         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2493
2494         do {
2495                 if (signal_pending(current)) {
2496                         ret = -EINTR;
2497                         break;
2498                 }
2499
2500                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2501                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2502                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2503                         ret = -EINVAL;
2504                         break;
2505                 }
2506                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2507                         enlarge = true;
2508                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2509                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2510
2511                 if (!ret)
2512                         break;
2513
2514                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2515
2516                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2517                 /* Usage is reduced ? */
2518                 if (curusage >= oldusage)
2519                         retry_count--;
2520                 else
2521                         oldusage = curusage;
2522         } while (retry_count);
2523
2524         if (!ret && enlarge)
2525                 memcg_oom_recover(memcg);
2526
2527         return ret;
2528 }
2529
2530 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2531                                             gfp_t gfp_mask,
2532                                             unsigned long *total_scanned)
2533 {
2534         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2535         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2536         unsigned long reclaimed;
2537         int loop = 0;
2538         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2539         unsigned long excess;
2540         unsigned long nr_scanned;
2541
2542         if (order > 0)
2543                 return 0;
2544
2545         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2546
2547         /*
2548          * Do not even bother to check the largest node if the root
2549          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2550          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2551          */
2552         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2553                 return 0;
2554
2555         /*
2556          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2557          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2558          * pressure
2559          */
2560         do {
2561                 if (next_mz)
2562                         mz = next_mz;
2563                 else
2564                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2565                 if (!mz)
2566                         break;
2567
2568                 nr_scanned = 0;
2569                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2570                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2571                 nr_reclaimed += reclaimed;
2572                 *total_scanned += nr_scanned;
2573                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2574                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2575
2576                 /*
2577                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2578                  * it is time to move on to the next cgroup
2579                  */
2580                 next_mz = NULL;
2581                 if (!reclaimed)
2582                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2583
2584                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2585                 /*
2586                  * One school of thought says that we should not add
2587                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2588                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2589                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2590                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2591                  * term TODO.
2592                  */
2593                 /* If excess == 0, no tree ops */
2594                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2595                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2596                 css_put(&mz->memcg->css);
2597                 loop++;
2598                 /*
2599                  * Could not reclaim anything and there are no more
2600                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2601                  * reclaiming anything.
2602                  */
2603                 if (!nr_reclaimed &&
2604                         (next_mz == NULL ||
2605                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2606                         break;
2607         } while (!nr_reclaimed);
2608         if (next_mz)
2609                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2610         return nr_reclaimed;
2611 }
2612
2613 /*
2614  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2615  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2616  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2617  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2618  */
2619 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2620 {
2621         bool ret;
2622
2623         rcu_read_lock();
2624         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2625         rcu_read_unlock();
2626         return ret;
2627 }
2628
2629 /*
2630  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2631  *
2632  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2633  */
2634 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2635 {
2636         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2637
2638         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2639         lru_add_drain_all();
2640         /* try to free all pages in this cgroup */
2641         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2642                 int progress;
2643
2644                 if (signal_pending(current))
2645                         return -EINTR;
2646
2647                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2648                                                         GFP_KERNEL, true);
2649                 if (!progress) {
2650                         nr_retries--;
2651                         /* maybe some writeback is necessary */
2652                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2653                 }
2654
2655         }
2656
2657         return 0;
2658 }
2659
2660 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2661                                             char *buf, size_t nbytes,
2662                                             loff_t off)
2663 {
2664         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2665
2666         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2667                 return -EINVAL;
2668         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2669 }
2670
2671 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2672                                      struct cftype *cft)
2673 {
2674         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2675 }
2676
2677 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2678                                       struct cftype *cft, u64 val)
2679 {
2680         int retval = 0;
2681         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2682         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2683
2684         if (memcg->use_hierarchy == val)
2685                 return 0;
2686
2687         /*
2688          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2689          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2690          * occur, provided the current cgroup has no children.
2691          *
2692          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2693          * set if there are no children.
2694          */
2695         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2696                                 (val == 1 || val == 0)) {
2697                 if (!memcg_has_children(memcg))
2698                         memcg->use_hierarchy = val;
2699                 else
2700                         retval = -EBUSY;
2701         } else
2702                 retval = -EINVAL;
2703
2704         return retval;
2705 }
2706
2707 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2708 {
2709         struct mem_cgroup *iter;
2710         int i;
2711
2712         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2713
2714         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2715                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2716                         stat[i] += memcg_page_state(iter, i);
2717         }
2718 }
2719
2720 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2721 {
2722         struct mem_cgroup *iter;
2723         int i;
2724
2725         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2726
2727         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2728                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2729                         events[i] += memcg_sum_events(iter, i);
2730         }
2731 }
2732
2733 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2734 {
2735         unsigned long val = 0;
2736
2737         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2738                 struct mem_cgroup *iter;
2739
2740                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2741                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_CACHE);
2742                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_RSS);
2743                         if (swap)
2744                                 val += memcg_page_state(iter, MEMCG_SWAP);
2745                 }
2746         } else {
2747                 if (!swap)
2748                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2749                 else
2750                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2751         }
2752         return val;
2753 }
2754
2755 enum {
2756         RES_USAGE,
2757         RES_LIMIT,
2758         RES_MAX_USAGE,
2759         RES_FAILCNT,
2760         RES_SOFT_LIMIT,
2761 };
2762
2763 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2764                                struct cftype *cft)
2765 {
2766         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2767         struct page_counter *counter;
2768
2769         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2770         case _MEM:
2771                 counter = &memcg->memory;
2772                 break;
2773         case _MEMSWAP:
2774                 counter = &memcg->memsw;
2775                 break;
2776         case _KMEM:
2777                 counter = &memcg->kmem;
2778                 break;
2779         case _TCP:
2780                 counter = &memcg->tcpmem;
2781                 break;
2782         default:
2783                 BUG();
2784         }
2785
2786         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2787         case RES_USAGE:
2788                 if (counter == &memcg->memory)
2789                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2790                 if (counter == &memcg->memsw)
2791                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2792                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2793         case RES_LIMIT:
2794                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2795         case RES_MAX_USAGE:
2796                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2797         case RES_FAILCNT:
2798                 return counter->failcnt;
2799         case RES_SOFT_LIMIT:
2800                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2801         default:
2802                 BUG();
2803         }
2804 }
2805
2806 #ifndef CONFIG_SLOB
2807 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2808 {
2809         int memcg_id;
2810
2811         if (cgroup_memory_nokmem)
2812                 return 0;
2813
2814         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2815         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2816
2817         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2818         if (memcg_id < 0)
2819                 return memcg_id;
2820
2821         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2822         /*
2823          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2824          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2825          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2826          * patched.
2827          */
2828         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2829         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2830         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
2831
2832         return 0;
2833 }
2834
2835 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2836 {
2837         struct cgroup_subsys_state *css;
2838         struct mem_cgroup *parent, *child;
2839         int kmemcg_id;
2840
2841         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2842                 return;
2843         /*
2844          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2845          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2846          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2847          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2848          */
2849         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2850
2851         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2852
2853         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2854         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2855
2856         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2857         if (!parent)
2858                 parent = root_mem_cgroup;
2859
2860         /*
2861          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2862          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2863          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2864          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2865          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2866          * memcg_drain_all_list_lrus().
2867          */
2868         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2869         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2870                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2871                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2872                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2873                 if (!memcg->use_hierarchy)
2874                         break;
2875         }
2876         rcu_read_unlock();
2877
2878         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2879
2880         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2881 }
2882
2883 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2884 {
2885         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2886         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2887                 memcg_offline_kmem(memcg);
2888
2889         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2890                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2891                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2892                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2893         }
2894 }
2895 #else
2896 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2897 {
2898         return 0;
2899 }
2900 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2901 {
2902 }
2903 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2904 {
2905 }
2906 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2907
2908 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2909                                    unsigned long limit)
2910 {
2911         int ret;
2912
2913         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2914         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2915         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2916         return ret;
2917 }
2918
2919 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2920 {
2921         int ret;
2922
2923         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2924
2925         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2926         if (ret)
2927                 goto out;
2928
2929         if (!memcg->tcpmem_active) {
2930                 /*
2931                  * The active flag needs to be written after the static_key
2932                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2933                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
2934                  * for details, and note that we don't mark any socket as
2935                  * belonging to this memcg until that flag is up.
2936                  *
2937                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2938                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2939                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2940                  * yet, we'll lose accounting.
2941                  *
2942                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
2943                  * because when this value change, the code to process it is not
2944                  * patched in yet.
