Merge tag 'trace-v5.5-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rostedt...
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/pagewalk.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/seq_buf.h>
62 #include "internal.h"
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include "slab.h"
66
67 #include <linux/uaccess.h>
68
69 #include <trace/events/vmscan.h>
70
71 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
72 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
73
74 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
77
78 /* Socket memory accounting disabled? */
79 static bool cgroup_memory_nosocket;
80
81 /* Kernel memory accounting disabled? */
82 static bool cgroup_memory_nokmem;
83
84 /* Whether the swap controller is active */
85 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
86 int do_swap_account __read_mostly;
87 #else
88 #define do_swap_account         0
89 #endif
90
91 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
92 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
102         "inactive_anon",
103         "active_anon",
104         "inactive_file",
105         "active_file",
106         "unevictable",
107 };
108
109 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
110 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
111
112 /*
113  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
114  * their hierarchy representation
115  */
116
117 struct mem_cgroup_tree_per_node {
118         struct rb_root rb_root;
119         struct rb_node *rb_rightmost;
120         spinlock_t lock;
121 };
122
123 struct mem_cgroup_tree {
124         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
125 };
126
127 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
128
129 /* for OOM */
130 struct mem_cgroup_eventfd_list {
131         struct list_head list;
132         struct eventfd_ctx *eventfd;
133 };
134
135 /*
136  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
137  */
138 struct mem_cgroup_event {
139         /*
140          * memcg which the event belongs to.
141          */
142         struct mem_cgroup *memcg;
143         /*
144          * eventfd to signal userspace about the event.
145          */
146         struct eventfd_ctx *eventfd;
147         /*
148          * Each of these stored in a list by the cgroup.
149          */
150         struct list_head list;
151         /*
152          * register_event() callback will be used to add new userspace
153          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
154          * on eventfd to send notification to userspace.
155          */
156         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
157                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
158         /*
159          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
160          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
161          * if you want provide notification functionality.
162          */
163         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
164                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
165         /*
166          * All fields below needed to unregister event when
167          * userspace closes eventfd.
168          */
169         poll_table pt;
170         wait_queue_head_t *wqh;
171         wait_queue_entry_t wait;
172         struct work_struct remove;
173 };
174
175 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
176 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
177
178 /* Stuffs for move charges at task migration. */
179 /*
180  * Types of charges to be moved.
181  */
182 #define MOVE_ANON       0x1U
183 #define MOVE_FILE       0x2U
184 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
185
186 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
187 static struct move_charge_struct {
188         spinlock_t        lock; /* for from, to */
189         struct mm_struct  *mm;
190         struct mem_cgroup *from;
191         struct mem_cgroup *to;
192         unsigned long flags;
193         unsigned long precharge;
194         unsigned long moved_charge;
195         unsigned long moved_swap;
196         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
197         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
198 } mc = {
199         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
200         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
201 };
202
203 /*
204  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
205  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
206  */
207 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
208 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
209
210 enum charge_type {
211         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
212         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
213         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
214         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
215         NR_CHARGE_TYPE,
216 };
217
218 /* for encoding cft->private value on file */
219 enum res_type {
220         _MEM,
221         _MEMSWAP,
222         _OOM_TYPE,
223         _KMEM,
224         _TCP,
225 };
226
227 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
228 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
229 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
230 /* Used for OOM nofiier */
231 #define OOM_CONTROL             (0)
232
233 /*
234  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
235  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
236  * be used for reference counting.
237  */
238 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
239         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
240              iter != NULL;                              \
241              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
242
243 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
244         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
245              iter != NULL;                              \
246              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
247
248 static inline bool should_force_charge(void)
249 {
250         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
251                 (current->flags & PF_EXITING);
252 }
253
254 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
255 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
256 {
257         if (!memcg)
258                 memcg = root_mem_cgroup;
259         return &memcg->vmpressure;
260 }
261
262 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
263 {
264         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
265 }
266
267 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
268 /*
269  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
270  * The main reason for not using cgroup id for this:
271  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
272  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
273  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
274  *  200 entry array for that.
275  *
276  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
277  * will double each time we have to increase it.
278  */
279 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
280 int memcg_nr_cache_ids;
281
282 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
283 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
284
285 void memcg_get_cache_ids(void)
286 {
287         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
288 }
289
290 void memcg_put_cache_ids(void)
291 {
292         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
293 }
294
295 /*
296  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
297  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
298  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
299  * tunable, but that is strictly not necessary.
300  *
301  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
302  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
303  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
304  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
305  * increase ours as well if it increases.
306  */
307 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
308 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
309
310 /*
311  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
312  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
313  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
314  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
315  */
316 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
317 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
318
319 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
320 #endif
321
322 static int memcg_shrinker_map_size;
323 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
324
325 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
326 {
327         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
328 }
329
330 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
331                                          int size, int old_size)
332 {
333         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
334         int nid;
335
336         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
337
338         for_each_node(nid) {
339                 old = rcu_dereference_protected(
340                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
341                 /* Not yet online memcg */
342                 if (!old)
343                         return 0;
344
345                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
346                 if (!new)
347                         return -ENOMEM;
348
349                 /* Set all old bits, clear all new bits */
350                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
351                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
352
353                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
354                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
355         }
356
357         return 0;
358 }
359
360 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
361 {
362         struct mem_cgroup_per_node *pn;
363         struct memcg_shrinker_map *map;
364         int nid;
365
366         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
367                 return;
368
369         for_each_node(nid) {
370                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
371                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
372                 if (map)
373                         kvfree(map);
374                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
375         }
376 }
377
378 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
379 {
380         struct memcg_shrinker_map *map;
381         int nid, size, ret = 0;
382
383         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
384                 return 0;
385
386         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
387         size = memcg_shrinker_map_size;
388         for_each_node(nid) {
389                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
390                 if (!map) {
391                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
392                         ret = -ENOMEM;
393                         break;
394                 }
395                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
396         }
397         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
398
399         return ret;
400 }
401
402 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
403 {
404         int size, old_size, ret = 0;
405         struct mem_cgroup *memcg;
406
407         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
408         old_size = memcg_shrinker_map_size;
409         if (size <= old_size)
410                 return 0;
411
412         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
413         if (!root_mem_cgroup)
414                 goto unlock;
415
416         for_each_mem_cgroup(memcg) {
417                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
418                         continue;
419                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
420                 if (ret)
421                         goto unlock;
422         }
423 unlock:
424         if (!ret)
425                 memcg_shrinker_map_size = size;
426         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
427         return ret;
428 }
429
430 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
431 {
432         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
433                 struct memcg_shrinker_map *map;
434
435                 rcu_read_lock();
436                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
437                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
438                 smp_mb__before_atomic();
439                 set_bit(shrinker_id, map->map);
440                 rcu_read_unlock();
441         }
442 }
443
444 /**
445  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
446  * @page: page of interest
447  *
448  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
449  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
450  * until it is released.
451  *
452  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
453  * is returned.
454  */
455 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
456 {
457         struct mem_cgroup *memcg;
458
459         memcg = page->mem_cgroup;
460
461         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
462                 memcg = root_mem_cgroup;
463
464         return &memcg->css;
465 }
466
467 /**
468  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
469  * @page: the page
470  *
471  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
472  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
473  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
474  *
475  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
476  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
477  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
478  * do not care (such as procfs interfaces).
479  */
480 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
481 {
482         struct mem_cgroup *memcg;
483         unsigned long ino = 0;
484
485         rcu_read_lock();
486         if (PageSlab(page) && !PageTail(page))
487                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
488         else
489                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
490         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
491                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
492         if (memcg)
493                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
494         rcu_read_unlock();
495         return ino;
496 }
497
498 static struct mem_cgroup_per_node *
499 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
500 {
501         int nid = page_to_nid(page);
502
503         return memcg->nodeinfo[nid];
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
507 soft_limit_tree_node(int nid)
508 {
509         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
510 }
511
512 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
513 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
514 {
515         int nid = page_to_nid(page);
516
517         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
518 }
519
520 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
521                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
522                                          unsigned long new_usage_in_excess)
523 {
524         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
525         struct rb_node *parent = NULL;
526         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
527         bool rightmost = true;
528
529         if (mz->on_tree)
530                 return;
531
532         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
533         if (!mz->usage_in_excess)
534                 return;
535         while (*p) {
536                 parent = *p;
537                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
538                                         tree_node);
539                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
540                         p = &(*p)->rb_left;
541                         rightmost = false;
542                 }
543
544                 /*
545                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
546                  * limit by the same amount
547                  */
548                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
549                         p = &(*p)->rb_right;
550         }
551
552         if (rightmost)
553                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
554
555         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
556         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
557         mz->on_tree = true;
558 }
559
560 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
561                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
562 {
563         if (!mz->on_tree)
564                 return;
565
566         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
567                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
568
569         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
570         mz->on_tree = false;
571 }
572
573 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
574                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
575 {
576         unsigned long flags;
577
578         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
579         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
580         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
581 }
582
583 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
584 {
585         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
586         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
587         unsigned long excess = 0;
588
589         if (nr_pages > soft_limit)
590                 excess = nr_pages - soft_limit;
591
592         return excess;
593 }
594
595 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
596 {
597         unsigned long excess;
598         struct mem_cgroup_per_node *mz;
599         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
600
601         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
602         if (!mctz)
603                 return;
604         /*
605          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
606          * because their event counter is not touched.
607          */
608         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
609                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
610                 excess = soft_limit_excess(memcg);
611                 /*
612                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
613                  * mem is over its softlimit.
614                  */
615                 if (excess || mz->on_tree) {
616                         unsigned long flags;
617
618                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
619                         /* if on-tree, remove it */
620                         if (mz->on_tree)
621                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
622                         /*
623                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
624                          * If excess is 0, no tree ops.
625                          */
626                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
627                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
628                 }
629         }
630 }
631
632 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
633 {
634         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
635         struct mem_cgroup_per_node *mz;
636         int nid;
637
638         for_each_node(nid) {
639                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
640                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
641                 if (mctz)
642                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
643         }
644 }
645
646 static struct mem_cgroup_per_node *
647 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
648 {
649         struct mem_cgroup_per_node *mz;
650
651 retry:
652         mz = NULL;
653         if (!mctz->rb_rightmost)
654                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
655
656         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
657                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
658         /*
659          * Remove the node now but someone else can add it back,
660          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
661          * position in the tree.
662          */
663         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
664         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
665             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
666                 goto retry;
667 done:
668         return mz;
669 }
670
671 static struct mem_cgroup_per_node *
672 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
673 {
674         struct mem_cgroup_per_node *mz;
675
676         spin_lock_irq(&mctz->lock);
677         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
678         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
679         return mz;
680 }
681
682 /**
683  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
684  * @memcg: the memory cgroup
685  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
686  * @val: delta to add to the counter, can be negative
687  */
688 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
689 {
690         long x;
691
692         if (mem_cgroup_disabled())
693                 return;
694
695         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
696         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
697                 struct mem_cgroup *mi;
698
699                 /*
700                  * Batch local counters to keep them in sync with
701                  * the hierarchical ones.
702                  */
703                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
704                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
705                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
706                 x = 0;
707         }
708         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
709 }
710
711 static struct mem_cgroup_per_node *
712 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
713 {
714         struct mem_cgroup *parent;
715
716         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
717         if (!parent)
718                 return NULL;
719         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
720 }
721
722 /**
723  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
724  * @lruvec: the lruvec
725  * @idx: the stat item
726  * @val: delta to add to the counter, can be negative
727  *
728  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
729  * function updates the all three counters that are affected by a
730  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
731  */
732 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
733                         int val)
734 {
735         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
736         struct mem_cgroup_per_node *pn;
737         struct mem_cgroup *memcg;
738         long x;
739
740         /* Update node */
741         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
742
743         if (mem_cgroup_disabled())
744                 return;
745
746         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
747         memcg = pn->memcg;
748
749         /* Update memcg */
750         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
751
752         /* Update lruvec */
753         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
754
755         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
756         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
757                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
758
759                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
760                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
761                 x = 0;
762         }
763         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
764 }
765
766 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
767 {
768         struct page *page = virt_to_head_page(p);
769         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
770         struct mem_cgroup *memcg;
771         struct lruvec *lruvec;
772
773         rcu_read_lock();
774         memcg = memcg_from_slab_page(page);
775
776         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
777         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
778                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
779         } else {
780                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
781                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
782         }
783         rcu_read_unlock();
784 }
785
786 /**
787  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
788  * @memcg: the memory cgroup
789  * @idx: the event item
790  * @count: the number of events that occured
791  */
792 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
793                           unsigned long count)
794 {
795         unsigned long x;
796
797         if (mem_cgroup_disabled())
798                 return;
799
800         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
801         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
802                 struct mem_cgroup *mi;
803
804                 /*
805                  * Batch local counters to keep them in sync with
806                  * the hierarchical ones.
807                  */
808                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
809                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
810                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
811                 x = 0;
812         }
813         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
814 }
815
816 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
817 {
818         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
819 }
820
821 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
822 {
823         long x = 0;
824         int cpu;
825
826         for_each_possible_cpu(cpu)
827                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
828         return x;
829 }
830
831 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
832                                          struct page *page,
833                                          bool compound, int nr_pages)
834 {
835         /*
836          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
837          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
838          */
839         if (PageAnon(page))
840                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
841         else {
842                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
843                 if (PageSwapBacked(page))
844                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
845         }
846
847         if (compound) {
848                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
849                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
850         }
851
852         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
853         if (nr_pages > 0)
854                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
855         else {
856                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
857                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
858         }
859
860         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
861 }
862
863 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
864                                        enum mem_cgroup_events_target target)
865 {
866         unsigned long val, next;
867
868         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
869         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
870         /* from time_after() in jiffies.h */
871         if ((long)(next - val) < 0) {
872                 switch (target) {
873                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
874                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
875                         break;
876                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
877                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
878                         break;
879                 default:
880                         break;
881                 }
882                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
883                 return true;
884         }
885         return false;
886 }
887
888 /*
889  * Check events in order.
890  *
891  */
892 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
893 {
894         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
895         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
896                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
897                 bool do_softlimit;
898
899                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
900                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
901                 mem_cgroup_threshold(memcg);
902                 if (unlikely(do_softlimit))
903                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
904         }
905 }
906
907 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
908 {
909         /*
910          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
911          * if it races with swapoff, page migration, etc.
912          * So this can be called with p == NULL.
913          */
914         if (unlikely(!p))
915                 return NULL;
916
917         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
918 }
919 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
920
921 /**
922  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
923  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
924  *
925  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
926  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
927  * returned.
928  */
929 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
930 {
931         struct mem_cgroup *memcg;
932
933         if (mem_cgroup_disabled())
934                 return NULL;
935
936         rcu_read_lock();
937         do {
938                 /*
939                  * Page cache insertions can happen withou an
940                  * actual mm context, e.g. during disk probing
941                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
942                  */
943                 if (unlikely(!mm))
944                         memcg = root_mem_cgroup;
945                 else {
946                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
947                         if (unlikely(!memcg))
948                                 memcg = root_mem_cgroup;
949                 }
950         } while (!css_tryget(&memcg->css));
951         rcu_read_unlock();
952         return memcg;
953 }
954 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
955
956 /**
957  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
958  * @page: page from which memcg should be extracted.
959  *
960  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
961  * root_mem_cgroup is returned.
962  */
963 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
964 {
965         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
966
967         if (mem_cgroup_disabled())
968                 return NULL;
969
970         rcu_read_lock();
971         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
972                 memcg = root_mem_cgroup;
973         rcu_read_unlock();
974         return memcg;
975 }
976 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
977
978 /**
979  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
980  */
981 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
982 {
983         if (unlikely(current->active_memcg)) {
984                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
985
986                 rcu_read_lock();
987                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
988                         memcg = current->active_memcg;
989                 rcu_read_unlock();
990                 return memcg;
991         }
992         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
993 }
994
995 /**
996  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
997  * @root: hierarchy root
998  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
999  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1000  *
1001  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1002  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1003  *
1004  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1005  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1006  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1007  *
1008  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1009  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1010  * reclaimers operating on the same node and priority.
1011  */
1012 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1013                                    struct mem_cgroup *prev,
1014                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1015 {
1016         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1017         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1018         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1019         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1020
1021         if (mem_cgroup_disabled())
1022                 return NULL;
1023
1024         if (!root)
1025                 root = root_mem_cgroup;
1026
1027         if (prev && !reclaim)
1028                 pos = prev;
1029
1030         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1031                 if (prev)
1032                         goto out;
1033                 return root;
1034         }
1035
1036         rcu_read_lock();
1037
1038         if (reclaim) {
1039                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1040
1041                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1042                 iter = &mz->iter;
1043
1044                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1045                         goto out_unlock;
1046
1047                 while (1) {
1048                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1049                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1050                                 break;
1051                         /*
1052                          * css reference reached zero, so iter->position will
1053                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1054                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1055                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1056                          * might block it. So we clear iter->position right
1057                          * away.
1058                          */
1059                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1060                 }
1061         }
1062
1063         if (pos)
1064                 css = &pos->css;
1065
1066         for (;;) {
1067                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1068                 if (!css) {
1069                         /*
1070                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1071                          * new one might jump in right at the end of
1072                          * the hierarchy - make sure they see at least
1073                          * one group and restart from the beginning.
1074                          */
1075                         if (!prev)
1076                                 continue;
1077                         break;
1078                 }
1079
1080                 /*
1081                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1082                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1083                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1084                  */
1085                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1086
1087                 if (css == &root->css)
1088                         break;
1089
1090                 if (css_tryget(css))
1091                         break;
1092
1093                 memcg = NULL;
1094         }
1095
1096         if (reclaim) {
1097                 /*
1098                  * The position could have already been updated by a competing
1099                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1100                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1101                  */
1102                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1103
1104                 if (pos)
1105                         css_put(&pos->css);
1106
1107                 if (!memcg)
1108                         iter->generation++;
1109                 else if (!prev)
1110                         reclaim->generation = iter->generation;
1111         }
1112
1113 out_unlock:
1114         rcu_read_unlock();
1115 out:
1116         if (prev && prev != root)
1117                 css_put(&prev->css);
1118
1119         return memcg;
1120 }
1121
1122 /**
1123  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1124  * @root: hierarchy root
1125  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1126  */
1127 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1128                            struct mem_cgroup *prev)
1129 {
1130         if (!root)
1131                 root = root_mem_cgroup;
1132         if (prev && prev != root)
1133                 css_put(&prev->css);
1134 }
1135
1136 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1137                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1138 {
1139         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1140         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1141         int nid;
1142
1143         for_each_node(nid) {
1144                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1145                 iter = &mz->iter;
1146                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1147         }
1148 }
1149
1150 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1151 {
1152         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1153         struct mem_cgroup *last;
1154
1155         do {
1156                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1157                 last = memcg;
1158         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1159
1160         /*
1161          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1162          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1163          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1164          * dead_memcg from cgroup root separately.
1165          */
1166         if (last != root_mem_cgroup)
1167                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1168                                                 dead_memcg);
1169 }
1170
1171 /**
1172  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1173  * @memcg: hierarchy root
1174  * @fn: function to call for each task
1175  * @arg: argument passed to @fn
1176  *
1177  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1178  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1179  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1180  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1181  *
1182  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1183  */
1184 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1185                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1186 {
1187         struct mem_cgroup *iter;
1188         int ret = 0;
1189
1190         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1191
1192         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1193                 struct css_task_iter it;
1194                 struct task_struct *task;
1195
1196                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1197                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1198                         ret = fn(task, arg);
1199                 css_task_iter_end(&it);
1200                 if (ret) {
1201                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1202                         break;
1203                 }
1204         }
1205         return ret;
1206 }
1207
1208 /**
1209  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1210  * @page: the page
1211  * @pgdat: pgdat of the page
1212  *
1213  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1214  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1215  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1216  */
1217 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1218 {
1219         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1220         struct mem_cgroup *memcg;
1221         struct lruvec *lruvec;
1222
1223         if (mem_cgroup_disabled()) {
1224                 lruvec = &pgdat->__lruvec;
1225                 goto out;
1226         }
1227
1228         memcg = page->mem_cgroup;
1229         /*
1230          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1231          * possibly migrated - before they are charged.
1232          */
1233         if (!memcg)
1234                 memcg = root_mem_cgroup;
1235
1236         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1237         lruvec = &mz->lruvec;
1238 out:
1239         /*
1240          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1241          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1242          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1243          */
1244         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1245                 lruvec->pgdat = pgdat;
1246         return lruvec;
1247 }
1248
1249 /**
1250  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1251  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1252  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1253  * @zid: zone id of the accounted pages
1254  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1255  *
1256  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1257  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1258  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1259  */
1260 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1261                                 int zid, int nr_pages)
1262 {
1263         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1264         unsigned long *lru_size;
1265         long size;
1266
1267         if (mem_cgroup_disabled())
1268                 return;
1269
1270         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1271         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1272
1273         if (nr_pages < 0)
1274                 *lru_size += nr_pages;
1275
1276         size = *lru_size;
1277         if (WARN_ONCE(size < 0,
1278                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1279                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1280                 VM_BUG_ON(1);
1281                 *lru_size = 0;
1282         }
1283
1284         if (nr_pages > 0)
1285                 *lru_size += nr_pages;
1286 }
1287
1288 /**
1289  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1290  * @memcg: the memory cgroup
1291  *
1292  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1293  * pages.
1294  */
1295 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1296 {
1297         unsigned long margin = 0;
1298         unsigned long count;
1299         unsigned long limit;
1300
1301         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1302         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1303         if (count < limit)
1304                 margin = limit - count;
1305
1306         if (do_memsw_account()) {
1307                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1308                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1309                 if (count <= limit)
1310                         margin = min(margin, limit - count);
1311                 else
1312                         margin = 0;
1313         }
1314
1315         return margin;
1316 }
1317
1318 /*
1319  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1320  *
1321  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1322  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1323  * caused by "move".
1324  */
1325 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1326 {
1327         struct mem_cgroup *from;
1328         struct mem_cgroup *to;
1329         bool ret = false;
1330         /*
1331          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1332          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1333          */
1334         spin_lock(&mc.lock);
1335         from = mc.from;
1336         to = mc.to;
1337         if (!from)
1338                 goto unlock;
1339
1340         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1341                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1342 unlock:
1343         spin_unlock(&mc.lock);
1344         return ret;
1345 }
1346
1347 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1348 {
1349         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1350                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1351                         DEFINE_WAIT(wait);
1352                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1353                         /* moving charge context might have finished. */
1354                         if (mc.moving_task)
1355                                 schedule();
1356                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1357                         return true;
1358                 }
1359         }
1360         return false;
1361 }
1362
1363 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1364 {
1365         struct seq_buf s;
1366         int i;
1367
1368         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1369         if (!s.buffer)
1370                 return NULL;
1371
1372         /*
1373          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1374          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1375          *
1376          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1377          * 1) generic big picture -> specifics and details
1378          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1379          *
1380          * Current memory state:
1381          */
1382
1383         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1384                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1385                        PAGE_SIZE);
1386         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1387                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1388                        PAGE_SIZE);
1389         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1390                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1391                        1024);
1392         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1393                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1394                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1395                        PAGE_SIZE);
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         /*
1414          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1415          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1416          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1417          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1418          */
1419         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1420                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1421                        PAGE_SIZE);
1422
1423         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1424                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
1425                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1426                                PAGE_SIZE);
1427
1428         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1429                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1430                        PAGE_SIZE);
1431         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1432                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1433                        PAGE_SIZE);
1434
1435         /* Accumulated memory events */
1436
1437         seq_buf_printf(&s, "pgfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGFAULT));
1438         seq_buf_printf(&s, "pgmajfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1439
1440         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1441                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1442         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1443                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1444         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1445                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1446
1447         seq_buf_printf(&s, "pgrefill %lu\n", memcg_events(memcg, PGREFILL));
1448         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1449                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1450                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1451         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1452                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1453                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1454         seq_buf_printf(&s, "pgactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1455         seq_buf_printf(&s, "pgdeactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1456         seq_buf_printf(&s, "pglazyfree %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1457         seq_buf_printf(&s, "pglazyfreed %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1458
1459 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1460         seq_buf_printf(&s, "thp_fault_alloc %lu\n",
1461                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1462         seq_buf_printf(&s, "thp_collapse_alloc %lu\n",
1463                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1464 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1465
1466         /* The above should easily fit into one page */
1467         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1468
1469         return s.buffer;
1470 }
1471
1472 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1473 /**
1474  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1475  * memory controller.
1476  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1477  * @p: Task that is going to be killed
1478  *
1479  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1480  * enabled
1481  */
1482 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1483 {
1484         rcu_read_lock();
1485
1486         if (memcg) {
1487                 pr_cont(",oom_memcg=");
1488                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1489         } else
1490                 pr_cont(",global_oom");
1491         if (p) {
1492                 pr_cont(",task_memcg=");
1493                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1494         }
1495         rcu_read_unlock();
1496 }
1497
1498 /**
1499  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1500  * memory controller.
1501  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1502  */
1503 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1504 {
1505         char *buf;
1506
1507         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1508                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1509                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1510         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1511                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1512                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1513                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1514         else {
1515                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1516                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1517                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1518                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1519                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1520                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1521         }
1522
1523         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1524         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1525         pr_cont(":");
1526         buf = memory_stat_format(memcg);
1527         if (!buf)
1528                 return;
1529         pr_info("%s", buf);
1530         kfree(buf);
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1535  */
1536 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1537 {
1538         unsigned long max;
1539
1540         max = memcg->memory.max;
1541         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1542                 unsigned long memsw_max;
1543                 unsigned long swap_max;
1544
1545                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1546                 swap_max = memcg->swap.max;
1547                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1548                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1549         }
1550         return max;
1551 }
1552
1553 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1554 {
1555         return page_counter_read(&memcg->memory);
1556 }
1557
1558 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1559                                      int order)
1560 {
1561         struct oom_control oc = {
1562                 .zonelist = NULL,
1563                 .nodemask = NULL,
1564                 .memcg = memcg,
1565                 .gfp_mask = gfp_mask,
1566                 .order = order,
1567         };
1568         bool ret;
1569
1570         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1571                 return true;
1572         /*
1573          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1574          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1575          */
1576         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1577         mutex_unlock(&oom_lock);
1578         return ret;
1579 }
1580
1581 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1582                                    pg_data_t *pgdat,
1583                                    gfp_t gfp_mask,
1584                                    unsigned long *total_scanned)
1585 {
1586         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1587         int total = 0;
1588         int loop = 0;
1589         unsigned long excess;
1590         unsigned long nr_scanned;
1591         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1592                 .pgdat = pgdat,
1593         };
1594
1595         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1596
1597         while (1) {
1598                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1599                 if (!victim) {
1600                         loop++;
1601                         if (loop >= 2) {
1602                                 /*
1603                                  * If we have not been able to reclaim
1604                                  * anything, it might because there are
1605                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1606                                  */
1607                                 if (!total)
1608                                         break;
1609                                 /*
1610                                  * We want to do more targeted reclaim.
1611                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1612                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1613                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1614                                  */
1615                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1616                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1617                                         break;
1618                         }
1619                         continue;
1620                 }
1621                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1622                                         pgdat, &nr_scanned);
1623                 *total_scanned += nr_scanned;
1624                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1625                         break;
1626         }
1627         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1628         return total;
1629 }
1630
1631 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1632 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1633         .name = "memcg_oom_lock",
1634 };
1635 #endif
1636
1637 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1638
1639 /*
1640  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1641  * If someone is running, return false.
1642  */
1643 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1644 {
1645         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1646
1647         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1648
1649         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1650                 if (iter->oom_lock) {
1651                         /*
1652                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1653                          * so we cannot give a lock.
1654                          */
1655                         failed = iter;
1656                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1657                         break;
1658                 } else
1659                         iter->oom_lock = true;
1660         }
1661
1662         if (failed) {
1663                 /*
1664                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1665                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1666                  */
1667                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1668                         if (iter == failed) {
1669                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1670                                 break;
1671                         }
1672                         iter->oom_lock = false;
1673                 }
1674         } else
1675                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1676
1677         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1678
1679         return !failed;
1680 }
1681
1682 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1683 {
1684         struct mem_cgroup *iter;
1685
1686         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1687         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
1688         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1689                 iter->oom_lock = false;
1690         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1691 }
1692
1693 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1694 {
1695         struct mem_cgroup *iter;
1696
1697         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1698         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1699                 iter->under_oom++;
1700         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1701 }
1702
1703 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1704 {
1705         struct mem_cgroup *iter;
1706
1707         /*
1708          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1709          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1710          */
1711         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1712         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1713                 if (iter->under_oom > 0)
1714                         iter->under_oom--;
1715         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1716 }
1717
1718 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1719
1720 struct oom_wait_info {
1721         struct mem_cgroup *memcg;
1722         wait_queue_entry_t      wait;
1723 };
1724
1725 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1726         unsigned mode, int sync, void *arg)
1727 {
1728         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1729         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1730         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1731
1732         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1733         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1734
1735         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1736             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1737                 return 0;
1738         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1739 }
1740
1741 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1742 {
1743         /*
1744          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1745          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1746          * this function is called as a result of userland actions
1747          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1748          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1749          * triggering notification.
1750          */
1751         if (memcg && memcg->under_oom)
1752                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1753 }
1754
1755 enum oom_status {
1756         OOM_SUCCESS,
1757         OOM_FAILED,
1758         OOM_ASYNC,
1759         OOM_SKIPPED
1760 };
1761
1762 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1763 {
1764         enum oom_status ret;
1765         bool locked;
1766
1767         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1768                 return OOM_SKIPPED;
1769
1770         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1771
1772         /*
1773          * We are in the middle of the charge context here, so we
1774          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1775          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1776          *
1777          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1778          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1779          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1780          * released.
1781          *
1782          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1783          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1784          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1785          * invoke the oom killer here.
1786          *
1787          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1788          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1789          */
1790         if (memcg->oom_kill_disable) {
1791                 if (!current->in_user_fault)
1792                         return OOM_SKIPPED;
1793                 css_get(&memcg->css);
1794                 current->memcg_in_oom = memcg;
1795                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1796                 current->memcg_oom_order = order;
1797
1798                 return OOM_ASYNC;
1799         }
1800
1801         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1802
1803         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1804
1805         if (locked)
1806                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1807
1808         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1809         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1810                 ret = OOM_SUCCESS;
1811         else
1812                 ret = OOM_FAILED;
1813
1814         if (locked)
1815                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1816
1817         return ret;
1818 }
1819
1820 /**
1821  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1822  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1823  *
1824  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1825  * handler was enabled.
1826  *
1827  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1828  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1829  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1830  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1831  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1832  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1833  *
1834  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1835  * completed, %false otherwise.
1836  */
1837 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1838 {
1839         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1840         struct oom_wait_info owait;
1841         bool locked;
1842
1843         /* OOM is global, do not handle */
1844         if (!memcg)
1845                 return false;
1846
1847         if (!handle)
1848                 goto cleanup;
1849
1850         owait.memcg = memcg;
1851         owait.wait.flags = 0;
1852         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1853         owait.wait.private = current;
1854         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1855
1856         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1857         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1858
1859         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1860
1861         if (locked)
1862                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1863
1864         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1865                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1866                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1867                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1868                                          current->memcg_oom_order);
1869         } else {
1870                 schedule();
1871                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1872                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1873         }
1874
1875         if (locked) {
1876                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1877                 /*
1878                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1879                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1880                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1881                  */
1882                 memcg_oom_recover(memcg);
1883         }
1884 cleanup:
1885         current->memcg_in_oom = NULL;
1886         css_put(&memcg->css);
1887         return true;
1888 }
1889
1890 /**
1891  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1892  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1893  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1894  *
1895  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1896  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1897  *
1898  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1899  */
1900 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1901                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1902 {
1903         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1904         struct mem_cgroup *memcg;
1905
1906         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1907                 return NULL;
1908
1909         if (!oom_domain)
1910                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1911
1912         rcu_read_lock();
1913
1914         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1915         if (memcg == root_mem_cgroup)
1916                 goto out;
1917
1918         /*
1919          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1920          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1921          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1922          */
1923         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1924                 if (memcg->oom_group)
1925                         oom_group = memcg;
1926
1927                 if (memcg == oom_domain)
1928                         break;
1929         }
1930
1931         if (oom_group)
1932                 css_get(&oom_group->css);
1933 out:
1934         rcu_read_unlock();
1935
1936         return oom_group;
1937 }
1938
1939 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1940 {
1941         pr_info("Tasks in ");
1942         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1943         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1944 }
1945
1946 /**
1947  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1948  * @page: the page
1949  *
1950  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1951  * another cgroup.
1952  *
1953  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1954  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1955  * when @page might get freed inside the locked section.
1956  */
1957 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1958 {
1959         struct mem_cgroup *memcg;
1960         unsigned long flags;
1961
1962         /*
1963          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1964          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1965          * because page moving starts with an RCU grace period.
1966          *
1967          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1968          * the page state that is going to change is the only thing
1969          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1970          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1971          * keep off truncation, migration and so forth.
1972          */
1973         rcu_read_lock();
1974
1975         if (mem_cgroup_disabled())
1976                 return NULL;
1977 again:
1978         memcg = page->mem_cgroup;
1979         if (unlikely(!memcg))
1980                 return NULL;
1981
1982         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1983                 return memcg;
1984
1985         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1986         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1987                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1988                 goto again;
1989         }
1990
1991         /*
1992          * When charge migration first begins, we can have locked and
1993          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1994          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1995          */
1996         memcg->move_lock_task = current;
1997         memcg->move_lock_flags = flags;
1998
1999         return memcg;
2000 }
2001 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2002
2003 /**
2004  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2005  * @memcg: the memcg
2006  *
2007  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2008  */
2009 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2010 {
2011         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2012                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2013
2014                 memcg->move_lock_task = NULL;
2015                 memcg->move_lock_flags = 0;
2016
2017                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2018         }
2019
2020         rcu_read_unlock();
2021 }
2022
2023 /**
2024  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2025  * @page: the page
2026  */
2027 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2028 {
2029         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2030 }
2031 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2032
2033 struct memcg_stock_pcp {
2034         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2035         unsigned int nr_pages;
2036         struct work_struct work;
2037         unsigned long flags;
2038 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2039 };
2040 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2041 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2042
2043 /**
2044  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2045  * @memcg: memcg to consume from.
2046  * @nr_pages: how many pages to charge.
2047  *
2048  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2049  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2050  * service an allocation will refill the stock.
2051  *
2052  * returns true if successful, false otherwise.
2053  */
2054 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2055 {
2056         struct memcg_stock_pcp *stock;
2057         unsigned long flags;
2058         bool ret = false;
2059
2060         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2061                 return ret;
2062
2063         local_irq_save(flags);
2064
2065         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2066         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2067                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2068                 ret = true;
2069         }
2070
2071         local_irq_restore(flags);
2072
2073         return ret;
2074 }
2075
2076 /*
2077  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2078  */
2079 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2080 {
2081         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2082
2083         if (stock->nr_pages) {
2084                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2085                 if (do_memsw_account())
2086                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2087                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2088                 stock->nr_pages = 0;
2089         }
2090         stock->cached = NULL;
2091 }
2092
2093 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2094 {
2095         struct memcg_stock_pcp *stock;
2096         unsigned long flags;
2097
2098         /*
2099          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2100          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2101          */
2102         local_irq_save(flags);
2103
2104         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2105         drain_stock(stock);
2106         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2107
2108         local_irq_restore(flags);
2109 }
2110
2111 /*
2112  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2113  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2114  */
2115 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2116 {
2117         struct memcg_stock_pcp *stock;
2118         unsigned long flags;
2119
2120         local_irq_save(flags);
2121
2122         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2123         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2124                 drain_stock(stock);
2125                 stock->cached = memcg;
2126         }
2127         stock->nr_pages += nr_pages;
2128
2129         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2130                 drain_stock(stock);
2131
2132         local_irq_restore(flags);
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2137  * of the hierarchy under it.
2138  */
2139 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2140 {
2141         int cpu, curcpu;
2142
2143         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2144         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2145                 return;
2146         /*
2147          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2148          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2149          * as well as workers from this path always operate on the local
2150          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2151          */
2152         curcpu = get_cpu();
2153         for_each_online_cpu(cpu) {
2154                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2155                 struct mem_cgroup *memcg;
2156                 bool flush = false;
2157
2158                 rcu_read_lock();
2159                 memcg = stock->cached;
2160                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2161                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2162                         flush = true;
2163                 rcu_read_unlock();
2164
2165                 if (flush &&
2166                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2167                         if (cpu == curcpu)
2168                                 drain_local_stock(&stock->work);
2169                         else
2170                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2171                 }
2172         }
2173         put_cpu();
2174         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2175 }
2176
2177 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2178 {
2179         struct memcg_stock_pcp *stock;
2180         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2181
2182         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2183         drain_stock(stock);
2184
2185         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2186                 int i;
2187
2188                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2189                         int nid;
2190                         long x;
2191
2192                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2193                         if (x)
2194                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2195                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2196
2197                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2198                                 continue;
2199
2200                         for_each_node(nid) {
2201                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2202
2203                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2204                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2205                                 if (x)
2206                                         do {
2207                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2208                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2209                         }
2210                 }
2211
2212                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2213                         long x;
2214
2215                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2216                         if (x)
2217                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2218                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2219                 }
2220         }
2221
2222         return 0;
2223 }
2224
2225 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2226                          unsigned int nr_pages,
2227                          gfp_t gfp_mask)
2228 {
2229         do {
2230                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2231                         continue;
2232                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2233                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2234         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2235 }
2236
2237 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2238 {
2239         struct mem_cgroup *memcg;
2240
2241         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2242         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2243 }
2244
2245 /*
2246  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2247  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2248  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2249  */
2250 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2251
2252 /*
2253  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2254  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2255  * below.
2256  *
2257  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2258  *   overage ratio to a delay.
2259  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2260  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2261  *   to produce a reasonable delay curve.
2262  *
2263  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2264  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2265  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2266  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2267  * example, with a high of 100 megabytes:
2268  *
2269  *  +-------+------------------------+
2270  *  | usage | time to allocate in ms |
2271  *  +-------+------------------------+
2272  *  | 100M  |                      0 |
2273  *  | 101M  |                      6 |
2274  *  | 102M  |                     25 |
2275  *  | 103M  |                     57 |
2276  *  | 104M  |                    102 |
2277  *  | 105M  |                    159 |
2278  *  | 106M  |                    230 |
2279  *  | 107M  |                    313 |
2280  *  | 108M  |                    409 |
2281  *  | 109M  |                    518 |
2282  *  | 110M  |                    639 |
2283  *  | 111M  |                    774 |
2284  *  | 112M  |                    921 |
2285  *  | 113M  |                   1081 |
2286  *  | 114M  |                   1254 |
2287  *  | 115M  |                   1439 |
2288  *  | 116M  |                   1638 |
2289  *  | 117M  |                   1849 |
2290  *  | 118M  |                   2000 |
2291  *  | 119M  |                   2000 |
2292  *  | 120M  |                   2000 |
2293  *  +-------+------------------------+
2294  */
2295  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2296  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2297
2298 /*
2299  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2300  * and reclaims memory over the high limit.
2301  */
2302 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2303 {
2304         unsigned long usage, high, clamped_high;
2305         unsigned long pflags;
2306         unsigned long penalty_jiffies, overage;
2307         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2308         struct mem_cgroup *memcg;
2309
2310         if (likely(!nr_pages))
2311                 return;
2312
2313         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2314         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2315         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2316
2317         /*
2318          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2319          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2320          *
2321          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2322          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2323          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2324          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2325          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2326          * overage amount.
2327          */
2328
2329         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2330         high = READ_ONCE(memcg->high);
2331
2332         if (usage <= high)
2333                 goto out;
2334
2335         /*
2336          * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if it was a
2337          * threshold of 1 page
2338          */
2339         clamped_high = max(high, 1UL);
2340
2341         overage = div_u64((u64)(usage - high) << MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT,
2342                           clamped_high);
2343
2344         penalty_jiffies = ((u64)overage * overage * HZ)
2345                 >> (MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT + MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT);
2346
2347         /*
2348          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2349          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2350          * 4N-sized allocation.
2351          *
2352          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2353          * larger the current charge patch is than that.
2354          */
2355         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2356
2357         /*
2358          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2359          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2360          * extremely slowly.
2361          */
2362         penalty_jiffies = min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2363
2364         /*
2365          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2366          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2367          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2368          * been aggressively reclaimed enough yet.
2369          */
2370         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2371                 goto out;
2372
2373         /*
2374          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2375          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2376          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2377          */
2378         psi_memstall_enter(&pflags);
2379         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2380         psi_memstall_leave(&pflags);
2381
2382 out:
2383         css_put(&memcg->css);
2384 }
2385
2386 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2387                       unsigned int nr_pages)
2388 {
2389         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2390         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2391         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2392         struct page_counter *counter;
2393         unsigned long nr_reclaimed;
2394         bool may_swap = true;
2395         bool drained = false;
2396         enum oom_status oom_status;
2397
2398         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2399                 return 0;
2400 retry:
2401         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2402                 return 0;
2403
2404         if (!do_memsw_account() ||
2405             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2406                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2407                         goto done_restock;
2408                 if (do_memsw_account())
2409                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2410                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2411         } else {
2412                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2413                 may_swap = false;
2414         }
2415
2416         if (batch > nr_pages) {
2417                 batch = nr_pages;
2418                 goto retry;
2419         }
2420
2421         /*
2422          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2423          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2424          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2425          * and let these go through as privileged allocations.
2426          */
2427         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2428                 goto force;
2429
2430         /*
2431          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2432          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2433          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2434          * free their memory.
2435          */
2436         if (unlikely(should_force_charge()))
2437                 goto force;
2438
2439         /*
2440          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2441          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2442          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2443          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2444          */
2445         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2446                 goto force;
2447
2448         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2449                 goto nomem;
2450
2451         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2452                 goto nomem;
2453
2454         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2455
2456         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2457                                                     gfp_mask, may_swap);
2458
2459         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2460                 goto retry;
2461
2462         if (!drained) {
2463                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2464                 drained = true;
2465                 goto retry;
2466         }
2467
2468         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2469                 goto nomem;
2470         /*
2471          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2472          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2473          * before killing the task.
2474          *
2475          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2476          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2477          * to regular pages anyway in case of failure.
2478          */
2479         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2480                 goto retry;
2481         /*
2482          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2483          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2484          */
2485         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2486                 goto retry;
2487
2488         if (nr_retries--)
2489                 goto retry;
2490
2491         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2492                 goto nomem;
2493
2494         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2495                 goto force;
2496
2497         if (fatal_signal_pending(current))
2498                 goto force;
2499
2500         /*
2501          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2502          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2503          * couldn't make any progress.
2504          */
2505         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2506                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2507         switch (oom_status) {
2508         case OOM_SUCCESS:
2509                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2510                 goto retry;
2511         case OOM_FAILED:
2512                 goto force;
2513         default:
2514                 goto nomem;
2515         }
2516 nomem:
2517         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2518                 return -ENOMEM;
2519 force:
2520         /*
2521          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2522          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2523          * temporarily by force charging it.
2524          */
2525         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2526         if (do_memsw_account())
2527                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2528         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2529
2530         return 0;
2531
2532 done_restock:
2533         css_get_many(&memcg->css, batch);
2534         if (batch > nr_pages)
2535                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2536
2537         /*
2538          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2539          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2540          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2541          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2542          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2543          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2544          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2545          */
2546         do {
2547                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2548                         /* Don't bother a random interrupted task */
2549                         if (in_interrupt()) {
2550                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2551                                 break;
2552                         }
2553                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2554                         set_notify_resume(current);
2555                         break;
2556                 }
2557         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2558
2559         return 0;
2560 }
2561
2562 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2563 {
2564         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2565                 return;
2566
2567         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2568         if (do_memsw_account())
2569                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2570
2571         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2572 }
2573
2574 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2575 {
2576         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2577
2578         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2579         if (PageLRU(page)) {
2580                 struct lruvec *lruvec;
2581
2582                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2583                 ClearPageLRU(page);
2584                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2585                 *isolated = 1;
2586         } else
2587                 *isolated = 0;
2588 }
2589
2590 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2591 {
2592         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2593
2594         if (isolated) {
2595                 struct lruvec *lruvec;
2596
2597                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2598                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2599                 SetPageLRU(page);
2600                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2601         }
2602         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2603 }
2604
2605 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2606                           bool lrucare)
2607 {
2608         int isolated;
2609
2610         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2611
2612         /*
2613          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2614          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2615          */
2616         if (lrucare)
2617                 lock_page_lru(page, &isolated);
2618
2619         /*
2620          * Nobody should be changing or seriously looking at
2621          * page->mem_cgroup at this point:
2622          *
2623          * - the page is uncharged
2624          *
2625          * - the page is off-LRU
2626          *
2627          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2628          *   a locked page table
2629          *
2630          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2631          *   have the page locked
2632          */
2633         page->mem_cgroup = memcg;
2634
2635         if (lrucare)
2636                 unlock_page_lru(page, isolated);
2637 }
2638
2639 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2640 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2641 {
2642         int id, size;
2643         int err;
2644
2645         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2646                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2647         if (id < 0)
2648                 return id;
2649
2650         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2651                 return id;
2652
2653         /*
2654          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2655          * so we have to grow them.
2656          */
2657         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2658
2659         size = 2 * (id + 1);
2660         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2661                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2662         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2663                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2664
2665         err = memcg_update_all_caches(size);
2666         if (!err)
2667                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2668         if (!err)
2669                 memcg_nr_cache_ids = size;
2670
2671         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2672
2673         if (err) {
2674                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2675                 return err;
2676         }
2677         return id;
2678 }
2679
2680 static void memcg_free_cache_id(int id)
2681 {
2682         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2683 }
2684
2685 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2686         struct mem_cgroup *memcg;
2687         struct kmem_cache *cachep;
2688         struct work_struct work;
2689 };
2690
2691 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2692 {
2693         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2694                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2695         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2696         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2697
2698         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2699
2700         css_put(&memcg->css);
2701         kfree(cw);
2702 }
2703
2704 /*
2705  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2706  */
2707 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2708                                                struct kmem_cache *cachep)
2709 {
2710         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2711
2712         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2713                 return;
2714
2715         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2716         if (!cw)
2717                 return;
2718
2719         cw->memcg = memcg;
2720         cw->cachep = cachep;
2721         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2722
2723         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2724 }
2725
2726 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2727 {
2728         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2729                 return true;
2730         return false;
2731 }
2732
2733 /**
2734  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2735  * @cachep: the original global kmem cache
2736  *
2737  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2738  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2739  *
2740  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2741  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2742  * go through with the original cache.
2743  *
2744  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2745  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2746  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2747  * reference.
2748  */
2749 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2750 {
2751         struct mem_cgroup *memcg;
2752         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2753         struct memcg_cache_array *arr;
2754         int kmemcg_id;
2755
2756         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2757
2758         if (memcg_kmem_bypass())
2759                 return cachep;
2760
2761         rcu_read_lock();
2762
2763         if (unlikely(current->active_memcg))
2764                 memcg = current->active_memcg;
2765         else
2766                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2767
2768         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2769                 goto out_unlock;
2770
2771         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2772         if (kmemcg_id < 0)
2773                 goto out_unlock;
2774
2775         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2776
2777         /*
2778          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2779          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2780          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2781          */
2782         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2783
2784         /*
2785          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2786          * context), we could be be predictable and return right away.
2787          * This would guarantee that the allocation being performed
2788          * already belongs in the new cache.
2789          *
2790          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2791          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2792          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2793          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2794          * defer everything.
2795          *
2796          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2797          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2798          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2799          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2800          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2801          * creation of a new kmem_cache.
2802          */
2803         if (unlikely(!memcg_cachep))
2804                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2805         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2806                 cachep = memcg_cachep;
2807 out_unlock:
2808         rcu_read_unlock();
2809         return cachep;
2810 }
2811
2812 /**
2813  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2814  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2815  */
2816 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2817 {
2818         if (!is_root_cache(cachep))
2819                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2820 }
2821
2822 /**
2823  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2824  * @page: page to charge
2825  * @gfp: reclaim mode
2826  * @order: allocation order
2827  * @memcg: memory cgroup to charge
2828  *
2829  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2830  */
2831 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2832                             struct mem_cgroup *memcg)
2833 {
2834         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2835         struct page_counter *counter;
2836         int ret;
2837
2838         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2839         if (ret)
2840                 return ret;
2841
2842         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2843             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2844
2845                 /*
2846                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2847                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2848                  * handling code.
2849                  */
2850                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2851                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2852                         return 0;
2853                 }
2854                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2855                 return -ENOMEM;
2856         }
2857         return 0;
2858 }
2859
2860 /**
2861  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2862  * @page: page to charge
2863  * @gfp: reclaim mode
2864  * @order: allocation order
2865  *
2866  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2867  */
2868 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2869 {
2870         struct mem_cgroup *memcg;
2871         int ret = 0;
2872
2873         if (memcg_kmem_bypass())
2874                 return 0;
2875
2876         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2877         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2878                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2879                 if (!ret) {
2880                         page->mem_cgroup = memcg;
2881                         __SetPageKmemcg(page);
2882                 }
2883         }
2884         css_put(&memcg->css);
2885         return ret;
2886 }
2887
2888 /**
2889  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
2890  * @memcg: memcg to uncharge
2891  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2892  */
2893 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
2894                                  unsigned int nr_pages)
2895 {
2896         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2897                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2898
2899         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2900         if (do_memsw_account())
2901                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2902 }
2903 /**
2904  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2905  * @page: page to uncharge
2906  * @order: allocation order
2907  */
2908 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2909 {
2910         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2911         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2912
2913         if (!memcg)
2914                 return;
2915
2916         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2917         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
2918         page->mem_cgroup = NULL;
2919
2920         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2921         if (PageKmemcg(page))
2922                 __ClearPageKmemcg(page);
2923
2924         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2925 }
2926 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2927
2928 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2929
2930 /*
2931  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2932  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2933  */
2934 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2935 {
2936         int i;
2937
2938         if (mem_cgroup_disabled())
2939                 return;
2940
2941         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2942                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2943
2944         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2945 }
2946 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2947
2948 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2949 /**
2950  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2951  * @entry: swap entry to be moved
2952  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2953  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2954  *
2955  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2956  * as the mem_cgroup's id of @from.
2957  *
2958  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2959  *
2960  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2961  * both res and memsw, and called css_get().
2962  */
2963 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2964                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2965 {
2966         unsigned short old_id, new_id;
2967
2968         old_id = mem_cgroup_id(from);
2969         new_id = mem_cgroup_id(to);
2970
2971         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2972                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2973                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2974                 return 0;
2975         }
2976         return -EINVAL;
2977 }
2978 #else
2979 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2980                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2981 {
2982         return -EINVAL;
2983 }
2984 #endif
2985
2986 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2987
2988 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2989                                  unsigned long max, bool memsw)
2990 {
2991         bool enlarge = false;
2992         bool drained = false;
2993         int ret;
2994         bool limits_invariant;
2995         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2996
2997         do {
2998                 if (signal_pending(current)) {
2999                         ret = -EINTR;
3000                         break;
3001                 }
3002
3003                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3004                 /*
3005                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3006                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3007                  */
3008                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
3009                                            max <= memcg->memsw.max;
3010                 if (!limits_invariant) {
3011                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3012                         ret = -EINVAL;
3013                         break;
3014                 }
3015                 if (max > counter->max)
3016                         enlarge = true;
3017                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3018                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3019
3020                 if (!ret)
3021                         break;
3022
3023                 if (!drained) {
3024                         drain_all_stock(memcg);
3025                         drained = true;
3026                         continue;
3027                 }
3028
3029                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3030                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3031                         ret = -EBUSY;
3032                         break;
3033                 }
3034         } while (true);
3035
3036         if (!ret && enlarge)
3037                 memcg_oom_recover(memcg);
3038
3039         return ret;
3040 }
3041
3042 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3043                                             gfp_t gfp_mask,
3044                                             unsigned long *total_scanned)
3045 {
3046         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3047         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3048         unsigned long reclaimed;
3049         int loop = 0;
3050         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3051         unsigned long excess;
3052         unsigned long nr_scanned;
3053
3054         if (order > 0)
3055                 return 0;
3056
3057         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3058
3059         /*
3060          * Do not even bother to check the largest node if the root
3061          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3062          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3063          */
3064         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3065                 return 0;
3066
3067         /*
3068          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3069          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3070          * pressure
3071          */
3072         do {
3073                 if (next_mz)
3074                         mz = next_mz;
3075                 else
3076                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3077                 if (!mz)
3078                         break;
3079
3080                 nr_scanned = 0;
3081                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3082                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3083                 nr_reclaimed += reclaimed;
3084                 *total_scanned += nr_scanned;
3085                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3086                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3087
3088                 /*
3089                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3090                  * it is time to move on to the next cgroup
3091                  */
3092                 next_mz = NULL;
3093                 if (!reclaimed)
3094                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3095
3096                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3097                 /*
3098                  * One school of thought says that we should not add
3099                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3100                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3101                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3102                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3103                  * term TODO.
3104                  */
3105                 /* If excess == 0, no tree ops */
3106                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3107                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3108                 css_put(&mz->memcg->css);
3109                 loop++;
3110                 /*
3111                  * Could not reclaim anything and there are no more
3112                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3113                  * reclaiming anything.
3114                  */
3115                 if (!nr_reclaimed &&
3116                         (next_mz == NULL ||
3117                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3118                         break;
3119         } while (!nr_reclaimed);
3120         if (next_mz)
3121                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3122         return nr_reclaimed;
3123 }
3124
3125 /*
3126  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3127  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3128  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3129  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3130  */
3131 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3132 {
3133         bool ret;
3134
3135         rcu_read_lock();
3136         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3137         rcu_read_unlock();
3138         return ret;
3139 }
3140
3141 /*
3142  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3143  *
3144  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3145  */
3146 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3147 {
3148         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3149
3150         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3151         lru_add_drain_all();
3152
3153         drain_all_stock(memcg);
3154
3155         /* try to free all pages in this cgroup */
3156         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3157                 int progress;
3158
3159                 if (signal_pending(current))
3160                         return -EINTR;
3161
3162                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3163                                                         GFP_KERNEL, true);
3164                 if (!progress) {
3165                         nr_retries--;
3166                         /* maybe some writeback is necessary */
3167                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3168                 }
3169
3170         }
3171
3172         return 0;
3173 }
3174
3175 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3176                                             char *buf, size_t nbytes,
3177                                             loff_t off)
3178 {
3179         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3180
3181         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3182                 return -EINVAL;
3183         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3184 }
3185
3186 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3187                                      struct cftype *cft)
3188 {
3189         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3190 }
3191
3192 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3193                                       struct cftype *cft, u64 val)
3194 {
3195         int retval = 0;
3196         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3197         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3198
3199         if (memcg->use_hierarchy == val)
3200                 return 0;
3201
3202         /*
3203          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3204          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3205          * occur, provided the current cgroup has no children.
3206          *
3207          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3208          * set if there are no children.
3209          */
3210         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3211                                 (val == 1 || val == 0)) {
3212                 if (!memcg_has_children(memcg))
3213                         memcg->use_hierarchy = val;
3214                 else
3215                         retval = -EBUSY;
3216         } else
3217                 retval = -EINVAL;
3218
3219         return retval;
3220 }
3221
3222 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3223 {
3224         unsigned long val;
3225
3226         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3227                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3228                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3229                 if (swap)
3230                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3231         } else {
3232                 if (!swap)
3233                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3234                 else
3235                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3236         }
3237         return val;
3238 }
3239
3240 enum {
3241         RES_USAGE,
3242         RES_LIMIT,
3243         RES_MAX_USAGE,
3244         RES_FAILCNT,
3245         RES_SOFT_LIMIT,
3246 };
3247
3248 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3249                                struct cftype *cft)
3250 {
3251         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3252         struct page_counter *counter;
3253
3254         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3255         case _MEM:
3256                 counter = &memcg->memory;
3257                 break;
3258         case _MEMSWAP:
3259                 counter = &memcg->memsw;
3260                 break;
3261         case _KMEM:
3262                 counter = &memcg->kmem;
3263                 break;
3264         case _TCP:
3265                 counter = &memcg->tcpmem;
3266                 break;
3267         default:
3268                 BUG();
3269         }
3270
3271         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3272         case RES_USAGE:
3273                 if (counter == &memcg->memory)
3274                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3275                 if (counter == &memcg->memsw)
3276                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3277                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3278         case RES_LIMIT:
3279                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3280         case RES_MAX_USAGE:
3281                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3282         case RES_FAILCNT:
3283                 return counter->failcnt;
3284         case RES_SOFT_LIMIT:
3285                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3286         default:
3287                 BUG();
3288         }
3289 }
3290
3291 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg, bool slab_only)
3292 {
3293         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
3294         struct mem_cgroup *mi;
3295         int node, cpu, i;
3296         int min_idx, max_idx;
3297
3298         if (slab_only) {
3299                 min_idx = NR_SLAB_RECLAIMABLE;
3300                 max_idx = NR_SLAB_UNRECLAIMABLE;
3301         } else {
3302                 min_idx = 0;
3303                 max_idx = MEMCG_NR_STAT;
3304         }
3305
3306         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3307                 stat[i] = 0;
3308
3309         for_each_online_cpu(cpu)
3310                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3311                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3312
3313         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3314                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3315                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3316
3317         if (!slab_only)
3318                 max_idx = NR_VM_NODE_STAT_ITEMS;
3319
3320         for_each_node(node) {
3321                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3322                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3323
3324                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3325                         stat[i] = 0;
3326
3327                 for_each_online_cpu(cpu)
3328                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3329                                 stat[i] += per_cpu(
3330                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3331
3332                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3333                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3334                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3335         }
3336 }
3337
3338 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3339 {
3340         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3341         struct mem_cgroup *mi;
3342         int cpu, i;
3343
3344         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3345                 events[i] = 0;
3346
3347         for_each_online_cpu(cpu)
3348                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3349                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3350                                              cpu);
3351
3352         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3353                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3354                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3355 }
3356
3357 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3358 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3359 {
3360         int memcg_id;
3361
3362         if (cgroup_memory_nokmem)
3363                 return 0;
3364
3365         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3366         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3367
3368         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3369         if (memcg_id < 0)
3370                 return memcg_id;
3371
3372         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3373         /*
3374          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3375          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3376          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3377          * patched.
3378          */
3379         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3380         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3381         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3382
3383         return 0;
3384 }
3385
3386 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3387 {
3388         struct cgroup_subsys_state *css;
3389         struct mem_cgroup *parent, *child;
3390         int kmemcg_id;
3391
3392         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3393                 return;
3394         /*
3395          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3396          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3397          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3398          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3399          */
3400         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3401
3402         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3403         if (!parent)
3404                 parent = root_mem_cgroup;
3405
3406         /*
3407          * Deactivate and reparent kmem_caches. Then flush percpu
3408          * slab statistics to have precise values at the parent and
3409          * all ancestor levels. It's required to keep slab stats
3410          * accurate after the reparenting of kmem_caches.
3411          */
3412         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3413         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, true);
3414
3415         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3416         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3417
3418         /*
3419          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3420          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3421          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3422          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3423          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3424          * memcg_drain_all_list_lrus().
3425          */
3426         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3427         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3428                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3429                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3430                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3431                 if (!memcg->use_hierarchy)
3432                         break;
3433         }
3434         rcu_read_unlock();
3435
3436         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3437
3438         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3439 }
3440
3441 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3442 {
3443         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3444         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3445                 memcg_offline_kmem(memcg);
3446
3447         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3448                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3449                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3450         }
3451 }
3452 #else
3453 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3454 {
3455         return 0;
3456 }
3457 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3458 {
3459 }
3460 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3461 {
3462 }
3463 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3464
3465 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3466                                  unsigned long max)
3467 {
3468         int ret;
3469
3470         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3471         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3472         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3473         return ret;
3474 }
3475
3476 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3477 {
3478         int ret;
3479
3480         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3481
3482         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3483         if (ret)
3484                 goto out;
3485
3486         if (!memcg->tcpmem_active) {
3487                 /*
3488                  * The active flag needs to be written after the static_key
3489                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3490                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3491                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3492                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3493                  *
3494                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3495                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3496                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3497                  * yet, we'll lose accounting.
3498                  *
3499                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3500                  * because when this value change, the code to process it is not
3501                  * patched in yet.
3502                  */
3503                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3504                 memcg->tcpmem_active = true;
3505         }
3506 out:
3507         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3508         return ret;
3509 }
3510
3511 /*
3512  * The user of this function is...
3513  * RES_LIMIT.
3514  */
3515 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3516                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3517 {
3518         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3519         unsigned long nr_pages;
3520         int ret;
3521
3522         buf = strstrip(buf);
3523         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3524         if (ret)
3525                 return ret;
3526
3527         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3528         case RES_LIMIT:
3529                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3530                         ret = -EINVAL;
3531                         break;
3532                 }
3533                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3534                 case _MEM:
3535                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3536                         break;
3537                 case _MEMSWAP:
3538                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3539                         break;
3540                 case _KMEM:
3541                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3542                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3543                                      "depend on this functionality.\n");
3544                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3545                         break;
3546                 case _TCP:
3547                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3548                         break;
3549                 }
3550                 break;
3551         case RES_SOFT_LIMIT:
3552                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3553                 ret = 0;
3554                 break;
3555         }
3556         return ret ?: nbytes;
3557 }
3558
3559 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3560                                 size_t nbytes, loff_t off)
3561 {
3562         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3563         struct page_counter *counter;
3564
3565         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3566         case _MEM:
3567                 counter = &memcg->memory;
3568                 break;
3569         case _MEMSWAP:
3570                 counter = &memcg->memsw;
3571                 break;
3572         case _KMEM:
3573                 counter = &memcg->kmem;
3574                 break;
3575         case _TCP:
3576                 counter = &memcg->tcpmem;
3577                 break;
3578         default:
3579                 BUG();
3580         }
3581
3582         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3583         case RES_MAX_USAGE:
3584                 page_counter_reset_watermark(counter);
3585                 break;
3586         case RES_FAILCNT:
3587                 counter->failcnt = 0;
3588                 break;
3589         default:
3590                 BUG();
3591         }
3592
3593         return nbytes;
3594 }
3595
3596 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3597                                         struct cftype *cft)
3598 {
3599         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3600 }
3601
3602 #ifdef CONFIG_MMU
3603 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3604                                         struct cftype *cft, u64 val)
3605 {
3606         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3607
3608         if (val & ~MOVE_MASK)
3609                 return -EINVAL;
3610
3611         /*
3612          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3613          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3614          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3615          * affect task migrations starting after the change.
3616          */
3617         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3618         return 0;
3619 }
3620 #else
3621 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3622                                         struct cftype *cft, u64 val)
3623 {
3624         return -ENOSYS;
3625 }
3626 #endif
3627
3628 #ifdef CONFIG_NUMA
3629
3630 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3631 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3632 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3633
3634 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3635                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3636 {
3637         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3638         unsigned long nr = 0;
3639         enum lru_list lru;
3640
3641         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3642
3643         for_each_lru(lru) {
3644                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3645                         continue;
3646                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3647         }
3648         return nr;
3649 }
3650
3651 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3652                                              unsigned int lru_mask)
3653 {
3654         unsigned long nr = 0;
3655         enum lru_list lru;
3656
3657         for_each_lru(lru) {
3658                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3659                         continue;
3660                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3661         }
3662         return nr;
3663 }
3664
3665 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3666 {
3667         struct numa_stat {
3668                 const char *name;
3669                 unsigned int lru_mask;
3670         };
3671
3672         static const struct numa_stat stats[] = {
3673                 { "total", LRU_ALL },
3674                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3675                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3676                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3677         };
3678         const struct numa_stat *stat;
3679         int nid;
3680         unsigned long nr;
3681         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3682
3683         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3684                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3685                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3686                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3687                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3688                                                           stat->lru_mask);
3689                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3690                 }
3691                 seq_putc(m, '\n');
3692         }
3693
3694         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3695                 struct mem_cgroup *iter;
3696
3697                 nr = 0;
3698                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3699                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3700                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3701                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3702                         nr = 0;
3703                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3704                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3705                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3706                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3707                 }
3708                 seq_putc(m, '\n');
3709         }
3710
3711         return 0;
3712 }
3713 #endif /* CONFIG_NUMA */
3714
3715 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3716         MEMCG_CACHE,
3717         MEMCG_RSS,
3718         MEMCG_RSS_HUGE,
3719         NR_SHMEM,
3720         NR_FILE_MAPPED,
3721         NR_FILE_DIRTY,
3722         NR_WRITEBACK,
3723         MEMCG_SWAP,
3724 };
3725
3726 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3727         "cache",
3728         "rss",
3729         "rss_huge",
3730         "shmem",
3731         "mapped_file",
3732         "dirty",
3733         "writeback",
3734         "swap",
3735 };
3736
3737 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3738 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3739         PGPGIN,
3740         PGPGOUT,
3741         PGFAULT,
3742         PGMAJFAULT,
3743 };
3744
3745 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3746         "pgpgin",
3747         "pgpgout",
3748         "pgfault",
3749         "pgmajfault",
3750 };
3751
3752 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3753 {
3754         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3755         unsigned long memory, memsw;
3756         struct mem_cgroup *mi;
3757         unsigned int i;
3758
3759         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3760         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3761
3762         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3763                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3764                         continue;
3765                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3766                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3767                            PAGE_SIZE);
3768         }
3769
3770         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3771                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3772                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3773
3774         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3775                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3776                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3777                            PAGE_SIZE);
3778
3779         /* Hierarchical information */
3780         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3781         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3782                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3783                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3784         }
3785         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3786                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3787         if (do_memsw_account())
3788                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3789                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3790
3791         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3792                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3793                         continue;
3794                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3795                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3796                            PAGE_SIZE);
3797         }
3798
3799         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3800                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3801                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3802
3803         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3804                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3805                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3806                            PAGE_SIZE);
3807
3808 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3809         {
3810                 pg_data_t *pgdat;
3811                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3812                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3813                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3814                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3815
3816                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3817                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3818                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3819
3820                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3821                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3822                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3823                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3824                 }
3825                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3826                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3827                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3828                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3829         }
3830 #endif
3831
3832         return 0;
3833 }
3834
3835 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3836                                       struct cftype *cft)
3837 {
3838         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3839
3840         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3841 }
3842
3843 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3844                                        struct cftype *cft, u64 val)
3845 {
3846         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3847
3848         if (val > 100)
3849                 return -EINVAL;
3850
3851         if (css->parent)
3852                 memcg->swappiness = val;
3853         else
3854                 vm_swappiness = val;
3855
3856         return 0;
3857 }
3858
3859 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3860 {
3861         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3862         unsigned long usage;
3863         int i;
3864
3865         rcu_read_lock();
3866         if (!swap)
3867                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3868         else
3869                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3870
3871         if (!t)
3872                 goto unlock;
3873
3874         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3875
3876         /*
3877          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3878          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3879          * call of __mem_cgroup_threshold().
3880          */
3881         i = t->current_threshold;
3882
3883         /*
3884          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3885          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3886          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3887          * only one element of the array here.
3888          */
3889         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3890                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3891
3892         /* i = current_threshold + 1 */
3893         i++;
3894
3895         /*
3896          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3897          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3898          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3899          * only one element of the array here.
3900          */
3901         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3902                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3903
3904         /* Update current_threshold */
3905         t->current_threshold = i - 1;
3906 unlock:
3907         rcu_read_unlock();
3908 }
3909
3910 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3911 {
3912         while (memcg) {
3913                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3914                 if (do_memsw_account())
3915                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3916
3917                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3918         }
3919 }
3920
3921 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3922 {
3923         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3924         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3925
3926         if (_a->threshold > _b->threshold)
3927                 return 1;
3928
3929         if (_a->threshold < _b->threshold)
3930                 return -1;
3931
3932         return 0;
3933 }
3934
3935 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3936 {
3937         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3938
3939         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3940
3941         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3942                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3943
3944         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3945         return 0;
3946 }
3947
3948 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3949 {
3950         struct mem_cgroup *iter;
3951
3952         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3953                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3954 }
3955
3956 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3957         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3958 {
3959         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3960         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3961         unsigned long threshold;
3962         unsigned long usage;
3963         int i, size, ret;
3964
3965         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3966         if (ret)
3967                 return ret;
3968
3969         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3970
3971         if (type == _MEM) {
3972                 thresholds = &memcg->thresholds;
3973                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3974         } else if (type == _MEMSWAP) {
3975                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3976                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3977         } else
3978                 BUG();
3979
3980         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3981         if (thresholds->primary)
3982                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3983
3984         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3985
3986         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3987         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
3988         if (!new) {
3989                 ret = -ENOMEM;
3990                 goto unlock;
3991         }
3992         new->size = size;
3993
3994         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3995         if (thresholds->primary) {
3996                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3997                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3998         }
3999
4000         /* Add new threshold */
4001         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4002         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4003
4004         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4005         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4006                         compare_thresholds, NULL);
4007
4008         /* Find current threshold */
4009         new->current_threshold = -1;
4010         for (i = 0; i < size; i++) {
4011                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4012                         /*
4013                          * new->current_threshold will not be used until
4014                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4015                          * it here.
4016                          */
4017                         ++new->current_threshold;
4018                 } else
4019                         break;
4020         }
4021
4022         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4023         kfree(thresholds->spare);
4024         thresholds->spare = thresholds->primary;
4025
4026         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4027
4028         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4029         synchronize_rcu();
4030
4031 unlock:
4032         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4033
4034         return ret;
4035 }
4036
4037 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4038         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4039 {
4040         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4041 }
4042
4043 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4044         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4045 {
4046         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4047 }
4048
4049 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4050         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4051 {
4052         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4053         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4054         unsigned long usage;
4055         int i, j, size;
4056
4057         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4058
4059         if (type == _MEM) {
4060                 thresholds = &memcg->thresholds;
4061                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4062         } else if (type == _MEMSWAP) {
4063                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4064                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4065         } else
4066                 BUG();
4067
4068         if (!thresholds->primary)
4069                 goto unlock;
4070
4071         /* Check if a threshold crossed before removing */
4072         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4073
4074         /* Calculate new number of threshold */
4075         size = 0;
4076         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4077                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4078                         size++;
4079         }
4080
4081         new = thresholds->spare;
4082
4083         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4084         if (!size) {
4085                 kfree(new);
4086                 new = NULL;
4087                 goto swap_buffers;
4088         }
4089
4090         new->size = size;
4091
4092         /* Copy thresholds and find current threshold */
4093         new->current_threshold = -1;
4094         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4095                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4096                         continue;
4097
4098                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4099                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4100                         /*
4101                          * new->current_threshold will not be used
4102                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4103                          * it here.
4104                          */
4105                         ++new->current_threshold;
4106                 }
4107                 j++;
4108         }
4109
4110 swap_buffers:
4111         /* Swap primary and spare array */
4112         thresholds->spare = thresholds->primary;
4113
4114         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4115
4116         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4117         synchronize_rcu();
4118
4119         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4120         if (!new) {
4121                 kfree(thresholds->spare);
4122                 thresholds->spare = NULL;
4123         }
4124 unlock:
4125         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4126 }
4127
4128 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4129         struct eventfd_ctx *eventfd)
4130 {
4131         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4132 }
4133
4134 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4135         struct eventfd_ctx *eventfd)
4136 {
4137         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4138 }
4139
4140 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4141         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4142 {
4143         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4144
4145         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4146         if (!event)
4147                 return -ENOMEM;
4148
4149         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4150
4151         event->eventfd = eventfd;
4152         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4153
4154         /* already in OOM ? */
4155         if (memcg->under_oom)
4156                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4157         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4158
4159         return 0;
4160 }
4161
4162 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4163         struct eventfd_ctx *eventfd)
4164 {
4165         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4166
4167         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4168
4169         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4170                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4171                         list_del(&ev->list);
4172                         kfree(ev);
4173                 }
4174         }
4175
4176         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4177 }
4178
4179 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4180 {
4181         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4182
4183         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4184         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4185         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4186                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4187         return 0;
4188 }
4189
4190 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4191         struct cftype *cft, u64 val)
4192 {
4193         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4194
4195         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4196         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4197                 return -EINVAL;
4198
4199         memcg->oom_kill_disable = val;
4200         if (!val)
4201                 memcg_oom_recover(memcg);
4202
4203         return 0;
4204 }
4205
4206 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4207
4208 #include <trace/events/writeback.h>
4209
4210 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4211 {
4212         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4213 }
4214
4215 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4216 {
4217         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4218 }
4219
4220 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4221 {
4222         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4223 }
4224
4225 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4226 {
4227         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4228
4229         if (!memcg->css.parent)
4230                 return NULL;
4231
4232         return &memcg->cgwb_domain;
4233 }
4234
4235 /*
4236  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4237  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4238  */
4239 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4240 {
4241         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4242         int cpu;
4243
4244         for_each_online_cpu(cpu)
4245                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4246         if (x < 0)
4247                 x = 0;
4248         return x;
4249 }
4250
4251 /**
4252  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4253  * @wb: bdi_writeback in question
4254  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4255  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4256  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4257  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4258  *
4259  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4260  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4261  * is a bit more involved.
4262  *
4263  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4264  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4265  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4266  * available memory in the system.  The caller should further cap
4267  * *@pheadroom accordingly.
4268  */
4269 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4270                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4271                          unsigned long *pwriteback)
4272 {
4273         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4274         struct mem_cgroup *parent;
4275
4276         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4277
4278         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4279         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4280         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4281                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4282         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4283
4284         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4285                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4286                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4287
4288                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4289                 memcg = parent;
4290         }
4291 }
4292
4293 /*
4294  * Foreign dirty flushing
4295  *
4296  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4297  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4298  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4299  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4300  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4301  * different cgroups isn't a common use-case.
4302  *
4303  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4304  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4305  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4306  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4307  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4308  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4309  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4310  * make writeback of the dirty pages happen.
4311  *
4312  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4313  * severely throttled after making some progress after each
4314  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4315  * completely idle.
4316  *
4317  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4318  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4319  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4320  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4321  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4322  *
4323  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4324  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4325  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4326  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4327  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4328  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4329  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4330  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4331  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4332  *
4333  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4334  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4335  * records are lockless and racy.
4336  */
4337 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4338                                              struct bdi_writeback *wb)
4339 {
4340         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4341         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4342         u64 now = get_jiffies_64();
4343         u64 oldest_at = now;
4344         int oldest = -1;
4345         int i;
4346
4347         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4348
4349         /*
4350          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4351          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4352          * written out.
4353          */
4354         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4355                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4356                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4357                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4358                         break;
4359                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4360                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4361                         oldest = i;
4362                         oldest_at = frn->at;
4363                 }
4364         }
4365
4366         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4367                 /*
4368                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4369                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4370                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4371                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4372                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4373                  */
4374                 unsigned long update_intv =
4375                         min_t(unsigned long, HZ,
4376                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4377
4378                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4379                         frn->at = now;
4380         } else if (oldest >= 0) {
4381                 /* replace the oldest free one */
4382                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4383                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4384                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4385                 frn->at = now;
4386         }
4387 }
4388
4389 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4390 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4391 {
4392         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4393         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4394         u64 now = jiffies_64;
4395         int i;
4396
4397         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4398                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4399
4400                 /*
4401                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4402                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4403                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4404                  * already one in flight.
4405                  */
4406                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4407                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4408                         frn->at = 0;
4409                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4410                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4411                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4412                                                &frn->done);
4413                 }
4414         }
4415 }
4416
4417 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4418
4419 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4420 {
4421         return 0;
4422 }
4423
4424 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4425 {
4426 }
4427
4428 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4429 {
4430 }
4431
4432 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4433
4434 /*
4435  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4436  *
4437  * "cgroup.event_control" implementation.
4438  *
4439  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4440  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4441  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4442  *
4443  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4444  * possible.
4445  */
4446
4447 /*
4448  * Unregister event and free resources.
4449  *
4450  * Gets called from workqueue.
4451  */
4452 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4453 {
4454         struct mem_cgroup_event *event =
4455                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4456         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4457
4458         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4459
4460         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4461
4462         /* Notify userspace the event is going away. */
4463         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4464
4465         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4466         kfree(event);
4467         css_put(&memcg->css);
4468 }
4469
4470 /*
4471  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4472  *
4473  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4474  */
4475 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4476                             int sync, void *key)
4477 {
4478         struct mem_cgroup_event *event =
4479                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4480         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4481         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4482
4483         if (flags & EPOLLHUP) {
4484                 /*
4485                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4486                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4487                  * for us.
4488                  *
4489                  * We can't race against event freeing since the other
4490                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4491                  * which we hold.
4492                  */
4493                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4494                 if (!list_empty(&event->list)) {
4495                         list_del_init(&event->list);
4496                         /*
4497                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4498                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4499                          */
4500                         schedule_work(&event->remove);
4501                 }
4502                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4503         }
4504
4505         return 0;
4506 }
4507
4508 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4509                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4510 {
4511         struct mem_cgroup_event *event =
4512                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4513
4514         event->wqh = wqh;
4515         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4516 }
4517
4518 /*
4519  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4520  *
4521  * Parse input and register new cgroup event handler.
4522  *
4523  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4524  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4525  */
4526 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4527                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4528 {
4529         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4530         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4531         struct mem_cgroup_event *event;
4532         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4533         unsigned int efd, cfd;
4534         struct fd efile;
4535         struct fd cfile;
4536         const char *name;
4537         char *endp;
4538         int ret;
4539
4540         buf = strstrip(buf);
4541
4542         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4543         if (*endp != ' ')
4544                 return -EINVAL;
4545         buf = endp + 1;
4546
4547         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4548         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4549                 return -EINVAL;
4550         buf = endp + 1;
4551
4552         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4553         if (!event)
4554                 return -ENOMEM;
4555
4556         event->memcg = memcg;
4557         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4558         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4559         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4560         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4561
4562         efile = fdget(efd);
4563         if (!efile.file) {
4564                 ret = -EBADF;
4565                 goto out_kfree;
4566         }
4567
4568         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4569         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4570                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4571                 goto out_put_efile;
4572         }
4573
4574         cfile = fdget(cfd);
4575         if (!cfile.file) {
4576                 ret = -EBADF;
4577                 goto out_put_eventfd;
4578         }
4579
4580         /* the process need read permission on control file */
4581         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4582         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4583         if (ret < 0)
4584                 goto out_put_cfile;
4585
4586         /*
4587          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4588          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4589          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4590          * is for compatibility anyway.
4591          *
4592          * DO NOT ADD NEW FILES.
4593          */
4594         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4595
4596         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4597                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4598                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4599         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4600                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4601                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4602         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4603                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4604                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4605         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4606                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4607                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4608         } else {
4609                 ret = -EINVAL;
4610                 goto out_put_cfile;
4611         }
4612
4613         /*
4614          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4615          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4616          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4617          */
4618         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4619                                                &memory_cgrp_subsys);
4620         ret = -EINVAL;
4621         if (IS_ERR(cfile_css))
4622                 goto out_put_cfile;
4623         if (cfile_css != css) {
4624                 css_put(cfile_css);
4625                 goto out_put_cfile;
4626         }
4627
4628         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4629         if (ret)
4630                 goto out_put_css;
4631
4632         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4633
4634         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4635         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4636         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4637
4638         fdput(cfile);
4639         fdput(efile);
4640
4641         return nbytes;
4642
4643 out_put_css:
4644         css_put(css);
4645 out_put_cfile:
4646         fdput(cfile);
4647 out_put_eventfd:
4648         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4649 out_put_efile:
4650         fdput(efile);
4651 out_kfree:
4652         kfree(event);
4653
4654         return ret;
4655 }
4656
4657 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4658         {
4659                 .name = "usage_in_bytes",
4660                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4661                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4662         },
4663         {
4664                 .name = "max_usage_in_bytes",
4665                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4666                 .write = mem_cgroup_reset,
4667                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4668         },
4669         {
4670                 .name = "limit_in_bytes",
4671                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4672                 .write = mem_cgroup_write,
4673                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4674         },
4675         {
4676                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4677                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4678                 .write = mem_cgroup_write,
4679                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4680         },
4681         {
4682                 .name = "failcnt",
4683                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4684                 .write = mem_cgroup_reset,
4685                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4686         },
4687         {
4688                 .name = "stat",
4689                 .seq_show = memcg_stat_show,
4690         },
4691         {
4692                 .name = "force_empty",
4693                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4694         },
4695         {
4696                 .name = "use_hierarchy",
4697                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4698                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4699         },
4700         {
4701                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4702                 .write = memcg_write_event_control,
4703                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4704         },
4705         {
4706                 .name = "swappiness",
4707                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4708                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4709         },
4710         {
4711                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4712                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4713                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4714         },
4715         {
4716                 .name = "oom_control",
4717                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4718                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4719                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4720         },
4721         {
4722                 .name = "pressure_level",
4723         },
4724 #ifdef CONFIG_NUMA
4725         {
4726                 .name = "numa_stat",
4727                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4728         },
4729 #endif
4730         {
4731                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4732                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4733                 .write = mem_cgroup_write,
4734                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4735         },
4736         {
4737                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4738                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4739                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4740         },
4741         {
4742                 .name = "kmem.failcnt",
4743                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4744                 .write = mem_cgroup_reset,
4745                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4746         },
4747         {
4748                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4749                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4750                 .write = mem_cgroup_reset,
4751                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4752         },
4753 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4754         {
4755                 .name = "kmem.slabinfo",
4756                 .seq_start = memcg_slab_start,
4757                 .seq_next = memcg_slab_next,
4758                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4759                 .seq_show = memcg_slab_show,
4760         },
4761 #endif
4762         {
4763                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4764                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4765                 .write = mem_cgroup_write,
4766                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4767         },
4768         {
4769                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4770                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4771                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4772         },
4773         {
4774                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4775                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4776                 .write = mem_cgroup_reset,
4777                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4778         },
4779         {
4780                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4781                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4782                 .write = mem_cgroup_reset,
4783                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4784         },
4785         { },    /* terminate */
4786 };
4787
4788 /*
4789  * Private memory cgroup IDR
4790  *
4791  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4792  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4793  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4794  * memory-controlled cgroups to 64k.
4795  *
4796  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4797  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4798  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4799  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4800  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4801  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4802  *
4803  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4804  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4805  * when the CSS is offlined.
4806  *
4807  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4808  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4809  * those references are manageable from userspace.
4810  */
4811
4812 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4813
4814 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4815 {
4816         if (memcg->id.id > 0) {
4817                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4818                 memcg->id.id = 0;
4819         }
4820 }
4821
4822 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4823 {
4824         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4825 }
4826
4827 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4828 {
4829         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4830                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4831
4832                 /* Memcg ID pins CSS */
4833                 css_put(&memcg->css);
4834         }
4835 }
4836
4837 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4838 {
4839         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4840 }
4841
4842 /**
4843  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4844  * @id: the memcg id to look up
4845  *
4846  * Caller must hold rcu_read_lock().
4847  */
4848 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4849 {
4850         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4851         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4852 }
4853
4854 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4855 {
4856         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4857         int tmp = node;
4858         /*
4859          * This routine is called against possible nodes.
4860          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4861          *
4862          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4863          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4864          *       function.
4865          */
4866         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4867                 tmp = -1;
4868         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4869         if (!pn)
4870                 return 1;
4871
4872         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4873         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4874                 kfree(pn);
4875                 return 1;
4876         }
4877
4878         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4879         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4880                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4881                 kfree(pn);
4882                 return 1;
4883         }
4884
4885         lruvec_init(&pn->lruvec);
4886         pn->usage_in_excess = 0;
4887         pn->on_tree = false;
4888         pn->memcg = memcg;
4889
4890         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4891         return 0;
4892 }
4893
4894 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4895 {
4896         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4897
4898         if (!pn)
4899                 return;
4900
4901         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4902         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4903         kfree(pn);
4904 }
4905
4906 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4907 {
4908         int node;
4909
4910         for_each_node(node)
4911                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4912         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4913         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4914         kfree(memcg);
4915 }
4916
4917 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4918 {
4919         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4920         /*
4921          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4922          * on parent's and all ancestor levels.
4923          */
4924         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, false);
4925         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4926         __mem_cgroup_free(memcg);
4927 }
4928
4929 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4930 {
4931         struct mem_cgroup *memcg;
4932         unsigned int size;
4933         int node;
4934         int __maybe_unused i;
4935
4936         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4937         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4938
4939         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4940         if (!memcg)
4941                 return NULL;
4942
4943         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4944                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4945                                  GFP_KERNEL);
4946         if (memcg->id.id < 0)
4947                 goto fail;
4948
4949         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4950         if (!memcg->vmstats_local)
4951                 goto fail;
4952
4953         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4954         if (!memcg->vmstats_percpu)
4955                 goto fail;
4956
4957         for_each_node(node)
4958                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4959                         goto fail;
4960
4961         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4962                 goto fail;
4963
4964         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4965         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4966         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4967         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4968         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4969         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4970         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4971         memcg->socket_pressure = jiffies;
4972 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4973         memcg->kmemcg_id = -1;
4974 #endif
4975 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4976         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4977         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
4978                 memcg->cgwb_frn[i].done =
4979                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
4980 #endif
4981 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4982         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
4983         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
4984         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
4985 #endif
4986         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4987         return memcg;
4988 fail:
4989         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4990         __mem_cgroup_free(memcg);
4991         return NULL;
4992 }
4993
4994 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4995 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4996 {
4997         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4998         struct mem_cgroup *memcg;
4999         long error = -ENOMEM;
5000
5001         memcg = mem_cgroup_alloc();
5002         if (!memcg)
5003                 return ERR_PTR(error);
5004
5005         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5006         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5007         if (parent) {
5008                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5009                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5010         }
5011         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5012                 memcg->use_hierarchy = true;
5013                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5014                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5015                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5016                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5017                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5018         } else {
5019                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5020                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5021                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5022                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5023                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5024                 /*
5025                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5026                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5027                  * unfortunate state in our controller.
5028                  */
5029                 if (parent != root_mem_cgroup)
5030                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5031         }
5032
5033         /* The following stuff does not apply to the root */
5034         if (!parent) {
5035 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5036                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5037 #endif
5038                 root_mem_cgroup = memcg;
5039                 return &memcg->css;
5040         }
5041
5042         error = memcg_online_kmem(memcg);
5043         if (error)
5044                 goto fail;
5045
5046         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5047                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5048
5049         return &memcg->css;
5050 fail:
5051         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5052         mem_cgroup_free(memcg);
5053         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5054 }
5055
5056 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5057 {
5058         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5059
5060         /*
5061          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5062          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5063          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5064          */
5065         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5066                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5067                 return -ENOMEM;
5068         }
5069
5070         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5071         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5072         css_get(css);
5073         return 0;
5074 }
5075
5076 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5077 {
5078         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5079         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5080
5081         /*
5082          * Unregister events and notify userspace.
5083          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5084          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5085          */
5086         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5087         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5088                 list_del_init(&event->list);
5089                 schedule_work(&event->remove);
5090         }
5091         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5092
5093         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5094         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5095
5096         memcg_offline_kmem(memcg);
5097         wb_memcg_offline(memcg);
5098
5099         drain_all_stock(memcg);
5100
5101         mem_cgroup_id_put(memcg);
5102 }
5103
5104 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5105 {
5106         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5107
5108         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5109 }
5110
5111 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5112 {
5113         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5114         int __maybe_unused i;
5115
5116 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5117         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5118                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5119 #endif
5120         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5121                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5122
5123         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5124                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5125
5126         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5127         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5128         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5129         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5130         memcg_free_kmem(memcg);
5131         mem_cgroup_free(memcg);
5132 }
5133
5134 /**
5135  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5136  * @css: the target css
5137  *
5138  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5139  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5140  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5141  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5142  * made visible again.
5143  *
5144  * The current implementation only resets the essential configurations.
5145  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5146  */
5147 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5148 {
5149         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5150
5151         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5152         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5153         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5154         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5155         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5156         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5157         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5158         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5159         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5160         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5161 }
5162
5163 #ifdef CONFIG_MMU
5164 /* Handlers for move charge at task migration. */
5165 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5166 {
5167         int ret;
5168
5169         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5170         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5171         if (!ret) {
5172                 mc.precharge += count;
5173                 return ret;
5174         }
5175
5176         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5177         while (count--) {
5178                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5179                 if (ret)
5180                         return ret;
5181                 mc.precharge++;
5182                 cond_resched();
5183         }
5184         return 0;
5185 }
5186
5187 union mc_target {
5188         struct page     *page;
5189         swp_entry_t     ent;
5190 };
5191
5192 enum mc_target_type {
5193         MC_TARGET_NONE = 0,
5194         MC_TARGET_PAGE,
5195         MC_TARGET_SWAP,
5196         MC_TARGET_DEVICE,
5197 };
5198
5199 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5200                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5201 {
5202         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5203
5204         if (!page || !page_mapped(page))
5205                 return NULL;
5206         if (PageAnon(page)) {
5207                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5208                         return NULL;
5209         } else {
5210                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5211                         return NULL;
5212         }
5213         if (!get_page_unless_zero(page))
5214                 return NULL;
5215
5216         return page;
5217 }
5218
5219 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5220 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5221                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5222 {
5223         struct page *page = NULL;
5224         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5225
5226         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5227                 return NULL;
5228
5229         /*
5230          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5231          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5232          * as special swap entry in the CPU page table.
5233          */
5234         if (is_device_private_entry(ent)) {
5235                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5236                 /*
5237                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5238                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5239                  */
5240                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5241                         return NULL;
5242                 return page;
5243         }
5244
5245         /*
5246          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5247          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5248          */
5249         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5250         if (do_memsw_account())
5251                 entry->val = ent.val;
5252
5253         return page;
5254 }
5255 #else
5256 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5257                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5258 {
5259         return NULL;
5260 }
5261 #endif
5262
5263 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5264                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5265 {
5266         struct page *page = NULL;
5267         struct address_space *mapping;
5268         pgoff_t pgoff;
5269
5270         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5271                 return NULL;
5272         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5273                 return NULL;
5274
5275         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5276         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5277
5278         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5279 #ifdef CONFIG_SWAP
5280         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5281         if (shmem_mapping(mapping)) {
5282                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5283                 if (xa_is_value(page)) {
5284                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5285                         if (do_memsw_account())
5286                                 *entry = swp;
5287                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5288                                              swp_offset(swp));
5289                 }
5290         } else
5291                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5292 #else
5293         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5294 #endif
5295         return page;
5296 }
5297
5298 /**
5299  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5300  * @page: the page
5301  * @compound: charge the page as compound or small page
5302  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5303  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5304  *
5305  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5306  *
5307  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5308  * from old cgroup.
5309  */
5310 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5311                                    bool compound,
5312                                    struct mem_cgroup *from,
5313                                    struct mem_cgroup *to)
5314 {
5315         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5316         struct pglist_data *pgdat;
5317         unsigned long flags;
5318         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5319         int ret;
5320         bool anon;
5321
5322         VM_BUG_ON(from == to);
5323         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5324         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5325
5326         /*
5327          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5328          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5329          */
5330         ret = -EBUSY;
5331         if (!trylock_page(page))
5332                 goto out;
5333
5334         ret = -EINVAL;
5335         if (page->mem_cgroup != from)
5336                 goto out_unlock;
5337
5338         anon = PageAnon(page);
5339
5340         pgdat = page_pgdat(page);
5341         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5342         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5343
5344         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5345
5346         if (!anon && page_mapped(page)) {
5347                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5348                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5349         }
5350
5351         /*
5352          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5353          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5354          * So mapping should be stable for dirty pages.
5355          */
5356         if (!anon && PageDirty(page)) {
5357                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5358
5359                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5360                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5361                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5362                 }
5363         }
5364
5365         if (PageWriteback(page)) {
5366                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5367                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5368         }
5369
5370 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5371         if (compound && !list_empty(page_deferred_list(page))) {
5372                 spin_lock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5373                 list_del_init(page_deferred_list(page));
5374                 from->deferred_split_queue.split_queue_len--;
5375                 spin_unlock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5376         }
5377 #endif
5378         /*
5379          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5380          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5381          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5382          */
5383
5384         /* caller should have done css_get */
5385         page->mem_cgroup = to;
5386
5387 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5388         if (compound && list_empty(page_deferred_list(page))) {
5389                 spin_lock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5390                 list_add_tail(page_deferred_list(page),
5391                               &to->deferred_split_queue.split_queue);
5392                 to->deferred_split_queue.split_queue_len++;
5393                 spin_unlock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5394         }
5395 #endif
5396
5397         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5398
5399         ret = 0;
5400
5401         local_irq_disable();
5402         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5403         memcg_check_events(to, page);
5404         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5405         memcg_check_events(from, page);
5406         local_irq_enable();
5407 out_unlock:
5408         unlock_page(page);
5409 out:
5410         return ret;
5411 }
5412
5413 /**
5414  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5415  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5416  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5417  * @ptent: the pte to be checked
5418  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5419  *
5420  * Returns
5421  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5422  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5423  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5424  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5425  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5426  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5427  *     in target->ent.
5428  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5429  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5430  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5431  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5432  *     regular page.
5433  *
5434  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5435  *
5436  * Called with pte lock held.
5437  */
5438
5439 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5440                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5441 {
5442         struct page *page = NULL;
5443         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5444         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5445
5446         if (pte_present(ptent))
5447                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5448         else if (is_swap_pte(ptent))
5449                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5450         else if (pte_none(ptent))
5451                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5452
5453         if (!page && !ent.val)
5454                 return ret;
5455         if (page) {
5456                 /*
5457                  * Do only loose check w/o serialization.
5458                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5459                  * not under LRU exclusion.
5460                  */
5461                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5462                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5463                         if (is_device_private_page(page))
5464                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5465                         if (target)
5466                                 target->page = page;
5467                 }
5468                 if (!ret || !target)
5469                         put_page(page);
5470         }
5471         /*
5472          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5473          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5474          */
5475         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5476             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5477                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5478                 if (target)
5479                         target->ent = ent;
5480         }
5481         return ret;
5482 }
5483
5484 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5485 /*
5486  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5487  * not support them for now.
5488  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5489  */
5490 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5491                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5492 {
5493         struct page *page = NULL;
5494         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5495
5496         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5497                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5498                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5499                 return ret;
5500         }
5501         page = pmd_page(pmd);
5502         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5503         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5504                 return ret;
5505         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5506                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5507                 if (target) {
5508                         get_page(page);
5509                         target->page = page;
5510                 }
5511         }
5512         return ret;
5513 }
5514 #else
5515 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5516                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5517 {
5518         return MC_TARGET_NONE;
5519 }
5520 #endif
5521
5522 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5523                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5524                                         struct mm_walk *walk)
5525 {
5526         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5527         pte_t *pte;
5528         spinlock_t *ptl;
5529
5530         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5531         if (ptl) {
5532                 /*
5533                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5534                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5535                  * this might change.
5536                  */
5537                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5538                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5539                 spin_unlock(ptl);
5540                 return 0;
5541         }
5542
5543         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5544                 return 0;
5545         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5546         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5547                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5548                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5549         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5550         cond_resched();
5551
5552         return 0;
5553 }
5554
5555 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5556         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5557 };
5558
5559 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5560 {
5561         unsigned long precharge;
5562
5563         down_read(&mm->mmap_sem);
5564         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5565         up_read(&mm->mmap_sem);
5566
5567         precharge = mc.precharge;
5568         mc.precharge = 0;
5569
5570         return precharge;
5571 }
5572
5573 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5574 {
5575         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5576
5577         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5578         mc.moving_task = current;
5579         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5580 }
5581
5582 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5583 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5584 {
5585         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5586         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5587
5588         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5589         if (mc.precharge) {
5590                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5591                 mc.precharge = 0;
5592         }
5593         /*
5594          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5595          * we must uncharge here.
5596          */
5597         if (mc.moved_charge) {
5598                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5599                 mc.moved_charge = 0;
5600         }
5601         /* we must fixup refcnts and charges */
5602         if (mc.moved_swap) {
5603                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5604                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5605                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5606
5607                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5608
5609                 /*
5610                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5611                  * should uncharge to->memory.
5612                  */
5613                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5614                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5615
5616                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5617                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5618
5619                 mc.moved_swap = 0;
5620         }
5621         memcg_oom_recover(from);
5622         memcg_oom_recover(to);
5623         wake_up_all(&mc.waitq);
5624 }
5625
5626 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5627 {
5628         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5629
5630         /*
5631          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5632          * task migration.
5633          */
5634         mc.moving_task = NULL;
5635         __mem_cgroup_clear_mc();
5636         spin_lock(&mc.lock);
5637         mc.from = NULL;
5638         mc.to = NULL;
5639         mc.mm = NULL;
5640         spin_unlock(&mc.lock);
5641
5642         mmput(mm);
5643 }
5644
5645 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5646 {
5647         struct cgroup_subsys_state *css;
5648         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5649         struct mem_cgroup *from;
5650         struct task_struct *leader, *p;
5651         struct mm_struct *mm;
5652         unsigned long move_flags;
5653         int ret = 0;
5654
5655         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5656         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5657                 return 0;
5658
5659         /*
5660          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5661          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5662          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5663          * multiple.
5664          */
5665         p = NULL;
5666         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5667                 WARN_ON_ONCE(p);
5668                 p = leader;
5669                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5670         }
5671         if (!p)
5672                 return 0;
5673
5674         /*
5675          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5676          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5677          * So we need to save it, and keep it going.
5678          */
5679         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5680         if (!move_flags)
5681                 return 0;
5682
5683         from = mem_cgroup_from_task(p);
5684
5685         VM_BUG_ON(from == memcg);
5686
5687         mm = get_task_mm(p);
5688         if (!mm)
5689                 return 0;
5690         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5691         if (mm->owner == p) {
5692                 VM_BUG_ON(mc.from);
5693                 VM_BUG_ON(mc.to);
5694                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5695                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5696                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5697
5698                 spin_lock(&mc.lock);
5699                 mc.mm = mm;
5700                 mc.from = from;
5701                 mc.to = memcg;
5702                 mc.flags = move_flags;
5703                 spin_unlock(&mc.lock);
5704                 /* We set mc.moving_task later */
5705
5706                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5707                 if (ret)
5708                         mem_cgroup_clear_mc();
5709         } else {
5710                 mmput(mm);
5711         }
5712         return ret;
5713 }
5714
5715 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5716 {
5717         if (mc.to)
5718                 mem_cgroup_clear_mc();
5719 }
5720
5721 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5722                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5723                                 struct mm_walk *walk)
5724 {
5725         int ret = 0;
5726         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5727         pte_t *pte;
5728         spinlock_t *ptl;
5729         enum mc_target_type target_type;
5730         union mc_target target;
5731         struct page *page;
5732
5733         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5734         if (ptl) {
5735                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5736                         spin_unlock(ptl);
5737                         return 0;
5738                 }
5739                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5740                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5741                         page = target.page;
5742                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5743                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5744                                                              mc.from, mc.to)) {
5745                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5746                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5747                                 }
5748                                 putback_lru_page(page);
5749                         }
5750                         put_page(page);
5751                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5752                         page = target.page;
5753                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5754                                                      mc.from, mc.to)) {
5755                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5756                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5757                         }
5758                         put_page(page);
5759                 }
5760                 spin_unlock(ptl);
5761                 return 0;
5762         }
5763
5764         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5765                 return 0;
5766 retry:
5767         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5768         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5769                 pte_t ptent = *(pte++);
5770                 bool device = false;
5771                 swp_entry_t ent;
5772
5773                 if (!mc.precharge)
5774                         break;
5775
5776                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5777                 case MC_TARGET_DEVICE:
5778                         device = true;
5779                         /* fall through */
5780                 case MC_TARGET_PAGE:
5781                         page = target.page;
5782                         /*
5783                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5784                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5785                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5786                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5787                          */
5788                         if (PageTransCompound(page))
5789                                 goto put;
5790                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5791                                 goto put;
5792                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5793                                                 mc.from, mc.to)) {
5794                                 mc.precharge--;
5795                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5796                                 mc.moved_charge++;
5797                         }
5798                         if (!device)
5799                                 putback_lru_page(page);
5800 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5801                         put_page(page);
5802                         break;
5803                 case MC_TARGET_SWAP:
5804                         ent = target.ent;
5805                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5806                                 mc.precharge--;
5807                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5808                                 mc.moved_swap++;
5809                         }
5810                         break;
5811                 default:
5812                         break;
5813                 }
5814         }
5815         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5816         cond_resched();
5817
5818         if (addr != end) {
5819                 /*
5820                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5821                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5822                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5823                  * phase.
5824                  */
5825                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5826                 if (!ret)
5827                         goto retry;
5828         }
5829
5830         return ret;
5831 }
5832
5833 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5834         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5835 };
5836
5837 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5838 {
5839         lru_add_drain_all();
5840         /*
5841          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5842          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5843          * for already started RCU-only updates to finish.
5844          */
5845         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5846         synchronize_rcu();
5847 retry:
5848         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5849                 /*
5850                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5851                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5852                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5853                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5854                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5855                  */
5856                 __mem_cgroup_clear_mc();
5857                 cond_resched();
5858                 goto retry;
5859         }
5860         /*
5861          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5862          * additional charge, the page walk just aborts.
5863          */
5864         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5865                         NULL);
5866
5867         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5868         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5869 }
5870
5871 static void mem_cgroup_move_task(void)
5872 {
5873         if (mc.to) {
5874                 mem_cgroup_move_charge();
5875                 mem_cgroup_clear_mc();
5876         }
5877 }
5878 #else   /* !CONFIG_MMU */
5879 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5880 {
5881         return 0;
5882 }
5883 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5884 {
5885 }
5886 static void mem_cgroup_move_task(void)
5887 {
5888 }
5889 #endif
5890
5891 /*
5892  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5893  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5894  * attempt.
5895  */
5896 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5897 {
5898         /*
5899          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5900          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5901          * on for the root memcg is enough.
5902          */
5903         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5904                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5905         else
5906                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5907 }
5908
5909 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5910 {
5911         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5912                 seq_puts(m, "max\n");
5913         else
5914                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5915
5916         return 0;
5917 }
5918
5919 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5920                                struct cftype *cft)
5921 {
5922         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5923
5924         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5925 }
5926
5927 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5928 {
5929         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5930                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5931 }
5932
5933 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5934                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5935 {
5936         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5937         unsigned long min;
5938         int err;
5939
5940         buf = strstrip(buf);
5941         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5942         if (err)
5943                 return err;
5944
5945         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5946
5947         return nbytes;
5948 }
5949
5950 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5951 {
5952         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5953                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5954 }
5955
5956 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5957                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5958 {
5959         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5960         unsigned long low;
5961         int err;
5962
5963         buf = strstrip(buf);
5964         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5965         if (err)
5966                 return err;
5967
5968         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5969
5970         return nbytes;
5971 }
5972
5973 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5974 {
5975         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
5976 }
5977
5978 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5979                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5980 {
5981         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5982         unsigned int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5983         bool drained = false;
5984         unsigned long high;
5985         int err;
5986
5987         buf = strstrip(buf);
5988         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5989         if (err)
5990                 return err;
5991
5992         memcg->high = high;
5993
5994         for (;;) {
5995                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5996                 unsigned long reclaimed;
5997
5998                 if (nr_pages <= high)
5999                         break;
6000
6001                 if (signal_pending(current))
6002                         break;
6003
6004                 if (!drained) {
6005                         drain_all_stock(memcg);
6006                         drained = true;
6007                         continue;
6008                 }
6009
6010                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6011                                                          GFP_KERNEL, true);
6012
6013                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6014                         break;
6015         }
6016
6017         return nbytes;
6018 }
6019
6020 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6021 {
6022         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6023                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6024 }
6025
6026 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6027                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6028 {
6029         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6030         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6031         bool drained = false;
6032         unsigned long max;
6033         int err;
6034
6035         buf = strstrip(buf);
6036         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6037         if (err)
6038                 return err;
6039
6040         xchg(&memcg->memory.max, max);
6041
6042         for (;;) {
6043                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6044
6045                 if (nr_pages <= max)
6046                         break;
6047
6048                 if (signal_pending(current))
6049                         break;
6050
6051                 if (!drained) {
6052                         drain_all_stock(memcg);
6053                         drained = true;
6054                         continue;
6055                 }
6056
6057                 if (nr_reclaims) {
6058                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6059                                                           GFP_KERNEL, true))
6060                                 nr_reclaims--;
6061                         continue;
6062                 }
6063
6064                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6065                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6066                         break;
6067         }
6068
6069         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6070         return nbytes;
6071 }
6072
6073 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6074 {
6075         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6076         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6077         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6078         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6079         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6080                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6081 }
6082
6083 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6084 {
6085         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6086
6087         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6088         return 0;
6089 }
6090
6091 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6092 {
6093         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6094
6095         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6096         return 0;
6097 }
6098
6099 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6100 {
6101         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6102         char *buf;
6103
6104         buf = memory_stat_format(memcg);
6105         if (!buf)
6106                 return -ENOMEM;
6107         seq_puts(m, buf);
6108         kfree(buf);
6109         return 0;
6110 }
6111
6112 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6113 {
6114         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6115
6116         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6117
6118         return 0;
6119 }
6120
6121 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6122                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6123 {
6124         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6125         int ret, oom_group;
6126
6127         buf = strstrip(buf);
6128         if (!buf)
6129                 return -EINVAL;
6130
6131         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6132         if (ret)
6133                 return ret;
6134
6135         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6136                 return -EINVAL;
6137
6138         memcg->oom_group = oom_group;
6139
6140         return nbytes;
6141 }
6142
6143 static struct cftype memory_files[] = {
6144         {
6145                 .name = "current",
6146                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6147                 .read_u64 = memory_current_read,
6148         },
6149         {
6150                 .name = "min",
6151                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6152                 .seq_show = memory_min_show,
6153                 .write = memory_min_write,
6154         },
6155         {
6156                 .name = "low",
6157                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6158                 .seq_show = memory_low_show,
6159                 .write = memory_low_write,
6160         },
6161         {
6162                 .name = "high",
6163                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6164                 .seq_show = memory_high_show,
6165                 .write = memory_high_write,
6166         },
6167         {
6168                 .name = "max",
6169                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6170                 .seq_show = memory_max_show,
6171                 .write = memory_max_write,
6172         },
6173         {
6174                 .name = "events",
6175                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6176                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6177                 .seq_show = memory_events_show,
6178         },
6179         {
6180                 .name = "events.local",
6181                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6182                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6183                 .seq_show = memory_events_local_show,
6184         },
6185         {
6186                 .name = "stat",
6187                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6188                 .seq_show = memory_stat_show,
6189         },
6190         {
6191                 .name = "oom.group",
6192                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6193                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6194                 .write = memory_oom_group_write,
6195         },
6196         { }     /* terminate */
6197 };
6198
6199 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6200         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6201         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6202         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6203         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6204         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6205         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6206         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6207         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6208         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6209         .bind = mem_cgroup_bind,
6210         .dfl_cftypes = memory_files,
6211         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6212         .early_init = 0,
6213 };
6214
6215 /**
6216  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6217  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6218  * @memcg: the memory cgroup to check
6219  *
6220  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6221  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6222  *
6223  * Returns one of the following:
6224  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6225  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6226  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6227  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6228  *
6229  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
6230  *
6231  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
6232  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
6233  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
6234  *
6235  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
6236  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
6237  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
6238  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
6239  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
6240  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
6241  * protected memory.
6242  *
6243  *                                             low_usage
6244  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
6245  *                                        siblings_low_usage
6246  *
6247  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
6248  * low_usage = |
6249  *             | 0, otherwise.
6250  *
6251  *
6252  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
6253  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
6254  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
6255  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
6256  * distribution.
6257  *
6258  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
6259  *
6260  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
6261  *    //\\
6262  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
6263  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
6264  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
6265  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
6266  *
6267  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
6268  * is expected (approximately):
6269  *
6270  *     A/memory.current = 2G
6271  *
6272  *     B/memory.current = 1.3G
6273  *     C/memory.current = 0.6G
6274  *     D/memory.current = 0
6275  *     E/memory.current = 0
6276  *
6277  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
6278  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
6279  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
6280  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
6281  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
6282  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
6283  * as memory.low is a best-effort mechanism.
6284  */
6285 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6286                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6287 {
6288         struct mem_cgroup *parent;
6289         unsigned long emin, parent_emin;
6290         unsigned long elow, parent_elow;
6291         unsigned long usage;
6292
6293         if (mem_cgroup_disabled())
6294                 return MEMCG_PROT_NONE;
6295
6296         if (!root)
6297                 root = root_mem_cgroup;
6298         if (memcg == root)
6299                 return MEMCG_PROT_NONE;
6300
6301         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6302         if (!usage)
6303                 return MEMCG_PROT_NONE;
6304
6305         emin = memcg->memory.min;
6306         elow = memcg->memory.low;
6307
6308         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6309         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6310         if (!parent)
6311                 return MEMCG_PROT_NONE;
6312
6313         if (parent == root)
6314                 goto exit;
6315
6316         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
6317         emin = min(emin, parent_emin);
6318         if (emin && parent_emin) {
6319                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
6320
6321                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
6322                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
6323                         &parent->memory.children_min_usage);
6324
6325                 if (min_usage && siblings_min_usage)
6326                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
6327                                    siblings_min_usage);
6328         }
6329
6330         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
6331         elow = min(elow, parent_elow);
6332         if (elow && parent_elow) {
6333                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
6334
6335                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
6336                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
6337                         &parent->memory.children_low_usage);
6338
6339                 if (low_usage && siblings_low_usage)
6340                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
6341                                    siblings_low_usage);
6342         }
6343
6344 exit:
6345         memcg->memory.emin = emin;
6346         memcg->memory.elow = elow;
6347
6348         if (usage <= emin)
6349                 return MEMCG_PROT_MIN;
6350         else if (usage <= elow)
6351                 return MEMCG_PROT_LOW;
6352         else
6353                 return MEMCG_PROT_NONE;
6354 }
6355
6356 /**
6357  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6358  * @page: page to charge
6359  * @mm: mm context of the victim
6360  * @gfp_mask: reclaim mode
6361  * @memcgp: charged memcg return
6362  * @compound: charge the page as compound or small page
6363  *
6364  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6365  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6366  *
6367  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6368  * Otherwise, an error code is returned.
6369  *
6370  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6371  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6372  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6373  */
6374 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6375                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6376                           bool compound)
6377 {
6378         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6379         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6380         int ret = 0;
6381
6382         if (mem_cgroup_disabled())
6383                 goto out;
6384
6385         if (PageSwapCache(page)) {
6386                 /*
6387                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6388                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6389                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6390                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6391                  * in turn serializes uncharging.
6392                  */
6393                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6394                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6395                         goto out;
6396
6397                 if (do_swap_account) {
6398                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6399                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6400
6401                         rcu_read_lock();
6402                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6403                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6404                                 memcg = NULL;
6405                         rcu_read_unlock();
6406                 }
6407         }
6408
6409         if (!memcg)
6410                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6411
6412         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6413
6414         css_put(&memcg->css);
6415 out:
6416         *memcgp = memcg;
6417         return ret;
6418 }
6419
6420 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6421                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6422                           bool compound)
6423 {
6424         struct mem_cgroup *memcg;
6425         int ret;
6426
6427         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6428         memcg = *memcgp;
6429         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6430         return ret;
6431 }
6432
6433 /**
6434  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6435  * @page: page to charge
6436  * @memcg: memcg to charge the page to
6437  * @lrucare: page might be on LRU already
6438  * @compound: charge the page as compound or small page
6439  *
6440  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6441  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6442  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6443  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6444  *
6445  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6446  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6447  *
6448  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6449  */
6450 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6451                               bool lrucare, bool compound)
6452 {
6453         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6454
6455         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6456         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6457
6458         if (mem_cgroup_disabled())
6459                 return;
6460         /*
6461          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6462          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6463          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6464          */
6465         if (!memcg)
6466                 return;
6467
6468         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6469
6470         local_irq_disable();
6471         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6472         memcg_check_events(memcg, page);
6473         local_irq_enable();
6474
6475         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6476                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6477                 /*
6478                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6479                  * let's not wait for it.  The page already received a
6480                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6481                  */
6482                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6483         }
6484 }
6485
6486 /**
6487  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6488  * @page: page to charge
6489  * @memcg: memcg to charge the page to
6490  * @compound: charge the page as compound or small page
6491  *
6492  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6493  */
6494 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6495                 bool compound)
6496 {
6497         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6498
6499         if (mem_cgroup_disabled())
6500                 return;
6501         /*
6502          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6503          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6504          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6505          */
6506         if (!memcg)
6507                 return;
6508
6509         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6510 }
6511
6512 struct uncharge_gather {
6513         struct mem_cgroup *memcg;
6514         unsigned long pgpgout;
6515         unsigned long nr_anon;
6516         unsigned long nr_file;
6517         unsigned long nr_kmem;
6518         unsigned long nr_huge;
6519         unsigned long nr_shmem;
6520         struct page *dummy_page;
6521 };
6522
6523 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6524 {
6525         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6526 }
6527
6528 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6529 {
6530         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6531         unsigned long flags;
6532
6533         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6534                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6535                 if (do_memsw_account())
6536                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6537                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6538                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6539                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6540         }
6541
6542         local_irq_save(flags);
6543         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6544         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6545         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6546         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6547         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6548         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6549         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6550         local_irq_restore(flags);
6551
6552         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6553                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6554 }
6555
6556 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6557 {
6558         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6559         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6560                         !PageHWPoison(page) , page);
6561
6562         if (!page->mem_cgroup)
6563                 return;
6564
6565         /*
6566          * Nobody should be changing or seriously looking at
6567          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6568          * exclusive access to the page.
6569          */
6570
6571         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6572                 if (ug->memcg) {
6573                         uncharge_batch(ug);
6574                         uncharge_gather_clear(ug);
6575                 }
6576                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6577         }
6578
6579         if (!PageKmemcg(page)) {
6580                 unsigned int nr_pages = 1;
6581
6582                 if (PageTransHuge(page)) {
6583                         nr_pages = compound_nr(page);
6584                         ug->nr_huge += nr_pages;
6585                 }
6586                 if (PageAnon(page))
6587                         ug->nr_anon += nr_pages;
6588                 else {
6589                         ug->nr_file += nr_pages;
6590                         if (PageSwapBacked(page))
6591                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6592                 }
6593                 ug->pgpgout++;
6594         } else {
6595                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6596                 __ClearPageKmemcg(page);
6597         }
6598
6599         ug->dummy_page = page;
6600         page->mem_cgroup = NULL;
6601 }
6602
6603 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6604 {
6605         struct uncharge_gather ug;
6606         struct list_head *next;
6607
6608         uncharge_gather_clear(&ug);
6609
6610         /*
6611          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6612          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6613          */
6614         next = page_list->next;
6615         do {
6616                 struct page *page;
6617
6618                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6619                 next = page->lru.next;
6620
6621                 uncharge_page(page, &ug);
6622         } while (next != page_list);
6623
6624         if (ug.memcg)
6625                 uncharge_batch(&ug);
6626 }
6627
6628 /**
6629  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6630  * @page: page to uncharge
6631  *
6632  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6633  * mem_cgroup_commit_charge().
6634  */
6635 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6636 {
6637         struct uncharge_gather ug;
6638
6639         if (mem_cgroup_disabled())
6640                 return;
6641
6642         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6643         if (!page->mem_cgroup)
6644                 return;
6645
6646         uncharge_gather_clear(&ug);
6647         uncharge_page(page, &ug);
6648         uncharge_batch(&ug);
6649 }
6650
6651 /**
6652  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6653  * @page_list: list of pages to uncharge
6654  *
6655  * Uncharge a list of pages previously charged with
6656  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6657  */
6658 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6659 {
6660         if (mem_cgroup_disabled())
6661                 return;
6662
6663         if (!list_empty(page_list))
6664                 uncharge_list(page_list);
6665 }
6666
6667 /**
6668  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6669  * @oldpage: currently circulating page
6670  * @newpage: replacement page
6671  *
6672  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6673  * be uncharged upon free.
6674  *
6675  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6676  */
6677 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6678 {
6679         struct mem_cgroup *memcg;
6680         unsigned int nr_pages;
6681         bool compound;
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         compound = PageTransHuge(newpage);
6704         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6705
6706         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6707         if (do_memsw_account())
6708                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6709         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6710
6711         commit_charge(newpage, memcg, false);
6712
6713         local_irq_save(flags);
6714         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6715         memcg_check_events(memcg, newpage);
6716         local_irq_restore(flags);
6717 }
6718
6719 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6720 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6721
6722 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6723 {
6724         struct mem_cgroup *memcg;
6725
6726         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6727                 return;
6728
6729         /*
6730          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6731          * filled. It won't however, necessarily happen from
6732          * process context. So the test for root memcg given
6733          * the current task's memcg won't help us in this case.
6734          *
6735          * Respecting the original socket's memcg is a better
6736          * decision in this case.
6737          */
6738         if (sk->sk_memcg) {
6739                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6740                 return;
6741         }
6742
6743         rcu_read_lock();
6744         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6745         if (memcg == root_mem_cgroup)
6746                 goto out;
6747         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6748                 goto out;
6749         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6750                 sk->sk_memcg = memcg;
6751 out:
6752         rcu_read_unlock();
6753 }
6754
6755 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6756 {
6757         if (sk->sk_memcg)
6758                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6759 }
6760
6761 /**
6762  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6763  * @memcg: memcg to charge
6764  * @nr_pages: number of pages to charge
6765  *
6766  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6767  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6768  */
6769 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6770 {
6771         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6772
6773         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6774                 struct page_counter *fail;
6775
6776                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6777                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6778                         return true;
6779                 }
6780                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6781                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6782                 return false;
6783         }
6784
6785         /* Don't block in the packet receive path */
6786         if (in_softirq())
6787                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6788
6789         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6790
6791         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6792                 return true;
6793
6794         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6795         return false;
6796 }
6797
6798 /**
6799  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6800  * @memcg: memcg to uncharge
6801  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6802  */
6803 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6804 {
6805         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6806                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6807                 return;
6808         }
6809
6810         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6811
6812         refill_stock(memcg, nr_pages);
6813 }
6814
6815 static int __init cgroup_memory(char *s)
6816 {
6817         char *token;
6818
6819         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6820                 if (!*token)
6821                         continue;
6822                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6823                         cgroup_memory_nosocket = true;
6824                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6825                         cgroup_memory_nokmem = true;
6826         }
6827         return 0;
6828 }
6829 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6830
6831 /*
6832  * subsys_initcall() for memory controller.
6833  *
6834  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6835  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6836  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6837  * should be initialized from here.
6838  */
6839 static int __init mem_cgroup_init(void)
6840 {
6841         int cpu, node;
6842
6843 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6844         /*
6845          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6846          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6847          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6848          * destroyed simultaneously.
6849          */
6850         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6851         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6852 #endif
6853
6854         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6855                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6856
6857         for_each_possible_cpu(cpu)
6858                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6859                           drain_local_stock);
6860
6861         for_each_node(node) {
6862                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6863
6864                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6865                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6866
6867                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6868                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6869                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6870                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6871         }
6872
6873         return 0;
6874 }
6875 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6876
6877 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6878 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6879 {
6880         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6881                 /*
6882                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6883                  * always be >= 1.
6884                  */
6885                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6886                         VM_BUG_ON(1);
6887                         break;
6888                 }
6889                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6890                 if (!memcg)
6891                         memcg = root_mem_cgroup;
6892         }
6893         return memcg;
6894 }
6895
6896 /**
6897  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6898  * @page: page whose memsw charge to transfer
6899  * @entry: swap entry to move the charge to
6900  *
6901  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6902  */
6903 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6904 {
6905         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6906         unsigned int nr_entries;
6907         unsigned short oldid;
6908
6909         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6910         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6911
6912         if (!do_memsw_account())
6913                 return;
6914
6915         memcg = page->mem_cgroup;
6916
6917         /* Readahead page, never charged */
6918         if (!memcg)
6919                 return;
6920
6921         /*
6922          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6923          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6924          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6925          */
6926         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6927         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6928         /* Get references for the tail pages, too */
6929         if (nr_entries > 1)
6930                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6931         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6932                                    nr_entries);
6933         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6934         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6935
6936         page->mem_cgroup = NULL;
6937
6938         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6939                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6940
6941         if (memcg != swap_memcg) {
6942                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6943                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6944                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6945         }
6946
6947         /*
6948          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6949          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6950          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6951          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6952          */
6953         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6954         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6955                                      -nr_entries);
6956         memcg_check_events(memcg, page);
6957
6958         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6959                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6960 }
6961
6962 /**
6963  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6964  * @page: page being added to swap
6965  * @entry: swap entry to charge
6966  *
6967  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6968  *
6969  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6970  */
6971 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6972 {
6973         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6974         struct page_counter *counter;
6975         struct mem_cgroup *memcg;
6976         unsigned short oldid;
6977
6978         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6979                 return 0;
6980
6981         memcg = page->mem_cgroup;
6982
6983         /* Readahead page, never charged */
6984         if (!memcg)
6985                 return 0;
6986
6987         if (!entry.val) {
6988                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6989                 return 0;
6990         }
6991
6992         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6993
6994         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6995             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6996                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6997                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6998                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6999                 return -ENOMEM;
7000         }
7001
7002         /* Get references for the tail pages, too */
7003         if (nr_pages > 1)
7004                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7005         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7006         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7007         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7008
7009         return 0;
7010 }
7011
7012 /**
7013  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7014  * @entry: swap entry to uncharge
7015  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7016  */
7017 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7018 {
7019         struct mem_cgroup *memcg;
7020         unsigned short id;
7021
7022         if (!do_swap_account)
7023                 return;
7024
7025         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7026         rcu_read_lock();
7027         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7028         if (memcg) {
7029                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7030                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7031                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7032                         else
7033                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7034                 }
7035                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7036                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7037         }
7038         rcu_read_unlock();
7039 }
7040
7041 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7042 {
7043         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7044
7045         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7046                 return nr_swap_pages;
7047         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7048                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7049                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7050                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7051         return nr_swap_pages;
7052 }
7053
7054 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7055 {
7056         struct mem_cgroup *memcg;
7057
7058         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7059
7060         if (vm_swap_full())
7061                 return true;
7062         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7063                 return false;
7064
7065         memcg = page->mem_cgroup;
7066         if (!memcg)
7067                 return false;
7068
7069         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7070                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
7071                         return true;
7072
7073         return false;
7074 }
7075
7076 /* for remember boot option*/
7077 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7078 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7079 #else
7080 static int really_do_swap_account __initdata;
7081 #endif
7082
7083 static int __init enable_swap_account(char *s)
7084 {
7085         if (!strcmp(s, "1"))
7086                 really_do_swap_account = 1;
7087         else if (!strcmp(s, "0"))
7088                 really_do_swap_account = 0;
7089         return 1;
7090 }
7091 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7092
7093 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7094                              struct cftype *cft)
7095 {
7096         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7097
7098         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7099 }
7100
7101 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7102 {
7103         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7104                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7105 }
7106
7107 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7108                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7109 {
7110         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7111         unsigned long max;
7112         int err;
7113
7114         buf = strstrip(buf);
7115         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7116         if (err)
7117                 return err;
7118
7119         xchg(&memcg->swap.max, max);
7120
7121         return nbytes;
7122 }
7123
7124 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7125 {
7126         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7127
7128         seq_printf(m, "max %lu\n",
7129                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7130         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7131                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7132
7133         return 0;
7134 }
7135
7136 static struct cftype swap_files[] = {
7137         {
7138                 .name = "swap.current",
7139                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7140                 .read_u64 = swap_current_read,
7141         },
7142         {
7143                 .name = "swap.max",
7144                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7145                 .seq_show = swap_max_show,
7146                 .write = swap_max_write,
7147         },
7148         {
7149                 .name = "swap.events",
7150                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7151                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7152                 .seq_show = swap_events_show,
7153         },
7154         { }     /* terminate */
7155 };
7156
7157 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7158         {
7159                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7160                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7161                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7162         },
7163         {
7164                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7165                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7166                 .write = mem_cgroup_reset,
7167                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7168         },
7169         {
7170                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7171                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7172                 .write = mem_cgroup_write,
7173                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7174         },
7175         {
7176                 .name = "memsw.failcnt",
7177                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7178                 .write = mem_cgroup_reset,
7179                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7180         },
7181         { },    /* terminate */
7182 };
7183
7184 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7185 {
7186         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7187                 do_swap_account = 1;
7188                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7189                                                swap_files));
7190                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7191                                                   memsw_cgroup_files));
7192         }
7193         return 0;
7194 }
7195 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7196
7197 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */