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