2945                  */
2946                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2947                 memcg->tcpmem_active = true;
2948         }
2949 out:
2950         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2951         return ret;
2952 }
2953
2954 /*
2955  * The user of this function is...
2956  * RES_LIMIT.
2957  */
2958 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2959                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2960 {
2961         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2962         unsigned long nr_pages;
2963         int ret;
2964
2965         buf = strstrip(buf);
2966         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
2967         if (ret)
2968                 return ret;
2969
2970         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
2971         case RES_LIMIT:
2972                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
2973                         ret = -EINVAL;
2974                         break;
2975                 }
2976                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
2977                 case _MEM:
2978                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
2979                         break;
2980                 case _MEMSWAP:
2981                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
2982                         break;
2983                 case _KMEM:
2984                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
2985                         break;
2986                 case _TCP:
2987                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
2988                         break;
2989                 }
2990                 break;
2991         case RES_SOFT_LIMIT:
2992                 memcg->soft_limit = nr_pages;
2993                 ret = 0;
2994                 break;
2995         }
2996         return ret ?: nbytes;
2997 }
2998
2999 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3000                                 size_t nbytes, loff_t off)
3001 {
3002         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3003         struct page_counter *counter;
3004
3005         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3006         case _MEM:
3007                 counter = &memcg->memory;
3008                 break;
3009         case _MEMSWAP:
3010                 counter = &memcg->memsw;
3011                 break;
3012         case _KMEM:
3013                 counter = &memcg->kmem;
3014                 break;
3015         case _TCP:
3016                 counter = &memcg->tcpmem;
3017                 break;
3018         default:
3019                 BUG();
3020         }
3021
3022         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3023         case RES_MAX_USAGE:
3024                 page_counter_reset_watermark(counter);
3025                 break;
3026         case RES_FAILCNT:
3027                 counter->failcnt = 0;
3028                 break;
3029         default:
3030                 BUG();
3031         }
3032
3033         return nbytes;
3034 }
3035
3036 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3037                                         struct cftype *cft)
3038 {
3039         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3040 }
3041
3042 #ifdef CONFIG_MMU
3043 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3044                                         struct cftype *cft, u64 val)
3045 {
3046         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3047
3048         if (val & ~MOVE_MASK)
3049                 return -EINVAL;
3050
3051         /*
3052          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3053          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3054          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3055          * affect task migrations starting after the change.
3056          */
3057         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3058         return 0;
3059 }
3060 #else
3061 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3062                                         struct cftype *cft, u64 val)
3063 {
3064         return -ENOSYS;
3065 }
3066 #endif
3067
3068 #ifdef CONFIG_NUMA
3069 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3070 {
3071         struct numa_stat {
3072                 const char *name;
3073                 unsigned int lru_mask;
3074         };
3075
3076         static const struct numa_stat stats[] = {
3077                 { "total", LRU_ALL },
3078                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3079                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3080                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3081         };
3082         const struct numa_stat *stat;
3083         int nid;
3084         unsigned long nr;
3085         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3086
3087         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3088                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3089                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3090                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3091                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3092                                                           stat->lru_mask);
3093                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3094                 }
3095                 seq_putc(m, '\n');
3096         }
3097
3098         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3099                 struct mem_cgroup *iter;
3100
3101                 nr = 0;
3102                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3103                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3104                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3105                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3106                         nr = 0;
3107                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3108                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3109                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3110                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3111                 }
3112                 seq_putc(m, '\n');
3113         }
3114
3115         return 0;
3116 }
3117 #endif /* CONFIG_NUMA */
3118
3119 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3120 unsigned int memcg1_events[] = {
3121         PGPGIN,
3122         PGPGOUT,
3123         PGFAULT,
3124         PGMAJFAULT,
3125 };
3126
3127 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3128         "pgpgin",
3129         "pgpgout",
3130         "pgfault",
3131         "pgmajfault",
3132 };
3133
3134 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3135 {
3136         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3137         unsigned long memory, memsw;
3138         struct mem_cgroup *mi;
3139         unsigned int i;
3140
3141         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3142         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3143
3144         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3145                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3146                         continue;
3147                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3148                            memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3149                            PAGE_SIZE);
3150         }
3151
3152         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3153                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3154                            memcg_sum_events(memcg, memcg1_events[i]));
3155
3156         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3157                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3158                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3159
3160         /* Hierarchical information */
3161         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3162         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3163                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3164                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3165         }
3166         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3167                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3168         if (do_memsw_account())
3169                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3170                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3171
3172         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3173                 unsigned long long val = 0;
3174
3175                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3176                         continue;
3177                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3178                         val += memcg_page_state(mi, memcg1_stats[i]) *
3179                         PAGE_SIZE;
3180                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i], val);
3181         }
3182
3183         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++) {
3184                 unsigned long long val = 0;
3185
3186                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3187                         val += memcg_sum_events(mi, memcg1_events[i]);
3188                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i], val);
3189         }
3190
3191         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3192                 unsigned long long val = 0;
3193
3194                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3195                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3196                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3197         }
3198
3199 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3200         {
3201                 pg_data_t *pgdat;
3202                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3203                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3204                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3205                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3206
3207                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3208                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3209                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3210
3211                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3212                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3213                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3214                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3215                 }
3216                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3217                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3218                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3219                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3220         }
3221 #endif
3222
3223         return 0;
3224 }
3225
3226 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3227                                       struct cftype *cft)
3228 {
3229         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3230
3231         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3232 }
3233
3234 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3235                                        struct cftype *cft, u64 val)
3236 {
3237         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3238
3239         if (val > 100)
3240                 return -EINVAL;
3241
3242         if (css->parent)
3243                 memcg->swappiness = val;
3244         else
3245                 vm_swappiness = val;
3246
3247         return 0;
3248 }
3249
3250 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3251 {
3252         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3253         unsigned long usage;
3254         int i;
3255
3256         rcu_read_lock();
3257         if (!swap)
3258                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3259         else
3260                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3261
3262         if (!t)
3263                 goto unlock;
3264
3265         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3266
3267         /*
3268          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3269          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3270          * call of __mem_cgroup_threshold().
3271          */
3272         i = t->current_threshold;
3273
3274         /*
3275          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3276          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3277          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3278          * only one element of the array here.
3279          */
3280         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3281                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3282
3283         /* i = current_threshold + 1 */
3284         i++;
3285
3286         /*
3287          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3288          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3289          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3290          * only one element of the array here.
3291          */
3292         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3293                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3294
3295         /* Update current_threshold */
3296         t->current_threshold = i - 1;
3297 unlock:
3298         rcu_read_unlock();
3299 }
3300
3301 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3302 {
3303         while (memcg) {
3304                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3305                 if (do_memsw_account())
3306                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3307
3308                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3309         }
3310 }
3311
3312 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3313 {
3314         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3315         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3316
3317         if (_a->threshold > _b->threshold)
3318                 return 1;
3319
3320         if (_a->threshold < _b->threshold)
3321                 return -1;
3322
3323         return 0;
3324 }
3325
3326 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3327 {
3328         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3329
3330         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3331
3332         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3333                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3334
3335         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3336         return 0;
3337 }
3338
3339 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3340 {
3341         struct mem_cgroup *iter;
3342
3343         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3344                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3345 }
3346
3347 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3348         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3349 {
3350         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3351         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3352         unsigned long threshold;
3353         unsigned long usage;
3354         int i, size, ret;
3355
3356         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3357         if (ret)
3358                 return ret;
3359
3360         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3361
3362         if (type == _MEM) {
3363                 thresholds = &memcg->thresholds;
3364                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3365         } else if (type == _MEMSWAP) {
3366                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3367                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3368         } else
3369                 BUG();
3370
3371         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3372         if (thresholds->primary)
3373                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3374
3375         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3376
3377         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3378         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3379                         GFP_KERNEL);
3380         if (!new) {
3381                 ret = -ENOMEM;
3382                 goto unlock;
3383         }
3384         new->size = size;
3385
3386         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3387         if (thresholds->primary) {
3388                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3389                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3390         }
3391
3392         /* Add new threshold */
3393         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3394         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3395
3396         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3397         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3398                         compare_thresholds, NULL);
3399
3400         /* Find current threshold */
3401         new->current_threshold = -1;
3402         for (i = 0; i < size; i++) {
3403                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3404                         /*
3405                          * new->current_threshold will not be used until
3406                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3407                          * it here.
3408                          */
3409                         ++new->current_threshold;
3410                 } else
3411                         break;
3412         }
3413
3414         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3415         kfree(thresholds->spare);
3416         thresholds->spare = thresholds->primary;
3417
3418         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3419
3420         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3421         synchronize_rcu();
3422
3423 unlock:
3424         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3425
3426         return ret;
3427 }
3428
3429 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3430         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3431 {
3432         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3433 }
3434
3435 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3436         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3437 {
3438         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3439 }
3440
3441 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3442         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3443 {
3444         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3445         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3446         unsigned long usage;
3447         int i, j, size;
3448
3449         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3450
3451         if (type == _MEM) {
3452                 thresholds = &memcg->thresholds;
3453                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3454         } else if (type == _MEMSWAP) {
3455                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3456                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3457         } else
3458                 BUG();
3459
3460         if (!thresholds->primary)
3461                 goto unlock;
3462
3463         /* Check if a threshold crossed before removing */
3464         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3465
3466         /* Calculate new number of threshold */
3467         size = 0;
3468         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3469                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3470                         size++;
3471         }
3472
3473         new = thresholds->spare;
3474
3475         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3476         if (!size) {
3477                 kfree(new);
3478                 new = NULL;
3479                 goto swap_buffers;
3480         }
3481
3482         new->size = size;
3483
3484         /* Copy thresholds and find current threshold */
3485         new->current_threshold = -1;
3486         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3487                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3488                         continue;
3489
3490                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3491                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3492                         /*
3493                          * new->current_threshold will not be used
3494                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3495                          * it here.
3496                          */
3497                         ++new->current_threshold;
3498                 }
3499                 j++;
3500         }
3501
3502 swap_buffers:
3503         /* Swap primary and spare array */
3504         thresholds->spare = thresholds->primary;
3505
3506         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3507
3508         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3509         synchronize_rcu();
3510
3511         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3512         if (!new) {
3513                 kfree(thresholds->spare);
3514                 thresholds->spare = NULL;
3515         }
3516 unlock:
3517         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3518 }
3519
3520 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3521         struct eventfd_ctx *eventfd)
3522 {
3523         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3524 }
3525
3526 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3527         struct eventfd_ctx *eventfd)
3528 {
3529         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3530 }
3531
3532 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3533         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3534 {
3535         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3536
3537         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3538         if (!event)
3539                 return -ENOMEM;
3540
3541         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3542
3543         event->eventfd = eventfd;
3544         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3545
3546         /* already in OOM ? */
3547         if (memcg->under_oom)
3548                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3549         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3550
3551         return 0;
3552 }
3553
3554 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3555         struct eventfd_ctx *eventfd)
3556 {
3557         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3558
3559         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3560
3561         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3562                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3563                         list_del(&ev->list);
3564                         kfree(ev);
3565                 }
3566         }
3567
3568         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3569 }
3570
3571 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3572 {
3573         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3574
3575         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3576         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3577         return 0;
3578 }
3579
3580 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3581         struct cftype *cft, u64 val)
3582 {
3583         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3584
3585         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3586         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3587                 return -EINVAL;
3588
3589         memcg->oom_kill_disable = val;
3590         if (!val)
3591                 memcg_oom_recover(memcg);
3592
3593         return 0;
3594 }
3595
3596 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3597
3598 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3599 {
3600         return &memcg->cgwb_list;
3601 }
3602
3603 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3604 {
3605         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3606 }
3607
3608 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3609 {
3610         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3611 }
3612
3613 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3614 {
3615         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3616 }
3617
3618 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3619 {
3620         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3621
3622         if (!memcg->css.parent)
3623                 return NULL;
3624
3625         return &memcg->cgwb_domain;
3626 }
3627
3628 /**
3629  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3630  * @wb: bdi_writeback in question
3631  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3632  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3633  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3634  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3635  *
3636  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3637  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3638  * is a bit more involved.
3639  *
3640  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3641  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3642  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3643  * available memory in the system.  The caller should further cap
3644  * *@pheadroom accordingly.
3645  */
3646 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3647                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3648                          unsigned long *pwriteback)
3649 {
3650         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3651         struct mem_cgroup *parent;
3652
3653         *pdirty = memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
3654
3655         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3656         *pwriteback = memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
3657         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3658                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3659         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3660
3661         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3662                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3663                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3664
3665                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3666                 memcg = parent;
3667         }
3668 }
3669
3670 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3671
3672 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3673 {
3674         return 0;
3675 }
3676
3677 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3678 {
3679 }
3680
3681 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3682 {
3683 }
3684
3685 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3686
3687 /*
3688  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3689  *
3690  * "cgroup.event_control" implementation.
3691  *
3692  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3693  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3694  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3695  *
3696  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3697  * possible.
3698  */
3699
3700 /*
3701  * Unregister event and free resources.
3702  *
3703  * Gets called from workqueue.
3704  */
3705 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3706 {
3707         struct mem_cgroup_event *event =
3708                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3709         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3710
3711         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3712
3713         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3714
3715         /* Notify userspace the event is going away. */
3716         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3717
3718         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3719         kfree(event);
3720         css_put(&memcg->css);
3721 }
3722
3723 /*
3724  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3725  *
3726  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3727  */
3728 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3729                             int sync, void *key)
3730 {
3731         struct mem_cgroup_event *event =
3732                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3733         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3734         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3735
3736         if (flags & POLLHUP) {
3737                 /*
3738                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3739                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3740                  * for us.
3741                  *
3742                  * We can't race against event freeing since the other
3743                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3744                  * which we hold.
3745                  */
3746                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3747                 if (!list_empty(&event->list)) {
3748                         list_del_init(&event->list);
3749                         /*
3750                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3751                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3752                          */
3753                         schedule_work(&event->remove);
3754                 }
3755                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3756         }
3757
3758         return 0;
3759 }
3760
3761 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3762                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3763 {
3764         struct mem_cgroup_event *event =
3765                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3766
3767         event->wqh = wqh;
3768         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3769 }
3770
3771 /*
3772  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3773  *
3774  * Parse input and register new cgroup event handler.
3775  *
3776  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3777  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3778  */
3779 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3780                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3781 {
3782         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3783         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3784         struct mem_cgroup_event *event;
3785         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3786         unsigned int efd, cfd;
3787         struct fd efile;
3788         struct fd cfile;
3789         const char *name;
3790         char *endp;
3791         int ret;
3792
3793         buf = strstrip(buf);
3794
3795         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3796         if (*endp != ' ')
3797                 return -EINVAL;
3798         buf = endp + 1;
3799
3800         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3801         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3802                 return -EINVAL;
3803         buf = endp + 1;
3804
3805         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3806         if (!event)
3807                 return -ENOMEM;
3808
3809         event->memcg = memcg;
3810         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3811         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3812         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3813         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3814
3815         efile = fdget(efd);
3816         if (!efile.file) {
3817                 ret = -EBADF;
3818                 goto out_kfree;
3819         }
3820
3821         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3822         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3823                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3824                 goto out_put_efile;
3825         }
3826
3827         cfile = fdget(cfd);
3828         if (!cfile.file) {
3829                 ret = -EBADF;
3830                 goto out_put_eventfd;
3831         }
3832
3833         /* the process need read permission on control file */
3834         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3835         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3836         if (ret < 0)
3837                 goto out_put_cfile;
3838
3839         /*
3840          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3841          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3842          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3843          * is for compatibility anyway.
3844          *
3845          * DO NOT ADD NEW FILES.
3846          */
3847         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3848
3849         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3850                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3851                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3852         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3853                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3854                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3855         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3856                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3857                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3858         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3859                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3860                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3861         } else {
3862                 ret = -EINVAL;
3863                 goto out_put_cfile;
3864         }
3865
3866         /*
3867          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3868          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3869          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3870          */
3871         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3872                                                &memory_cgrp_subsys);
3873         ret = -EINVAL;
3874         if (IS_ERR(cfile_css))
3875                 goto out_put_cfile;
3876         if (cfile_css != css) {
3877                 css_put(cfile_css);
3878                 goto out_put_cfile;
3879         }
3880
3881         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3882         if (ret)
3883                 goto out_put_css;
3884
3885         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3886
3887         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3888         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3889         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3890
3891         fdput(cfile);
3892         fdput(efile);
3893
3894         return nbytes;
3895
3896 out_put_css:
3897         css_put(css);
3898 out_put_cfile:
3899         fdput(cfile);
3900 out_put_eventfd:
3901         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3902 out_put_efile:
3903         fdput(efile);
3904 out_kfree:
3905         kfree(event);
3906
3907         return ret;
3908 }
3909
3910 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3911         {
3912                 .name = "usage_in_bytes",
3913                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3914                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3915         },
3916         {
3917                 .name = "max_usage_in_bytes",
3918                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3919                 .write = mem_cgroup_reset,
3920                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3921         },
3922         {
3923                 .name = "limit_in_bytes",
3924                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3925                 .write = mem_cgroup_write,
3926                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3927         },
3928         {
3929                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3930                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3931                 .write = mem_cgroup_write,
3932                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3933         },
3934         {
3935                 .name = "failcnt",
3936                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3937                 .write = mem_cgroup_reset,
3938                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3939         },
3940         {
3941                 .name = "stat",
3942                 .seq_show = memcg_stat_show,
3943         },
3944         {
3945                 .name = "force_empty",
3946                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3947         },
3948         {
3949                 .name = "use_hierarchy",
3950                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3951                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3952         },
3953         {
3954                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3955                 .write = memcg_write_event_control,
3956                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3957         },
3958         {
3959                 .name = "swappiness",
3960                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3961                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3962         },
3963         {
3964                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3965                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3966                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3967         },
3968         {
3969                 .name = "oom_control",
3970                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3971                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3972                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
3973         },
3974         {
3975                 .name = "pressure_level",
3976         },
3977 #ifdef CONFIG_NUMA
3978         {
3979                 .name = "numa_stat",
3980                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
3981         },
3982 #endif
3983         {
3984                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
3985                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
3986                 .write = mem_cgroup_write,
3987                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3988         },
3989         {
3990                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
3991                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
3992                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3993         },
3994         {
3995                 .name = "kmem.failcnt",
3996                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
3997                 .write = mem_cgroup_reset,
3998                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3999         },
4000         {
4001                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4002                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4003                 .write = mem_cgroup_reset,
4004                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4005         },
4006 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4007         {
4008                 .name = "kmem.slabinfo",
4009                 .seq_start = memcg_slab_start,
4010                 .seq_next = memcg_slab_next,
4011                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4012                 .seq_show = memcg_slab_show,
4013         },
4014 #endif
4015         {
4016                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4017                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4018                 .write = mem_cgroup_write,
4019                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4020         },
4021         {
4022                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4023                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4024                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4025         },
4026         {
4027                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4028                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4029                 .write = mem_cgroup_reset,
4030                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4031         },
4032         {
4033                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4034                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4035                 .write = mem_cgroup_reset,
4036                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4037         },
4038         { },    /* terminate */
4039 };
4040
4041 /*
4042  * Private memory cgroup IDR
4043  *
4044  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4045  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4046  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4047  * memory-controlled cgroups to 64k.
4048  *
4049  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4050  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4051  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4052  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4053  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4054  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4055  *
4056  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4057  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4058  * when the CSS is offlined.
4059  *
4060  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4061  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4062  * those references are manageable from userspace.
4063  */
4064
4065 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4066
4067 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4068 {
4069         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4070         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4071 }
4072
4073 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4074 {
4075         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4076         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4077                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4078                 memcg->id.id = 0;
4079
4080                 /* Memcg ID pins CSS */
4081                 css_put(&memcg->css);
4082         }
4083 }
4084
4085 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4086 {
4087         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4088 }
4089
4090 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4091 {
4092         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4093 }
4094
4095 /**
4096  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4097  * @id: the memcg id to look up
4098  *
4099  * Caller must hold rcu_read_lock().
4100  */
4101 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4102 {
4103         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4104         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4105 }
4106
4107 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4108 {
4109         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4110         int tmp = node;
4111         /*
4112          * This routine is called against possible nodes.
4113          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4114          *
4115          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4116          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4117          *       function.
4118          */
4119         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4120                 tmp = -1;
4121         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4122         if (!pn)
4123                 return 1;
4124
4125         lruvec_init(&pn->lruvec);
4126         pn->usage_in_excess = 0;
4127         pn->on_tree = false;
4128         pn->memcg = memcg;
4129
4130         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4131         return 0;
4132 }
4133
4134 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4135 {
4136         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4137 }
4138
4139 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4140 {
4141         int node;
4142
4143         for_each_node(node)
4144                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4145         free_percpu(memcg->stat);
4146         kfree(memcg);
4147 }
4148
4149 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4150 {
4151         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4152         __mem_cgroup_free(memcg);
4153 }
4154
4155 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4156 {
4157         struct mem_cgroup *memcg;
4158         size_t size;
4159         int node;
4160
4161         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4162         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4163
4164         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4165         if (!memcg)
4166                 return NULL;
4167
4168         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4169                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4170                                  GFP_KERNEL);
4171         if (memcg->id.id < 0)
4172                 goto fail;
4173
4174         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4175         if (!memcg->stat)
4176                 goto fail;
4177
4178         for_each_node(node)
4179                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4180                         goto fail;
4181
4182         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4183                 goto fail;
4184
4185         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4186         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4187         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4188         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4189         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4190         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4191         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4192         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4193         memcg->socket_pressure = jiffies;
4194 #ifndef CONFIG_SLOB
4195         memcg->kmemcg_id = -1;
4196 #endif
4197 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4198         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4199 #endif
4200         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4201         return memcg;
4202 fail:
4203         if (memcg->id.id > 0)
4204                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4205         __mem_cgroup_free(memcg);
4206         return NULL;
4207 }
4208
4209 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4210 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4211 {
4212         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4213         struct mem_cgroup *memcg;
4214         long error = -ENOMEM;
4215
4216         memcg = mem_cgroup_alloc();
4217         if (!memcg)
4218                 return ERR_PTR(error);
4219
4220         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4221         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4222         if (parent) {
4223                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4224                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4225         }
4226         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4227                 memcg->use_hierarchy = true;
4228                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4229                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4230                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4231                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4232                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4233         } else {
4234                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4235                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4236                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4237                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4238                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4239                 /*
4240                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4241                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4242                  * unfortunate state in our controller.
4243                  */
4244                 if (parent != root_mem_cgroup)
4245                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4246         }
4247
4248         /* The following stuff does not apply to the root */
4249         if (!parent) {
4250                 root_mem_cgroup = memcg;
4251                 return &memcg->css;
4252         }
4253
4254         error = memcg_online_kmem(memcg);
4255         if (error)
4256                 goto fail;
4257
4258         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4259                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4260
4261         return &memcg->css;
4262 fail:
4263         mem_cgroup_free(memcg);
4264         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4265 }
4266
4267 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4268 {
4269         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4270
4271         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4272         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4273         css_get(css);
4274         return 0;
4275 }
4276
4277 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4278 {
4279         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4280         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4281
4282         /*
4283          * Unregister events and notify userspace.
4284          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4285          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4286          */
4287         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4288         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4289                 list_del_init(&event->list);
4290                 schedule_work(&event->remove);
4291         }
4292         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4293
4294         memcg_offline_kmem(memcg);
4295         wb_memcg_offline(memcg);
4296
4297         mem_cgroup_id_put(memcg);
4298 }
4299
4300 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4301 {
4302         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4303
4304         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4305 }
4306
4307 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4308 {
4309         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4310
4311         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4312                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4313
4314         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4315                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4316
4317         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4318         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4319         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4320         memcg_free_kmem(memcg);
4321         mem_cgroup_free(memcg);
4322 }
4323
4324 /**
4325  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4326  * @css: the target css
4327  *
4328  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4329  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4330  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4331  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4332  * made visible again.
4333  *
4334  * The current implementation only resets the essential configurations.
4335  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4336  */
4337 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4338 {
4339         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4340
4341         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4342         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4343         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4344         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4345         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4346         memcg->low = 0;
4347         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4348         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4349         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4350 }
4351
4352 #ifdef CONFIG_MMU
4353 /* Handlers for move charge at task migration. */
4354 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4355 {
4356         int ret;
4357
4358         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4359         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4360         if (!ret) {
4361                 mc.precharge += count;
4362                 return ret;
4363         }
4364
4365         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4366         while (count--) {
4367                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4368                 if (ret)
4369                         return ret;
4370                 mc.precharge++;
4371                 cond_resched();
4372         }
4373         return 0;
4374 }
4375
4376 union mc_target {
4377         struct page     *page;
4378         swp_entry_t     ent;
4379 };
4380
4381 enum mc_target_type {
4382         MC_TARGET_NONE = 0,
4383         MC_TARGET_PAGE,
4384         MC_TARGET_SWAP,
4385 };
4386
4387 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4388                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4389 {
4390         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4391
4392         if (!page || !page_mapped(page))
4393                 return NULL;
4394         if (PageAnon(page)) {
4395                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4396                         return NULL;
4397         } else {
4398                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4399                         return NULL;
4400         }
4401         if (!get_page_unless_zero(page))
4402                 return NULL;
4403
4404         return page;
4405 }
4406
4407 #ifdef CONFIG_SWAP
4408 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4409                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4410 {
4411         struct page *page = NULL;
4412         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4413
4414         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4415                 return NULL;
4416         /*
4417          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4418          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4419          */
4420         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4421         if (do_memsw_account())
4422                 entry->val = ent.val;
4423
4424         return page;
4425 }
4426 #else
4427 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4428                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4429 {
4430         return NULL;
4431 }
4432 #endif
4433
4434 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4435                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4436 {
4437         struct page *page = NULL;
4438         struct address_space *mapping;
4439         pgoff_t pgoff;
4440
4441         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4442                 return NULL;
4443         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4444                 return NULL;
4445
4446         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4447         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4448
4449         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4450 #ifdef CONFIG_SWAP
4451         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4452         if (shmem_mapping(mapping)) {
4453                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4454                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4455                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4456                         if (do_memsw_account())
4457                                 *entry = swp;
4458                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4459                                              swp_offset(swp));
4460                 }
4461         } else
4462                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4463 #else
4464         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4465 #endif
4466         return page;
4467 }
4468
4469 /**
4470  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4471  * @page: the page
4472  * @compound: charge the page as compound or small page
4473  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4474  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4475  *
4476  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4477  *
4478  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4479  * from old cgroup.
4480  */
4481 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4482                                    bool compound,
4483                                    struct mem_cgroup *from,
4484                                    struct mem_cgroup *to)
4485 {
4486         unsigned long flags;
4487         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4488         int ret;
4489         bool anon;
4490
4491         VM_BUG_ON(from == to);
4492         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4493         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4494
4495         /*
4496          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4497          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4498          */
4499         ret = -EBUSY;
4500         if (!trylock_page(page))
4501                 goto out;
4502
4503         ret = -EINVAL;
4504         if (page->mem_cgroup != from)
4505                 goto out_unlock;
4506
4507         anon = PageAnon(page);
4508
4509         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4510
4511         if (!anon && page_mapped(page)) {
4512                 __this_cpu_sub(from->stat->count[NR_FILE_MAPPED], nr_pages);
4513                 __this_cpu_add(to->stat->count[NR_FILE_MAPPED], nr_pages);
4514         }
4515
4516         /*
4517          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4518          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
4519          * So mapping should be stable for dirty pages.
4520          */
4521         if (!anon && PageDirty(page)) {
4522                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4523
4524                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4525                         __this_cpu_sub(from->stat->count[NR_FILE_DIRTY],
4526                                        nr_pages);
4527                         __this_cpu_add(to->stat->count[NR_FILE_DIRTY],
4528                                        nr_pages);
4529                 }
4530         }
4531
4532         if (PageWriteback(page)) {
4533                 __this_cpu_sub(from->stat->count[NR_WRITEBACK], nr_pages);
4534                 __this_cpu_add(to->stat->count[NR_WRITEBACK], nr_pages);
4535         }
4536
4537         /*
4538          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4539          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4540          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4541          */
4542
4543         /* caller should have done css_get */
4544         page->mem_cgroup = to;
4545         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4546
4547         ret = 0;
4548
4549         local_irq_disable();
4550         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4551         memcg_check_events(to, page);
4552         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4553         memcg_check_events(from, page);
4554         local_irq_enable();
4555 out_unlock:
4556         unlock_page(page);
4557 out:
4558         return ret;
4559 }
4560
4561 /**
4562  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4563  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4564  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4565  * @ptent: the pte to be checked
4566  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4567  *
4568  * Returns
4569  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4570  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4571  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4572  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4573  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4574  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4575  *     in target->ent.
4576  *
4577  * Called with pte lock held.
4578  */
4579
4580 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4581                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4582 {
4583         struct page *page = NULL;
4584         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4585         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4586
4587         if (pte_present(ptent))
4588                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4589         else if (is_swap_pte(ptent))
4590                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4591         else if (pte_none(ptent))
4592                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4593
4594         if (!page && !ent.val)
4595                 return ret;
4596         if (page) {
4597                 /*
4598                  * Do only loose check w/o serialization.
4599                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4600                  * not under LRU exclusion.
4601                  */
4602                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4603                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4604                         if (target)
4605                                 target->page = page;
4606                 }
4607                 if (!ret || !target)
4608                         put_page(page);
4609         }
4610         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4611         if (ent.val && !ret &&
4612             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4613                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4614                 if (target)
4615                         target->ent = ent;
4616         }
4617         return ret;
4618 }
4619
4620 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4621 /*
4622  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4623  * support them for now.
4624  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4625  */
4626 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4627                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4628 {
4629         struct page *page = NULL;
4630         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4631
4632         page = pmd_page(pmd);
4633         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4634         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4635                 return ret;
4636         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4637                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4638                 if (target) {
4639                         get_page(page);
4640                         target->page = page;
4641                 }
4642         }
4643         return ret;
4644 }
4645 #else
4646 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4647                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4648 {
4649         return MC_TARGET_NONE;
4650 }
4651 #endif
4652
4653 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4654                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4655                                         struct mm_walk *walk)
4656 {
4657         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4658         pte_t *pte;
4659         spinlock_t *ptl;
4660
4661         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4662         if (ptl) {
4663                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4664                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4665                 spin_unlock(ptl);
4666                 return 0;
4667         }
4668
4669         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4670                 return 0;
4671         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4672         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4673                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4674                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4675         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4676         cond_resched();
4677
4678         return 0;
4679 }
4680
4681 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4682 {
4683         unsigned long precharge;
4684
4685         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4686                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4687                 .mm = mm,
4688         };
4689         down_read(&mm->mmap_sem);
4690         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
4691                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4692         up_read(&mm->mmap_sem);
4693
4694         precharge = mc.precharge;
4695         mc.precharge = 0;
4696
4697         return precharge;
4698 }
4699
4700 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4701 {
4702         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4703
4704         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4705         mc.moving_task = current;
4706         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4707 }
4708
4709 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4710 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4711 {
4712         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4713         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4714
4715         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4716         if (mc.precharge) {
4717                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4718                 mc.precharge = 0;
4719         }
4720         /*
4721          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4722          * we must uncharge here.
4723          */
4724         if (mc.moved_charge) {
4725                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4726                 mc.moved_charge = 0;
4727         }
4728         /* we must fixup refcnts and charges */
4729         if (mc.moved_swap) {
4730                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4731                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4732                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4733
4734                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
4735
4736                 /*
4737                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4738                  * should uncharge to->memory.
4739                  */
4740                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4741                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4742
4743                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
4744                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
4745
4746                 mc.moved_swap = 0;
4747         }
4748         memcg_oom_recover(from);
4749         memcg_oom_recover(to);
4750         wake_up_all(&mc.waitq);
4751 }
4752
4753 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4754 {
4755         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4756
4757         /*
4758          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4759          * task migration.
4760          */
4761         mc.moving_task = NULL;
4762         __mem_cgroup_clear_mc();
4763         spin_lock(&mc.lock);
4764         mc.from = NULL;
4765         mc.to = NULL;
4766         mc.mm = NULL;
4767         spin_unlock(&mc.lock);
4768
4769         mmput(mm);
4770 }
4771
4772 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4773 {
4774         struct cgroup_subsys_state *css;
4775         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4776         struct mem_cgroup *from;
4777         struct task_struct *leader, *p;
4778         struct mm_struct *mm;
4779         unsigned long move_flags;
4780         int ret = 0;
4781
4782         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4783         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4784                 return 0;
4785
4786         /*
4787          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4788          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4789          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4790          * multiple.
4791          */
4792         p = NULL;
4793         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4794                 WARN_ON_ONCE(p);
4795                 p = leader;
4796                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4797         }
4798         if (!p)
4799                 return 0;
4800
4801         /*
4802          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4803          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4804          * So we need to save it, and keep it going.
4805          */
4806         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4807         if (!move_flags)
4808                 return 0;
4809
4810         from = mem_cgroup_from_task(p);
4811
4812         VM_BUG_ON(from == memcg);
4813
4814         mm = get_task_mm(p);
4815         if (!mm)
4816                 return 0;
4817         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4818         if (mm->owner == p) {
4819                 VM_BUG_ON(mc.from);
4820                 VM_BUG_ON(mc.to);
4821                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4822                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4823                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4824
4825                 spin_lock(&mc.lock);
4826                 mc.mm = mm;
4827                 mc.from = from;
4828                 mc.to = memcg;
4829                 mc.flags = move_flags;
4830                 spin_unlock(&mc.lock);
4831                 /* We set mc.moving_task later */
4832
4833                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4834                 if (ret)
4835                         mem_cgroup_clear_mc();
4836         } else {
4837                 mmput(mm);
4838         }
4839         return ret;
4840 }
4841
4842 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4843 {
4844         if (mc.to)
4845                 mem_cgroup_clear_mc();
4846 }
4847
4848 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4849                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4850                                 struct mm_walk *walk)
4851 {
4852         int ret = 0;
4853         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4854         pte_t *pte;
4855         spinlock_t *ptl;
4856         enum mc_target_type target_type;
4857         union mc_target target;
4858         struct page *page;
4859
4860         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4861         if (ptl) {
4862                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4863                         spin_unlock(ptl);
4864                         return 0;
4865                 }
4866                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4867                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4868                         page = target.page;
4869                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4870                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4871                                                              mc.from, mc.to)) {
4872                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4873                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4874                                 }
4875                                 putback_lru_page(page);
4876                         }
4877                         put_page(page);
4878                 }
4879                 spin_unlock(ptl);
4880                 return 0;
4881         }
4882
4883         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4884                 return 0;
4885 retry:
4886         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4887         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4888                 pte_t ptent = *(pte++);
4889                 swp_entry_t ent;
4890
4891                 if (!mc.precharge)
4892                         break;
4893
4894                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4895                 case MC_TARGET_PAGE:
4896                         page = target.page;
4897                         /*
4898                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4899                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4900                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4901                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4902                          */
4903                         if (PageTransCompound(page))
4904                                 goto put;
4905                         if (isolate_lru_page(page))
4906                                 goto put;
4907                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4908                                                 mc.from, mc.to)) {
4909                                 mc.precharge--;
4910                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4911                                 mc.moved_charge++;
4912                         }
4913                         putback_lru_page(page);
4914 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4915                         put_page(page);
4916                         break;
4917                 case MC_TARGET_SWAP:
4918                         ent = target.ent;
4919                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4920                                 mc.precharge--;
4921                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4922                                 mc.moved_swap++;
4923                         }
4924                         break;
4925                 default:
4926                         break;
4927                 }
4928         }
4929         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4930         cond_resched();
4931
4932         if (addr != end) {
4933                 /*
4934                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4935                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4936                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4937                  * phase.
4938                  */
4939                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4940                 if (!ret)
4941                         goto retry;
4942         }
4943
4944         return ret;
4945 }
4946
4947 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4948 {
4949         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4950                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4951                 .mm = mc.mm,
4952         };
4953
4954         lru_add_drain_all();
4955         /*
4956          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4957          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4958          * for already started RCU-only updates to finish.
4959          */
4960         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4961         synchronize_rcu();
4962 retry:
4963         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
4964                 /*
4965                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4966                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4967                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4968                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4969                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4970                  */
4971                 __mem_cgroup_clear_mc();
4972                 cond_resched();
4973                 goto retry;
4974         }
4975         /*
4976          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4977          * additional charge, the page walk just aborts.
4978          */
4979         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4980
4981         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
4982         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
4983 }
4984
4985 static void mem_cgroup_move_task(void)
4986 {
4987         if (mc.to) {
4988                 mem_cgroup_move_charge();
4989                 mem_cgroup_clear_mc();
4990         }
4991 }
4992 #else   /* !CONFIG_MMU */
4993 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4994 {
4995         return 0;
4996 }
4997 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4998 {
4999 }
5000 static void mem_cgroup_move_task(void)
5001 {
5002 }
5003 #endif
5004
5005 /*
5006  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5007  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5008  * attempt.
5009  */
5010 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5011 {
5012         /*
5013          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5014          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5015          * on for the root memcg is enough.
5016          */
5017         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5018                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5019         else
5020                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5021 }
5022
5023 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5024                                struct cftype *cft)
5025 {
5026         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5027
5028         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5029 }
5030
5031 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5032 {
5033         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5034         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5035
5036         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5037                 seq_puts(m, "max\n");
5038         else
5039                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5040
5041         return 0;
5042 }
5043
5044 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5045                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5046 {
5047         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5048         unsigned long low;
5049         int err;
5050
5051         buf = strstrip(buf);
5052         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5053         if (err)
5054                 return err;
5055
5056         memcg->low = low;
5057
5058         return nbytes;
5059 }
5060
5061 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5062 {
5063         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5064         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5065
5066         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5067                 seq_puts(m, "max\n");
5068         else
5069                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5070
5071         return 0;
5072 }
5073
5074 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5075                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5076 {
5077         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5078         unsigned long nr_pages;
5079         unsigned long high;
5080         int err;
5081
5082         buf = strstrip(buf);
5083         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5084         if (err)
5085                 return err;
5086
5087         memcg->high = high;
5088
5089         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5090         if (nr_pages > high)
5091                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5092                                              GFP_KERNEL, true);
5093
5094         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5095         return nbytes;
5096 }
5097
5098 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5099 {
5100         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5101         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5102
5103         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5104                 seq_puts(m, "max\n");
5105         else
5106                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5107
5108         return 0;
5109 }
5110
5111 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5112                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5113 {
5114         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5115         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5116         bool drained = false;
5117         unsigned long max;
5118         int err;
5119
5120         buf = strstrip(buf);
5121         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5122         if (err)
5123                 return err;
5124
5125         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5126
5127         for (;;) {
5128                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5129
5130                 if (nr_pages <= max)
5131                         break;
5132
5133                 if (signal_pending(current)) {
5134                         err = -EINTR;
5135                         break;
5136                 }
5137
5138                 if (!drained) {
5139                         drain_all_stock(memcg);
5140                         drained = true;
5141                         continue;
5142                 }
5143
5144                 if (nr_reclaims) {
5145                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5146                                                           GFP_KERNEL, true))
5147                                 nr_reclaims--;
5148                         continue;
5149                 }
5150
5151                 mem_cgroup_event(memcg, MEMCG_OOM);
5152                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5153                         break;
5154         }
5155
5156         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5157         return nbytes;
5158 }
5159
5160 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5161 {
5162         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5163
5164         seq_printf(m, "low %lu\n", memcg_sum_events(memcg, MEMCG_LOW));
5165         seq_printf(m, "high %lu\n", memcg_sum_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5166         seq_printf(m, "max %lu\n", memcg_sum_events(memcg, MEMCG_MAX));
5167         seq_printf(m, "oom %lu\n", memcg_sum_events(memcg, MEMCG_OOM));
5168
5169         return 0;
5170 }
5171
5172 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5173 {
5174         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5175         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5176         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5177         int i;
5178
5179         /*
5180          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5181          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5182          *
5183          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5184          * 1) generic big picture -> specifics and details
5185          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5186          *
5187          * Current memory state:
5188          */
5189
5190         tree_stat(memcg, stat);
5191         tree_events(memcg, events);
5192
5193         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5194                    (u64)stat[MEMCG_RSS] * PAGE_SIZE);
5195         seq_printf(m, "file %llu\n",
5196                    (u64)stat[MEMCG_CACHE] * PAGE_SIZE);
5197         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5198                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5199         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5200                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5201                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5202         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5203                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5204
5205         seq_printf(m, "shmem %llu\n",
5206                    (u64)stat[NR_SHMEM] * PAGE_SIZE);
5207         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5208                    (u64)stat[NR_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5209         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5210                    (u64)stat[NR_FILE_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5211         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5212                    (u64)stat[NR_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5213
5214         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5215                 struct mem_cgroup *mi;
5216                 unsigned long val = 0;
5217
5218                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5219                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5220                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5221                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5222         }
5223
5224         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5225                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5226         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5227                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5228
5229         /* Accumulated memory events */
5230
5231         seq_printf(m, "pgfault %lu\n", events[PGFAULT]);
5232         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n", events[PGMAJFAULT]);
5233
5234         seq_printf(m, "workingset_refault %lu\n",
5235                    stat[WORKINGSET_REFAULT]);
5236         seq_printf(m, "workingset_activate %lu\n",
5237                    stat[WORKINGSET_ACTIVATE]);
5238         seq_printf(m, "workingset_nodereclaim %lu\n",
5239                    stat[WORKINGSET_NODERECLAIM]);
5240
5241         return 0;
5242 }
5243
5244 static struct cftype memory_files[] = {
5245         {
5246                 .name = "current",
5247                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5248                 .read_u64 = memory_current_read,
5249         },
5250         {
5251                 .name = "low",
5252                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5253                 .seq_show = memory_low_show,
5254                 .write = memory_low_write,
5255         },
5256         {
5257                 .name = "high",
5258                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5259                 .seq_show = memory_high_show,
5260                 .write = memory_high_write,
5261         },
5262         {
5263                 .name = "max",
5264                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5265                 .seq_show = memory_max_show,
5266                 .write = memory_max_write,
5267         },
5268         {
5269                 .name = "events",
5270                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5271                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5272                 .seq_show = memory_events_show,
5273         },
5274         {
5275                 .name = "stat",
5276                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5277                 .seq_show = memory_stat_show,
5278         },
5279         { }     /* terminate */
5280 };
5281
5282 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5283         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5284         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5285         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5286         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5287         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5288         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5289         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5290         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5291         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5292         .bind = mem_cgroup_bind,
5293         .dfl_cftypes = memory_files,
5294         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5295         .early_init = 0,
5296 };
5297
5298 /**
5299  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5300  * @root: the highest ancestor to consider
5301  * @memcg: the memory cgroup to check
5302  *
5303  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5304  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5305  */
5306 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5307 {
5308         if (mem_cgroup_disabled())
5309                 return false;
5310
5311         /*
5312          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5313          * it's never low when looked at directly, and it is not
5314          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5315          */
5316
5317         if (memcg == root_mem_cgroup)
5318                 return false;
5319
5320         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5321                 return false;
5322
5323         while (memcg != root) {
5324                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5325
5326                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5327                         break;
5328
5329                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5330                         return false;
5331         }
5332         return true;
5333 }
5334
5335 /**
5336  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5337  * @page: page to charge
5338  * @mm: mm context of the victim
5339  * @gfp_mask: reclaim mode
5340  * @memcgp: charged memcg return
5341  * @compound: charge the page as compound or small page
5342  *
5343  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5344  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5345  *
5346  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5347  * Otherwise, an error code is returned.
5348  *
5349  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5350  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5351  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5352  */
5353 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5354                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5355                           bool compound)
5356 {
5357         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5358         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5359         int ret = 0;
5360
5361         if (mem_cgroup_disabled())
5362                 goto out;
5363
5364         if (PageSwapCache(page)) {
5365                 /*
5366                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5367                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5368                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5369                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5370                  * in turn serializes uncharging.
5371                  */
5372                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5373                 if (page->mem_cgroup)
5374                         goto out;
5375
5376                 if (do_swap_account) {
5377                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5378                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5379
5380                         rcu_read_lock();
5381                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5382                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5383                                 memcg = NULL;
5384                         rcu_read_unlock();
5385                 }
5386         }
5387
5388         if (!memcg)
5389                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5390
5391         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5392
5393         css_put(&memcg->css);
5394 out:
5395         *memcgp = memcg;
5396         return ret;
5397 }
5398
5399 /**
5400  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5401  * @page: page to charge
5402  * @memcg: memcg to charge the page to
5403  * @lrucare: page might be on LRU already
5404  * @compound: charge the page as compound or small page
5405  *
5406  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5407  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5408  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5409  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5410  *
5411  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5412  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5413  *
5414  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5415  */
5416 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5417                               bool lrucare, bool compound)
5418 {
5419         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5420
5421         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5422         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5423
5424         if (mem_cgroup_disabled())
5425                 return;
5426         /*
5427          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5428          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5429          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5430          */
5431         if (!memcg)
5432                 return;
5433
5434         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5435
5436         local_irq_disable();
5437         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5438         memcg_check_events(memcg, page);
5439         local_irq_enable();
5440
5441         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5442                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5443                 /*
5444                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5445                  * let's not wait for it.  The page already received a
5446                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5447                  */
5448                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5449         }
5450 }
5451
5452 /**
5453  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5454  * @page: page to charge
5455  * @memcg: memcg to charge the page to
5456  * @compound: charge the page as compound or small page
5457  *
5458  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5459  */
5460 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5461                 bool compound)
5462 {
5463         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5464
5465         if (mem_cgroup_disabled())
5466                 return;
5467         /*
5468          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5469          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5470          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5471          */
5472         if (!memcg)
5473                 return;
5474
5475         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5476 }
5477
5478 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5479                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5480                            unsigned long nr_kmem, unsigned long nr_huge,
5481                            unsigned long nr_shmem, struct page *dummy_page)
5482 {
5483         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file + nr_kmem;
5484         unsigned long flags;
5485
5486         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5487                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5488                 if (do_memsw_account())
5489                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5490                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && nr_kmem)
5491                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_kmem);
5492                 memcg_oom_recover(memcg);
5493         }
5494
5495         local_irq_save(flags);
5496         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_RSS], nr_anon);
5497         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_CACHE], nr_file);
5498         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_RSS_HUGE], nr_huge);
5499         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[NR_SHMEM], nr_shmem);
5500         __this_cpu_add(memcg->stat->events[PGPGOUT], pgpgout);
5501         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5502         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5503         local_irq_restore(flags);
5504
5505         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5506                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5507 }
5508
5509 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5510 {
5511         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5512         unsigned long nr_shmem = 0;
5513         unsigned long nr_anon = 0;
5514         unsigned long nr_file = 0;
5515         unsigned long nr_huge = 0;
5516         unsigned long nr_kmem = 0;
5517         unsigned long pgpgout = 0;
5518         struct list_head *next;
5519         struct page *page;
5520
5521         /*
5522          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5523          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5524          */
5525         next = page_list->next;
5526         do {
5527                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5528                 next = page->lru.next;
5529
5530                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5531                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5532
5533                 if (!page->mem_cgroup)
5534                         continue;
5535
5536                 /*
5537                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5538                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5539                  * exclusive access to the page.
5540                  */
5541
5542                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5543                         if (memcg) {
5544                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5545                                                nr_kmem, nr_huge, nr_shmem, page);
5546                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_kmem = 0;
5547                                 nr_huge = nr_shmem = 0;
5548                         }
5549                         memcg = page->mem_cgroup;
5550                 }
5551
5552                 if (!PageKmemcg(page)) {
5553                         unsigned int nr_pages = 1;
5554
5555                         if (PageTransHuge(page)) {
5556                                 nr_pages <<= compound_order(page);
5557                                 nr_huge += nr_pages;
5558                         }
5559                         if (PageAnon(page))
5560                                 nr_anon += nr_pages;
5561                         else {
5562                                 nr_file += nr_pages;
5563                                 if (PageSwapBacked(page))
5564                                         nr_shmem += nr_pages;
5565                         }
5566                         pgpgout++;
5567                 } else {
5568                         nr_kmem += 1 << compound_order(page);
5569                         __ClearPageKmemcg(page);
5570                 }
5571
5572                 page->mem_cgroup = NULL;
5573         } while (next != page_list);
5574
5575         if (memcg)
5576                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5577                                nr_kmem, nr_huge, nr_shmem, page);
5578 }
5579
5580 /**
5581  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5582  * @page: page to uncharge
5583  *
5584  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5585  * mem_cgroup_commit_charge().
5586  */
5587 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5588 {
5589         if (mem_cgroup_disabled())
5590                 return;
5591
5592         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5593         if (!page->mem_cgroup)
5594                 return;
5595
5596         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5597         uncharge_list(&page->lru);
5598 }
5599
5600 /**
5601  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5602  * @page_list: list of pages to uncharge
5603  *
5604  * Uncharge a list of pages previously charged with
5605  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5606  */
5607 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5608 {
5609         if (mem_cgroup_disabled())
5610                 return;
5611
5612         if (!list_empty(page_list))
5613                 uncharge_list(page_list);
5614 }
5615
5616 /**
5617  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5618  * @oldpage: currently circulating page
5619  * @newpage: replacement page
5620  *
5621  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5622  * be uncharged upon free.
5623  *
5624  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5625  */
5626 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5627 {
5628         struct mem_cgroup *memcg;
5629         unsigned int nr_pages;
5630         bool compound;
5631         unsigned long flags;
5632
5633         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5634         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5635         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5636         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5637                        newpage);
5638
5639         if (mem_cgroup_disabled())
5640                 return;
5641
5642         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5643         if (newpage->mem_cgroup)
5644                 return;
5645
5646         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5647         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5648         if (!memcg)
5649                 return;
5650
5651         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5652         compound = PageTransHuge(newpage);
5653         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5654
5655         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5656         if (do_memsw_account())
5657                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5658         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5659
5660         commit_charge(newpage, memcg, false);
5661
5662         local_irq_save(flags);
5663         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5664         memcg_check_events(memcg, newpage);
5665         local_irq_restore(flags);
5666 }
5667
5668 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5669 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5670
5671 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
5672 {
5673         struct mem_cgroup *memcg;
5674
5675         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
5676                 return;
5677
5678         /*
5679          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
5680          * filled. It won't however, necessarily happen from
5681          * process context. So the test for root memcg given
5682          * the current task's memcg won't help us in this case.
5683          *
5684          * Respecting the original socket's memcg is a better
5685          * decision in this case.
5686          */
5687         if (sk->sk_memcg) {
5688                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5689                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5690                 return;
5691         }
5692
5693         rcu_read_lock();
5694         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5695         if (memcg == root_mem_cgroup)
5696                 goto out;
5697         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5698                 goto out;
5699         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5700                 sk->sk_memcg = memcg;
5701 out:
5702         rcu_read_unlock();
5703 }
5704
5705 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
5706 {
5707         if (sk->sk_memcg)
5708                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
5709 }
5710
5711 /**
5712  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5713  * @memcg: memcg to charge
5714  * @nr_pages: number of pages to charge
5715  *
5716  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5717  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5718  */
5719 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5720 {
5721         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5722
5723         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5724                 struct page_counter *fail;
5725
5726                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5727                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5728                         return true;
5729                 }
5730                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5731                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5732                 return false;
5733         }
5734
5735         /* Don't block in the packet receive path */
5736         if (in_softirq())
5737                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5738
5739         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5740
5741         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5742                 return true;
5743
5744         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5745         return false;
5746 }
5747
5748 /**
5749  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5750  * @memcg - memcg to uncharge
5751  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5752  */
5753 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5754 {
5755         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5756                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5757                 return;
5758         }
5759
5760         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5761
5762         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5763         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5764 }
5765
5766 static int __init cgroup_memory(char *s)
5767 {
5768         char *token;
5769
5770         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5771                 if (!*token)
5772                         continue;
5773                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5774                         cgroup_memory_nosocket = true;
5775                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5776                         cgroup_memory_nokmem = true;
5777         }
5778         return 0;
5779 }
5780 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5781
5782 /*
5783  * subsys_initcall() for memory controller.
5784  *
5785  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
5786  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
5787  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
5788  * should be initialized from here.
5789  */
5790 static int __init mem_cgroup_init(void)
5791 {
5792         int cpu, node;
5793
5794 #ifndef CONFIG_SLOB
5795         /*
5796          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
5797          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
5798          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
5799          * destroyed simultaneously.
5800          */
5801         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
5802         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
5803 #endif
5804
5805         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
5806                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
5807
5808         for_each_possible_cpu(cpu)
5809                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5810                           drain_local_stock);
5811
5812         for_each_node(node) {
5813                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5814
5815                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5816                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5817
5818                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
5819                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
5820                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5821         }
5822
5823         return 0;
5824 }
5825 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5826
5827 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5828 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
5829 {
5830         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
5831                 /*
5832                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
5833                  * always be >= 1.
5834                  */
5835                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
5836                         VM_BUG_ON(1);
5837                         break;
5838                 }
5839                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5840                 if (!memcg)
5841                         memcg = root_mem_cgroup;
5842         }
5843         return memcg;
5844 }
5845
5846 /**
5847  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5848  * @page: page whose memsw charge to transfer
5849  * @entry: swap entry to move the charge to
5850  *
5851  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5852  */
5853 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5854 {
5855         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
5856         unsigned short oldid;
5857
5858         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5859         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5860
5861         if (!do_memsw_account())
5862                 return;
5863
5864         memcg = page->mem_cgroup;
5865
5866         /* Readahead page, never charged */
5867         if (!memcg)
5868                 return;
5869
5870         /*
5871          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
5872          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
5873          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
5874          */
5875         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5876         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg));
5877         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5878         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, true);
5879
5880         page->mem_cgroup = NULL;
5881
5882         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5883                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5884
5885         if (memcg != swap_memcg) {
5886                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
5887                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, 1);
5888                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5889         }
5890
5891         /*
5892          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5893          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5894          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5895          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5896          */
5897         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5898         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5899         memcg_check_events(memcg, page);
5900
5901         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5902                 css_put(&memcg->css);
5903 }
5904
5905 /*
5906  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5907  * @page: page being added to swap
5908  * @entry: swap entry to charge
5909  *
5910  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5911  *
5912  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5913  */
5914 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5915 {
5916         struct mem_cgroup *memcg;
5917         struct page_counter *counter;
5918         unsigned short oldid;
5919
5920         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5921                 return 0;
5922
5923         memcg = page->mem_cgroup;
5924
5925         /* Readahead page, never charged */
5926         if (!memcg)
5927                 return 0;
5928
5929         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5930
5931         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5932             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter)) {
5933                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5934                 return -ENOMEM;
5935         }
5936
5937         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5938         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5939         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5940
5941         return 0;
5942 }
5943
5944 /**
5945  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5946  * @entry: swap entry to uncharge
5947  *
5948  * Drop the swap charge associated with @entry.
5949  */
5950 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5951 {
5952         struct mem_cgroup *memcg;
5953         unsigned short id;
5954
5955         if (!do_swap_account)
5956                 return;
5957
5958         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5959         rcu_read_lock();
5960         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5961         if (memcg) {
5962                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5963                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5964                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5965                         else
5966                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5967                 }
5968                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5969                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5970         }
5971         rcu_read_unlock();
5972 }
5973
5974 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
5975 {
5976         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
5977
5978         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5979                 return nr_swap_pages;
5980         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5981                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
5982                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
5983                                       page_counter_read(&memcg->swap));
5984         return nr_swap_pages;
5985 }
5986
5987 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
5988 {
5989         struct mem_cgroup *memcg;
5990
5991         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5992
5993         if (vm_swap_full())
5994                 return true;
5995         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5996                 return false;
5997
5998         memcg = page->mem_cgroup;
5999         if (!memcg)
6000                 return false;
6001
6002         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6003                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
6004                         return true;
6005
6006         return false;
6007 }
6008
6009 /* for remember boot option*/
6010 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6011 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6012 #else
6013 static int really_do_swap_account __initdata;
6014 #endif
6015
6016 static int __init enable_swap_account(char *s)
6017 {
6018         if (!strcmp(s, "1"))
6019                 really_do_swap_account = 1;
6020         else if (!strcmp(s, "0"))
6021                 really_do_swap_account = 0;
6022         return 1;
6023 }
6024 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6025
6026 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6027                              struct cftype *cft)
6028 {
6029         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6030
6031         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6032 }
6033
6034 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6035 {
6036         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6037         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
6038
6039         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6040                 seq_puts(m, "max\n");
6041         else
6042                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6043
6044         return 0;
6045 }
6046
6047 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6048                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6049 {
6050         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6051         unsigned long max;
6052         int err;
6053
6054         buf = strstrip(buf);
6055         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6056         if (err)
6057                 return err;
6058
6059         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6060         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6061         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6062         if (err)
6063                 return err;
6064
6065         return nbytes;
6066 }
6067
6068 static struct cftype swap_files[] = {
6069         {
6070                 .name = "swap.current",
6071                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6072                 .read_u64 = swap_current_read,
6073         },
6074         {
6075                 .name = "swap.max",
6076                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6077                 .seq_show = swap_max_show,
6078                 .write = swap_max_write,
6079         },
6080         { }     /* terminate */
6081 };
6082
6083 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6084         {
6085                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6086                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6087                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6088         },
6089         {
6090                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6091                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6092                 .write = mem_cgroup_reset,
6093                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6094         },
6095         {
6096                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6097                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6098                 .write = mem_cgroup_write,
6099                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6100         },
6101         {
6102                 .name = "memsw.failcnt",
6103                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6104                 .write = mem_cgroup_reset,
6105                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6106         },
6107         { },    /* terminate */
6108 };
6109
6110 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6111 {
6112         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6113                 do_swap_account = 1;
6114                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6115                                                swap_files));
6116                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6117                                                   memsw_cgroup_files));
6118         }
6119         return 0;
6120 }
6121 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6122
6123 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */