memcg: expose root cgroup's memory.stat
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/pagewalk.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/seq_buf.h>
62 #include "internal.h"
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include "slab.h"
66
67 #include <linux/uaccess.h>
68
69 #include <trace/events/vmscan.h>
70
71 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
72 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
73
74 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
77
78 /* Socket memory accounting disabled? */
79 static bool cgroup_memory_nosocket;
80
81 /* Kernel memory accounting disabled? */
82 static bool cgroup_memory_nokmem;
83
84 /* Whether the swap controller is active */
85 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
86 int do_swap_account __read_mostly;
87 #else
88 #define do_swap_account         0
89 #endif
90
91 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
92 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
102 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
103
104 /*
105  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
106  * their hierarchy representation
107  */
108
109 struct mem_cgroup_tree_per_node {
110         struct rb_root rb_root;
111         struct rb_node *rb_rightmost;
112         spinlock_t lock;
113 };
114
115 struct mem_cgroup_tree {
116         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
117 };
118
119 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
120
121 /* for OOM */
122 struct mem_cgroup_eventfd_list {
123         struct list_head list;
124         struct eventfd_ctx *eventfd;
125 };
126
127 /*
128  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
129  */
130 struct mem_cgroup_event {
131         /*
132          * memcg which the event belongs to.
133          */
134         struct mem_cgroup *memcg;
135         /*
136          * eventfd to signal userspace about the event.
137          */
138         struct eventfd_ctx *eventfd;
139         /*
140          * Each of these stored in a list by the cgroup.
141          */
142         struct list_head list;
143         /*
144          * register_event() callback will be used to add new userspace
145          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
146          * on eventfd to send notification to userspace.
147          */
148         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
149                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
150         /*
151          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
152          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
153          * if you want provide notification functionality.
154          */
155         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
156                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
157         /*
158          * All fields below needed to unregister event when
159          * userspace closes eventfd.
160          */
161         poll_table pt;
162         wait_queue_head_t *wqh;
163         wait_queue_entry_t wait;
164         struct work_struct remove;
165 };
166
167 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
168 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
169
170 /* Stuffs for move charges at task migration. */
171 /*
172  * Types of charges to be moved.
173  */
174 #define MOVE_ANON       0x1U
175 #define MOVE_FILE       0x2U
176 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
177
178 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
179 static struct move_charge_struct {
180         spinlock_t        lock; /* for from, to */
181         struct mm_struct  *mm;
182         struct mem_cgroup *from;
183         struct mem_cgroup *to;
184         unsigned long flags;
185         unsigned long precharge;
186         unsigned long moved_charge;
187         unsigned long moved_swap;
188         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
189         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
190 } mc = {
191         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
192         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
193 };
194
195 /*
196  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
197  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
198  */
199 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
200 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
201
202 enum charge_type {
203         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
204         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
205         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
206         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
207         NR_CHARGE_TYPE,
208 };
209
210 /* for encoding cft->private value on file */
211 enum res_type {
212         _MEM,
213         _MEMSWAP,
214         _OOM_TYPE,
215         _KMEM,
216         _TCP,
217 };
218
219 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
220 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
221 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
222 /* Used for OOM nofiier */
223 #define OOM_CONTROL             (0)
224
225 /*
226  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
227  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
228  * be used for reference counting.
229  */
230 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
231         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
232              iter != NULL;                              \
233              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
234
235 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
236         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
237              iter != NULL;                              \
238              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
239
240 static inline bool should_force_charge(void)
241 {
242         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
243                 (current->flags & PF_EXITING);
244 }
245
246 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
247 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
248 {
249         if (!memcg)
250                 memcg = root_mem_cgroup;
251         return &memcg->vmpressure;
252 }
253
254 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
255 {
256         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
257 }
258
259 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
260 /*
261  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
262  * The main reason for not using cgroup id for this:
263  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
264  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
265  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
266  *  200 entry array for that.
267  *
268  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
269  * will double each time we have to increase it.
270  */
271 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
272 int memcg_nr_cache_ids;
273
274 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
275 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
276
277 void memcg_get_cache_ids(void)
278 {
279         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
280 }
281
282 void memcg_put_cache_ids(void)
283 {
284         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
285 }
286
287 /*
288  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
289  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
290  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
291  * tunable, but that is strictly not necessary.
292  *
293  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
294  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
295  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
296  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
297  * increase ours as well if it increases.
298  */
299 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
300 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
301
302 /*
303  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
304  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
305  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
306  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
307  */
308 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
309 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
310
311 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
312 #endif
313
314 static int memcg_shrinker_map_size;
315 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
316
317 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
318 {
319         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
320 }
321
322 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
323                                          int size, int old_size)
324 {
325         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
326         int nid;
327
328         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
329
330         for_each_node(nid) {
331                 old = rcu_dereference_protected(
332                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
333                 /* Not yet online memcg */
334                 if (!old)
335                         return 0;
336
337                 new = kvmalloc_node(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL, nid);
338                 if (!new)
339                         return -ENOMEM;
340
341                 /* Set all old bits, clear all new bits */
342                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
343                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
344
345                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
346                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
347         }
348
349         return 0;
350 }
351
352 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
353 {
354         struct mem_cgroup_per_node *pn;
355         struct memcg_shrinker_map *map;
356         int nid;
357
358         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
359                 return;
360
361         for_each_node(nid) {
362                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
363                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
364                 if (map)
365                         kvfree(map);
366                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
367         }
368 }
369
370 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
371 {
372         struct memcg_shrinker_map *map;
373         int nid, size, ret = 0;
374
375         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
376                 return 0;
377
378         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
379         size = memcg_shrinker_map_size;
380         for_each_node(nid) {
381                 map = kvzalloc_node(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL, nid);
382                 if (!map) {
383                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
384                         ret = -ENOMEM;
385                         break;
386                 }
387                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
388         }
389         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390
391         return ret;
392 }
393
394 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
395 {
396         int size, old_size, ret = 0;
397         struct mem_cgroup *memcg;
398
399         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
400         old_size = memcg_shrinker_map_size;
401         if (size <= old_size)
402                 return 0;
403
404         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
405         if (!root_mem_cgroup)
406                 goto unlock;
407
408         for_each_mem_cgroup(memcg) {
409                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
410                         continue;
411                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
412                 if (ret) {
413                         mem_cgroup_iter_break(NULL, memcg);
414                         goto unlock;
415                 }
416         }
417 unlock:
418         if (!ret)
419                 memcg_shrinker_map_size = size;
420         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
421         return ret;
422 }
423
424 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
425 {
426         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
427                 struct memcg_shrinker_map *map;
428
429                 rcu_read_lock();
430                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
431                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
432                 smp_mb__before_atomic();
433                 set_bit(shrinker_id, map->map);
434                 rcu_read_unlock();
435         }
436 }
437
438 /**
439  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
440  * @page: page of interest
441  *
442  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
443  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
444  * until it is released.
445  *
446  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
447  * is returned.
448  */
449 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
450 {
451         struct mem_cgroup *memcg;
452
453         memcg = page->mem_cgroup;
454
455         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
456                 memcg = root_mem_cgroup;
457
458         return &memcg->css;
459 }
460
461 /**
462  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
463  * @page: the page
464  *
465  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
466  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
467  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
468  *
469  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
470  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
471  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
472  * do not care (such as procfs interfaces).
473  */
474 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
475 {
476         struct mem_cgroup *memcg;
477         unsigned long ino = 0;
478
479         rcu_read_lock();
480         if (PageSlab(page) && !PageTail(page))
481                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
482         else
483                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
484         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
485                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
486         if (memcg)
487                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
488         rcu_read_unlock();
489         return ino;
490 }
491
492 static struct mem_cgroup_per_node *
493 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
494 {
495         int nid = page_to_nid(page);
496
497         return memcg->nodeinfo[nid];
498 }
499
500 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
501 soft_limit_tree_node(int nid)
502 {
503         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
507 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
512 }
513
514 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
515                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
516                                          unsigned long new_usage_in_excess)
517 {
518         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
519         struct rb_node *parent = NULL;
520         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
521         bool rightmost = true;
522
523         if (mz->on_tree)
524                 return;
525
526         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
527         if (!mz->usage_in_excess)
528                 return;
529         while (*p) {
530                 parent = *p;
531                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
532                                         tree_node);
533                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
534                         p = &(*p)->rb_left;
535                         rightmost = false;
536                 }
537
538                 /*
539                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
540                  * limit by the same amount
541                  */
542                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
543                         p = &(*p)->rb_right;
544         }
545
546         if (rightmost)
547                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
548
549         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
550         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
551         mz->on_tree = true;
552 }
553
554 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
555                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
556 {
557         if (!mz->on_tree)
558                 return;
559
560         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
562
563         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
564         mz->on_tree = false;
565 }
566
567 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
568                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
569 {
570         unsigned long flags;
571
572         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
573         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
574         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
575 }
576
577 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
578 {
579         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
580         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
581         unsigned long excess = 0;
582
583         if (nr_pages > soft_limit)
584                 excess = nr_pages - soft_limit;
585
586         return excess;
587 }
588
589 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
590 {
591         unsigned long excess;
592         struct mem_cgroup_per_node *mz;
593         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
594
595         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
596         if (!mctz)
597                 return;
598         /*
599          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
600          * because their event counter is not touched.
601          */
602         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
603                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
604                 excess = soft_limit_excess(memcg);
605                 /*
606                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
607                  * mem is over its softlimit.
608                  */
609                 if (excess || mz->on_tree) {
610                         unsigned long flags;
611
612                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
613                         /* if on-tree, remove it */
614                         if (mz->on_tree)
615                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
616                         /*
617                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
618                          * If excess is 0, no tree ops.
619                          */
620                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
621                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
622                 }
623         }
624 }
625
626 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
627 {
628         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
629         struct mem_cgroup_per_node *mz;
630         int nid;
631
632         for_each_node(nid) {
633                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
634                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
635                 if (mctz)
636                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
637         }
638 }
639
640 static struct mem_cgroup_per_node *
641 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
642 {
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644
645 retry:
646         mz = NULL;
647         if (!mctz->rb_rightmost)
648                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
649
650         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
651                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
652         /*
653          * Remove the node now but someone else can add it back,
654          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
655          * position in the tree.
656          */
657         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
658         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
659             !css_tryget(&mz->memcg->css))
660                 goto retry;
661 done:
662         return mz;
663 }
664
665 static struct mem_cgroup_per_node *
666 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
667 {
668         struct mem_cgroup_per_node *mz;
669
670         spin_lock_irq(&mctz->lock);
671         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
672         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
673         return mz;
674 }
675
676 /**
677  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
678  * @memcg: the memory cgroup
679  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
680  * @val: delta to add to the counter, can be negative
681  */
682 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
683 {
684         long x;
685
686         if (mem_cgroup_disabled())
687                 return;
688
689         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
690         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
691                 struct mem_cgroup *mi;
692
693                 /*
694                  * Batch local counters to keep them in sync with
695                  * the hierarchical ones.
696                  */
697                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
698                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
699                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
700                 x = 0;
701         }
702         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
703 }
704
705 static struct mem_cgroup_per_node *
706 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
707 {
708         struct mem_cgroup *parent;
709
710         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
711         if (!parent)
712                 return NULL;
713         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
714 }
715
716 /**
717  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
718  * @lruvec: the lruvec
719  * @idx: the stat item
720  * @val: delta to add to the counter, can be negative
721  *
722  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
723  * function updates the all three counters that are affected by a
724  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
725  */
726 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
727                         int val)
728 {
729         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
730         struct mem_cgroup_per_node *pn;
731         struct mem_cgroup *memcg;
732         long x;
733
734         /* Update node */
735         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
736
737         if (mem_cgroup_disabled())
738                 return;
739
740         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
741         memcg = pn->memcg;
742
743         /* Update memcg */
744         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
745
746         /* Update lruvec */
747         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
748
749         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
750         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
751                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
752
753                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
754                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
755                 x = 0;
756         }
757         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
758 }
759
760 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
761 {
762         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(virt_to_page(p));
763         struct mem_cgroup *memcg;
764         struct lruvec *lruvec;
765
766         rcu_read_lock();
767         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
768
769         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
770         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
771                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
772         } else {
773                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
774                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
775         }
776         rcu_read_unlock();
777 }
778
779 void mod_memcg_obj_state(void *p, int idx, int val)
780 {
781         struct mem_cgroup *memcg;
782
783         rcu_read_lock();
784         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
785         if (memcg)
786                 mod_memcg_state(memcg, idx, val);
787         rcu_read_unlock();
788 }
789
790 /**
791  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
792  * @memcg: the memory cgroup
793  * @idx: the event item
794  * @count: the number of events that occured
795  */
796 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
797                           unsigned long count)
798 {
799         unsigned long x;
800
801         if (mem_cgroup_disabled())
802                 return;
803
804         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
805         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
806                 struct mem_cgroup *mi;
807
808                 /*
809                  * Batch local counters to keep them in sync with
810                  * the hierarchical ones.
811                  */
812                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
813                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
814                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
815                 x = 0;
816         }
817         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
818 }
819
820 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
821 {
822         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
823 }
824
825 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
826 {
827         long x = 0;
828         int cpu;
829
830         for_each_possible_cpu(cpu)
831                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
832         return x;
833 }
834
835 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
836                                          struct page *page,
837                                          bool compound, int nr_pages)
838 {
839         /*
840          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
841          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
842          */
843         if (PageAnon(page))
844                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
845         else {
846                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
847                 if (PageSwapBacked(page))
848                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
849         }
850
851         if (compound) {
852                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
853                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
854         }
855
856         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
857         if (nr_pages > 0)
858                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
859         else {
860                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
861                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
862         }
863
864         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
865 }
866
867 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
868                                        enum mem_cgroup_events_target target)
869 {
870         unsigned long val, next;
871
872         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
873         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
874         /* from time_after() in jiffies.h */
875         if ((long)(next - val) < 0) {
876                 switch (target) {
877                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
878                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
879                         break;
880                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
881                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
882                         break;
883                 default:
884                         break;
885                 }
886                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
887                 return true;
888         }
889         return false;
890 }
891
892 /*
893  * Check events in order.
894  *
895  */
896 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
897 {
898         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
899         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
900                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
901                 bool do_softlimit;
902
903                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
904                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
905                 mem_cgroup_threshold(memcg);
906                 if (unlikely(do_softlimit))
907                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
908         }
909 }
910
911 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
912 {
913         /*
914          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
915          * if it races with swapoff, page migration, etc.
916          * So this can be called with p == NULL.
917          */
918         if (unlikely(!p))
919                 return NULL;
920
921         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
922 }
923 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
924
925 /**
926  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
927  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
928  *
929  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
930  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
931  * returned.
932  */
933 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
934 {
935         struct mem_cgroup *memcg;
936
937         if (mem_cgroup_disabled())
938                 return NULL;
939
940         rcu_read_lock();
941         do {
942                 /*
943                  * Page cache insertions can happen withou an
944                  * actual mm context, e.g. during disk probing
945                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
946                  */
947                 if (unlikely(!mm))
948                         memcg = root_mem_cgroup;
949                 else {
950                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
951                         if (unlikely(!memcg))
952                                 memcg = root_mem_cgroup;
953                 }
954         } while (!css_tryget(&memcg->css));
955         rcu_read_unlock();
956         return memcg;
957 }
958 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
959
960 /**
961  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
962  * @page: page from which memcg should be extracted.
963  *
964  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
965  * root_mem_cgroup is returned.
966  */
967 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
968 {
969         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
970
971         if (mem_cgroup_disabled())
972                 return NULL;
973
974         rcu_read_lock();
975         /* Page should not get uncharged and freed memcg under us. */
976         if (!memcg || WARN_ON_ONCE(!css_tryget(&memcg->css)))
977                 memcg = root_mem_cgroup;
978         rcu_read_unlock();
979         return memcg;
980 }
981 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
982
983 /**
984  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
985  */
986 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
987 {
988         if (unlikely(current->active_memcg)) {
989                 struct mem_cgroup *memcg;
990
991                 rcu_read_lock();
992                 /* current->active_memcg must hold a ref. */
993                 if (WARN_ON_ONCE(!css_tryget(&current->active_memcg->css)))
994                         memcg = root_mem_cgroup;
995                 else
996                         memcg = current->active_memcg;
997                 rcu_read_unlock();
998                 return memcg;
999         }
1000         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1001 }
1002
1003 /**
1004  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1005  * @root: hierarchy root
1006  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1007  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1008  *
1009  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1010  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1011  *
1012  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1013  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1014  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1015  *
1016  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1017  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1018  * reclaimers operating on the same node and priority.
1019  */
1020 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1021                                    struct mem_cgroup *prev,
1022                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1023 {
1024         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1025         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1026         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1027         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1028
1029         if (mem_cgroup_disabled())
1030                 return NULL;
1031
1032         if (!root)
1033                 root = root_mem_cgroup;
1034
1035         if (prev && !reclaim)
1036                 pos = prev;
1037
1038         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1039                 if (prev)
1040                         goto out;
1041                 return root;
1042         }
1043
1044         rcu_read_lock();
1045
1046         if (reclaim) {
1047                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1048
1049                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1050                 iter = &mz->iter;
1051
1052                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1053                         goto out_unlock;
1054
1055                 while (1) {
1056                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1057                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1058                                 break;
1059                         /*
1060                          * css reference reached zero, so iter->position will
1061                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1062                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1063                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1064                          * might block it. So we clear iter->position right
1065                          * away.
1066                          */
1067                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1068                 }
1069         }
1070
1071         if (pos)
1072                 css = &pos->css;
1073
1074         for (;;) {
1075                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1076                 if (!css) {
1077                         /*
1078                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1079                          * new one might jump in right at the end of
1080                          * the hierarchy - make sure they see at least
1081                          * one group and restart from the beginning.
1082                          */
1083                         if (!prev)
1084                                 continue;
1085                         break;
1086                 }
1087
1088                 /*
1089                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1090                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1091                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1092                  */
1093                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1094
1095                 if (css == &root->css)
1096                         break;
1097
1098                 if (css_tryget(css))
1099                         break;
1100
1101                 memcg = NULL;
1102         }
1103
1104         if (reclaim) {
1105                 /*
1106                  * The position could have already been updated by a competing
1107                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1108                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1109                  */
1110                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1111
1112                 if (pos)
1113                         css_put(&pos->css);
1114
1115                 if (!memcg)
1116                         iter->generation++;
1117                 else if (!prev)
1118                         reclaim->generation = iter->generation;
1119         }
1120
1121 out_unlock:
1122         rcu_read_unlock();
1123 out:
1124         if (prev && prev != root)
1125                 css_put(&prev->css);
1126
1127         return memcg;
1128 }
1129
1130 /**
1131  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1132  * @root: hierarchy root
1133  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1134  */
1135 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1136                            struct mem_cgroup *prev)
1137 {
1138         if (!root)
1139                 root = root_mem_cgroup;
1140         if (prev && prev != root)
1141                 css_put(&prev->css);
1142 }
1143
1144 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1145                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1146 {
1147         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1148         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1149         int nid;
1150
1151         for_each_node(nid) {
1152                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1153                 iter = &mz->iter;
1154                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1155         }
1156 }
1157
1158 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1159 {
1160         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1161         struct mem_cgroup *last;
1162
1163         do {
1164                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1165                 last = memcg;
1166         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1167
1168         /*
1169          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1170          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1171          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1172          * dead_memcg from cgroup root separately.
1173          */
1174         if (last != root_mem_cgroup)
1175                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1176                                                 dead_memcg);
1177 }
1178
1179 /**
1180  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1181  * @memcg: hierarchy root
1182  * @fn: function to call for each task
1183  * @arg: argument passed to @fn
1184  *
1185  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1186  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1187  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1188  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1189  *
1190  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1191  */
1192 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1193                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1194 {
1195         struct mem_cgroup *iter;
1196         int ret = 0;
1197
1198         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1199
1200         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1201                 struct css_task_iter it;
1202                 struct task_struct *task;
1203
1204                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1205                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1206                         ret = fn(task, arg);
1207                 css_task_iter_end(&it);
1208                 if (ret) {
1209                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1210                         break;
1211                 }
1212         }
1213         return ret;
1214 }
1215
1216 /**
1217  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1218  * @page: the page
1219  * @pgdat: pgdat of the page
1220  *
1221  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1222  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1223  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1224  */
1225 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1226 {
1227         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1228         struct mem_cgroup *memcg;
1229         struct lruvec *lruvec;
1230
1231         if (mem_cgroup_disabled()) {
1232                 lruvec = &pgdat->__lruvec;
1233                 goto out;
1234         }
1235
1236         memcg = page->mem_cgroup;
1237         /*
1238          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1239          * possibly migrated - before they are charged.
1240          */
1241         if (!memcg)
1242                 memcg = root_mem_cgroup;
1243
1244         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1245         lruvec = &mz->lruvec;
1246 out:
1247         /*
1248          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1249          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1250          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1251          */
1252         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1253                 lruvec->pgdat = pgdat;
1254         return lruvec;
1255 }
1256
1257 /**
1258  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1259  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1260  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1261  * @zid: zone id of the accounted pages
1262  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1263  *
1264  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1265  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1266  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1267  */
1268 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1269                                 int zid, int nr_pages)
1270 {
1271         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1272         unsigned long *lru_size;
1273         long size;
1274
1275         if (mem_cgroup_disabled())
1276                 return;
1277
1278         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1279         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1280
1281         if (nr_pages < 0)
1282                 *lru_size += nr_pages;
1283
1284         size = *lru_size;
1285         if (WARN_ONCE(size < 0,
1286                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1287                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1288                 VM_BUG_ON(1);
1289                 *lru_size = 0;
1290         }
1291
1292         if (nr_pages > 0)
1293                 *lru_size += nr_pages;
1294 }
1295
1296 /**
1297  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1298  * @memcg: the memory cgroup
1299  *
1300  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1301  * pages.
1302  */
1303 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1304 {
1305         unsigned long margin = 0;
1306         unsigned long count;
1307         unsigned long limit;
1308
1309         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1310         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1311         if (count < limit)
1312                 margin = limit - count;
1313
1314         if (do_memsw_account()) {
1315                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1316                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1317                 if (count < limit)
1318                         margin = min(margin, limit - count);
1319                 else
1320                         margin = 0;
1321         }
1322
1323         return margin;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1328  *
1329  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1330  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1331  * caused by "move".
1332  */
1333 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1334 {
1335         struct mem_cgroup *from;
1336         struct mem_cgroup *to;
1337         bool ret = false;
1338         /*
1339          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1340          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1341          */
1342         spin_lock(&mc.lock);
1343         from = mc.from;
1344         to = mc.to;
1345         if (!from)
1346                 goto unlock;
1347
1348         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1349                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1350 unlock:
1351         spin_unlock(&mc.lock);
1352         return ret;
1353 }
1354
1355 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1356 {
1357         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1358                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1359                         DEFINE_WAIT(wait);
1360                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1361                         /* moving charge context might have finished. */
1362                         if (mc.moving_task)
1363                                 schedule();
1364                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1365                         return true;
1366                 }
1367         }
1368         return false;
1369 }
1370
1371 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1372 {
1373         struct seq_buf s;
1374         int i;
1375
1376         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1377         if (!s.buffer)
1378                 return NULL;
1379
1380         /*
1381          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1382          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1383          *
1384          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1385          * 1) generic big picture -> specifics and details
1386          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1387          *
1388          * Current memory state:
1389          */
1390
1391         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1392                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1393                        PAGE_SIZE);
1394         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1395                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1396                        PAGE_SIZE);
1397         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1398                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1399                        1024);
1400         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1401                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1402                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1403                        PAGE_SIZE);
1404         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1405                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1406                        PAGE_SIZE);
1407
1408         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1409                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1410                        PAGE_SIZE);
1411         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1412                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1413                        PAGE_SIZE);
1414         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1415                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1416                        PAGE_SIZE);
1417         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1418                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1419                        PAGE_SIZE);
1420
1421         /*
1422          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1423          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1424          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1425          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1426          */
1427         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1428                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1429                        PAGE_SIZE);
1430
1431         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1432                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", lru_list_name(i),
1433                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1434                                PAGE_SIZE);
1435
1436         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1437                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1438                        PAGE_SIZE);
1439         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1440                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1441                        PAGE_SIZE);
1442
1443         /* Accumulated memory events */
1444
1445         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGFAULT),
1446                        memcg_events(memcg, PGFAULT));
1447         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGMAJFAULT),
1448                        memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1449
1450         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1451                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1452         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1453                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1454         seq_buf_printf(&s, "workingset_restore %lu\n",
1455                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_RESTORE));
1456         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1457                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1458
1459         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n",  vm_event_name(PGREFILL),
1460                        memcg_events(memcg, PGREFILL));
1461         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1462                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1463                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1464         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1465                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1466                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1467         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGACTIVATE),
1468                        memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1469         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGDEACTIVATE),
1470                        memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1471         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREE),
1472                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1473         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREED),
1474                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1475
1476 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1477         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_FAULT_ALLOC),
1478                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1479         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_COLLAPSE_ALLOC),
1480                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1481 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1482
1483         /* The above should easily fit into one page */
1484         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1485
1486         return s.buffer;
1487 }
1488
1489 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1490 /**
1491  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1492  * memory controller.
1493  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1494  * @p: Task that is going to be killed
1495  *
1496  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1497  * enabled
1498  */
1499 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1500 {
1501         rcu_read_lock();
1502
1503         if (memcg) {
1504                 pr_cont(",oom_memcg=");
1505                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1506         } else
1507                 pr_cont(",global_oom");
1508         if (p) {
1509                 pr_cont(",task_memcg=");
1510                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1511         }
1512         rcu_read_unlock();
1513 }
1514
1515 /**
1516  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1517  * memory controller.
1518  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1519  */
1520 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1521 {
1522         char *buf;
1523
1524         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1525                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1526                 K((u64)READ_ONCE(memcg->memory.max)), memcg->memory.failcnt);
1527         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1528                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1529                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1530                         K((u64)READ_ONCE(memcg->swap.max)), memcg->swap.failcnt);
1531         else {
1532                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1533                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1534                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1535                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1536                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1537                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1538         }
1539
1540         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1541         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1542         pr_cont(":");
1543         buf = memory_stat_format(memcg);
1544         if (!buf)
1545                 return;
1546         pr_info("%s", buf);
1547         kfree(buf);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1552  */
1553 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1554 {
1555         unsigned long max;
1556
1557         max = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1558         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1559                 unsigned long memsw_max;
1560                 unsigned long swap_max;
1561
1562                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1563                 swap_max = READ_ONCE(memcg->swap.max);
1564                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1565                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1566         }
1567         return max;
1568 }
1569
1570 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1571 {
1572         return page_counter_read(&memcg->memory);
1573 }
1574
1575 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1576                                      int order)
1577 {
1578         struct oom_control oc = {
1579                 .zonelist = NULL,
1580                 .nodemask = NULL,
1581                 .memcg = memcg,
1582                 .gfp_mask = gfp_mask,
1583                 .order = order,
1584         };
1585         bool ret;
1586
1587         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1588                 return true;
1589         /*
1590          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1591          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1592          */
1593         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1594         mutex_unlock(&oom_lock);
1595         return ret;
1596 }
1597
1598 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1599                                    pg_data_t *pgdat,
1600                                    gfp_t gfp_mask,
1601                                    unsigned long *total_scanned)
1602 {
1603         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1604         int total = 0;
1605         int loop = 0;
1606         unsigned long excess;
1607         unsigned long nr_scanned;
1608         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1609                 .pgdat = pgdat,
1610         };
1611
1612         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1613
1614         while (1) {
1615                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1616                 if (!victim) {
1617                         loop++;
1618                         if (loop >= 2) {
1619                                 /*
1620                                  * If we have not been able to reclaim
1621                                  * anything, it might because there are
1622                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1623                                  */
1624                                 if (!total)
1625                                         break;
1626                                 /*
1627                                  * We want to do more targeted reclaim.
1628                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1629                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1630                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1631                                  */
1632                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1633                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1634                                         break;
1635                         }
1636                         continue;
1637                 }
1638                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1639                                         pgdat, &nr_scanned);
1640                 *total_scanned += nr_scanned;
1641                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1642                         break;
1643         }
1644         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1645         return total;
1646 }
1647
1648 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1649 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1650         .name = "memcg_oom_lock",
1651 };
1652 #endif
1653
1654 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1655
1656 /*
1657  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1658  * If someone is running, return false.
1659  */
1660 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1661 {
1662         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1663
1664         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1665
1666         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1667                 if (iter->oom_lock) {
1668                         /*
1669                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1670                          * so we cannot give a lock.
1671                          */
1672                         failed = iter;
1673                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1674                         break;
1675                 } else
1676                         iter->oom_lock = true;
1677         }
1678
1679         if (failed) {
1680                 /*
1681                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1682                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1683                  */
1684                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1685                         if (iter == failed) {
1686                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1687                                 break;
1688                         }
1689                         iter->oom_lock = false;
1690                 }
1691         } else
1692                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1693
1694         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1695
1696         return !failed;
1697 }
1698
1699 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1700 {
1701         struct mem_cgroup *iter;
1702
1703         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1704         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
1705         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1706                 iter->oom_lock = false;
1707         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1708 }
1709
1710 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1711 {
1712         struct mem_cgroup *iter;
1713
1714         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1715         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1716                 iter->under_oom++;
1717         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1718 }
1719
1720 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1721 {
1722         struct mem_cgroup *iter;
1723
1724         /*
1725          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1726          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1727          */
1728         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1729         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1730                 if (iter->under_oom > 0)
1731                         iter->under_oom--;
1732         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1733 }
1734
1735 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1736
1737 struct oom_wait_info {
1738         struct mem_cgroup *memcg;
1739         wait_queue_entry_t      wait;
1740 };
1741
1742 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1743         unsigned mode, int sync, void *arg)
1744 {
1745         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1746         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1747         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1748
1749         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1750         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1751
1752         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1753             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1754                 return 0;
1755         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1756 }
1757
1758 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1759 {
1760         /*
1761          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1762          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1763          * this function is called as a result of userland actions
1764          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1765          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1766          * triggering notification.
1767          */
1768         if (memcg && memcg->under_oom)
1769                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1770 }
1771
1772 enum oom_status {
1773         OOM_SUCCESS,
1774         OOM_FAILED,
1775         OOM_ASYNC,
1776         OOM_SKIPPED
1777 };
1778
1779 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1780 {
1781         enum oom_status ret;
1782         bool locked;
1783
1784         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1785                 return OOM_SKIPPED;
1786
1787         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1788
1789         /*
1790          * We are in the middle of the charge context here, so we
1791          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1792          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1793          *
1794          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1795          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1796          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1797          * released.
1798          *
1799          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1800          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1801          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1802          * invoke the oom killer here.
1803          *
1804          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1805          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1806          */
1807         if (memcg->oom_kill_disable) {
1808                 if (!current->in_user_fault)
1809                         return OOM_SKIPPED;
1810                 css_get(&memcg->css);
1811                 current->memcg_in_oom = memcg;
1812                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1813                 current->memcg_oom_order = order;
1814
1815                 return OOM_ASYNC;
1816         }
1817
1818         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1819
1820         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1821
1822         if (locked)
1823                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1824
1825         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1826         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1827                 ret = OOM_SUCCESS;
1828         else
1829                 ret = OOM_FAILED;
1830
1831         if (locked)
1832                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1833
1834         return ret;
1835 }
1836
1837 /**
1838  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1839  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1840  *
1841  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1842  * handler was enabled.
1843  *
1844  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1845  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1846  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1847  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1848  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1849  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1850  *
1851  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1852  * completed, %false otherwise.
1853  */
1854 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1855 {
1856         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1857         struct oom_wait_info owait;
1858         bool locked;
1859
1860         /* OOM is global, do not handle */
1861         if (!memcg)
1862                 return false;
1863
1864         if (!handle)
1865                 goto cleanup;
1866
1867         owait.memcg = memcg;
1868         owait.wait.flags = 0;
1869         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1870         owait.wait.private = current;
1871         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1872
1873         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1874         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1875
1876         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1877
1878         if (locked)
1879                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1880
1881         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1882                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1883                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1884                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1885                                          current->memcg_oom_order);
1886         } else {
1887                 schedule();
1888                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1889                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1890         }
1891
1892         if (locked) {
1893                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1894                 /*
1895                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1896                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1897                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1898                  */
1899                 memcg_oom_recover(memcg);
1900         }
1901 cleanup:
1902         current->memcg_in_oom = NULL;
1903         css_put(&memcg->css);
1904         return true;
1905 }
1906
1907 /**
1908  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1909  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1910  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1911  *
1912  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1913  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1914  *
1915  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1916  */
1917 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1918                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1919 {
1920         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1921         struct mem_cgroup *memcg;
1922
1923         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1924                 return NULL;
1925
1926         if (!oom_domain)
1927                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1928
1929         rcu_read_lock();
1930
1931         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1932         if (memcg == root_mem_cgroup)
1933                 goto out;
1934
1935         /*
1936          * If the victim task has been asynchronously moved to a different
1937          * memory cgroup, we might end up killing tasks outside oom_domain.
1938          * In this case it's better to ignore memory.group.oom.
1939          */
1940         if (unlikely(!mem_cgroup_is_descendant(memcg, oom_domain)))
1941                 goto out;
1942
1943         /*
1944          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1945          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1946          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1947          */
1948         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1949                 if (memcg->oom_group)
1950                         oom_group = memcg;
1951
1952                 if (memcg == oom_domain)
1953                         break;
1954         }
1955
1956         if (oom_group)
1957                 css_get(&oom_group->css);
1958 out:
1959         rcu_read_unlock();
1960
1961         return oom_group;
1962 }
1963
1964 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1965 {
1966         pr_info("Tasks in ");
1967         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1968         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1969 }
1970
1971 /**
1972  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1973  * @page: the page
1974  *
1975  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1976  * another cgroup.
1977  *
1978  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1979  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1980  * when @page might get freed inside the locked section.
1981  */
1982 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1983 {
1984         struct mem_cgroup *memcg;
1985         unsigned long flags;
1986
1987         /*
1988          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1989          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1990          * because page moving starts with an RCU grace period.
1991          *
1992          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1993          * the page state that is going to change is the only thing
1994          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1995          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1996          * keep off truncation, migration and so forth.
1997          */
1998         rcu_read_lock();
1999
2000         if (mem_cgroup_disabled())
2001                 return NULL;
2002 again:
2003         memcg = page->mem_cgroup;
2004         if (unlikely(!memcg))
2005                 return NULL;
2006
2007         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2008                 return memcg;
2009
2010         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2011         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2012                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2013                 goto again;
2014         }
2015
2016         /*
2017          * When charge migration first begins, we can have locked and
2018          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2019          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2020          */
2021         memcg->move_lock_task = current;
2022         memcg->move_lock_flags = flags;
2023
2024         return memcg;
2025 }
2026 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2027
2028 /**
2029  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2030  * @memcg: the memcg
2031  *
2032  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2033  */
2034 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2035 {
2036         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2037                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2038
2039                 memcg->move_lock_task = NULL;
2040                 memcg->move_lock_flags = 0;
2041
2042                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2043         }
2044
2045         rcu_read_unlock();
2046 }
2047
2048 /**
2049  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2050  * @page: the page
2051  */
2052 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2053 {
2054         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2055 }
2056 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2057
2058 struct memcg_stock_pcp {
2059         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2060         unsigned int nr_pages;
2061         struct work_struct work;
2062         unsigned long flags;
2063 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2064 };
2065 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2066 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2067
2068 /**
2069  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2070  * @memcg: memcg to consume from.
2071  * @nr_pages: how many pages to charge.
2072  *
2073  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2074  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2075  * service an allocation will refill the stock.
2076  *
2077  * returns true if successful, false otherwise.
2078  */
2079 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2080 {
2081         struct memcg_stock_pcp *stock;
2082         unsigned long flags;
2083         bool ret = false;
2084
2085         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2086                 return ret;
2087
2088         local_irq_save(flags);
2089
2090         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2091         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2092                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2093                 ret = true;
2094         }
2095
2096         local_irq_restore(flags);
2097
2098         return ret;
2099 }
2100
2101 /*
2102  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2103  */
2104 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2105 {
2106         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2107
2108         if (stock->nr_pages) {
2109                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2110                 if (do_memsw_account())
2111                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2112                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2113                 stock->nr_pages = 0;
2114         }
2115         stock->cached = NULL;
2116 }
2117
2118 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2119 {
2120         struct memcg_stock_pcp *stock;
2121         unsigned long flags;
2122
2123         /*
2124          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2125          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2126          */
2127         local_irq_save(flags);
2128
2129         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2130         drain_stock(stock);
2131         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2132
2133         local_irq_restore(flags);
2134 }
2135
2136 /*
2137  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2138  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2139  */
2140 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2141 {
2142         struct memcg_stock_pcp *stock;
2143         unsigned long flags;
2144
2145         local_irq_save(flags);
2146
2147         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2148         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2149                 drain_stock(stock);
2150                 stock->cached = memcg;
2151         }
2152         stock->nr_pages += nr_pages;
2153
2154         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2155                 drain_stock(stock);
2156
2157         local_irq_restore(flags);
2158 }
2159
2160 /*
2161  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2162  * of the hierarchy under it.
2163  */
2164 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2165 {
2166         int cpu, curcpu;
2167
2168         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2169         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2170                 return;
2171         /*
2172          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2173          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2174          * as well as workers from this path always operate on the local
2175          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2176          */
2177         curcpu = get_cpu();
2178         for_each_online_cpu(cpu) {
2179                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2180                 struct mem_cgroup *memcg;
2181                 bool flush = false;
2182
2183                 rcu_read_lock();
2184                 memcg = stock->cached;
2185                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2186                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2187                         flush = true;
2188                 rcu_read_unlock();
2189
2190                 if (flush &&
2191                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2192                         if (cpu == curcpu)
2193                                 drain_local_stock(&stock->work);
2194                         else
2195                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2196                 }
2197         }
2198         put_cpu();
2199         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2200 }
2201
2202 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2203 {
2204         struct memcg_stock_pcp *stock;
2205         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2206
2207         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2208         drain_stock(stock);
2209
2210         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2211                 int i;
2212
2213                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2214                         int nid;
2215                         long x;
2216
2217                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2218                         if (x)
2219                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2220                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2221
2222                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2223                                 continue;
2224
2225                         for_each_node(nid) {
2226                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2227
2228                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2229                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2230                                 if (x)
2231                                         do {
2232                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2233                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2234                         }
2235                 }
2236
2237                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2238                         long x;
2239
2240                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2241                         if (x)
2242                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2243                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2244                 }
2245         }
2246
2247         return 0;
2248 }
2249
2250 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2251                          unsigned int nr_pages,
2252                          gfp_t gfp_mask)
2253 {
2254         do {
2255                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= READ_ONCE(memcg->high))
2256                         continue;
2257                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2258                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2259         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2260                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2261 }
2262
2263 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2264 {
2265         struct mem_cgroup *memcg;
2266
2267         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2268         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2269 }
2270
2271 /*
2272  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2273  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2274  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2275  */
2276 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2277
2278 /*
2279  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2280  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2281  * below.
2282  *
2283  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2284  *   overage ratio to a delay.
2285  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2286  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2287  *   to produce a reasonable delay curve.
2288  *
2289  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2290  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2291  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2292  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2293  * example, with a high of 100 megabytes:
2294  *
2295  *  +-------+------------------------+
2296  *  | usage | time to allocate in ms |
2297  *  +-------+------------------------+
2298  *  | 100M  |                      0 |
2299  *  | 101M  |                      6 |
2300  *  | 102M  |                     25 |
2301  *  | 103M  |                     57 |
2302  *  | 104M  |                    102 |
2303  *  | 105M  |                    159 |
2304  *  | 106M  |                    230 |
2305  *  | 107M  |                    313 |
2306  *  | 108M  |                    409 |
2307  *  | 109M  |                    518 |
2308  *  | 110M  |                    639 |
2309  *  | 111M  |                    774 |
2310  *  | 112M  |                    921 |
2311  *  | 113M  |                   1081 |
2312  *  | 114M  |                   1254 |
2313  *  | 115M  |                   1439 |
2314  *  | 116M  |                   1638 |
2315  *  | 117M  |                   1849 |
2316  *  | 118M  |                   2000 |
2317  *  | 119M  |                   2000 |
2318  *  | 120M  |                   2000 |
2319  *  +-------+------------------------+
2320  */
2321  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2322  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2323
2324 /*
2325  * Get the number of jiffies that we should penalise a mischievous cgroup which
2326  * is exceeding its memory.high by checking both it and its ancestors.
2327  */
2328 static unsigned long calculate_high_delay(struct mem_cgroup *memcg,
2329                                           unsigned int nr_pages)
2330 {
2331         unsigned long penalty_jiffies;
2332         u64 max_overage = 0;
2333
2334         do {
2335                 unsigned long usage, high;
2336                 u64 overage;
2337
2338                 usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2339                 high = READ_ONCE(memcg->high);
2340
2341                 if (usage <= high)
2342                         continue;
2343
2344                 /*
2345                  * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2346                  * it was a threshold of 1 page
2347                  */
2348                 high = max(high, 1UL);
2349
2350                 overage = usage - high;
2351                 overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2352                 overage = div64_u64(overage, high);
2353
2354                 if (overage > max_overage)
2355                         max_overage = overage;
2356         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2357                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2358
2359         if (!max_overage)
2360                 return 0;
2361
2362         /*
2363          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2364          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2365          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2366          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2367          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2368          * overage amount.
2369          */
2370         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2371         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2372         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2373
2374         /*
2375          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2376          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2377          * 4N-sized allocation.
2378          *
2379          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2380          * larger the current charge patch is than that.
2381          */
2382         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2383
2384         /*
2385          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2386          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2387          * extremely slowly.
2388          */
2389         return min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2390 }
2391
2392 /*
2393  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2394  * and reclaims memory over the high limit.
2395  */
2396 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2397 {
2398         unsigned long penalty_jiffies;
2399         unsigned long pflags;
2400         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2401         struct mem_cgroup *memcg;
2402
2403         if (likely(!nr_pages))
2404                 return;
2405
2406         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2407         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2408         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2409
2410         /*
2411          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2412          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2413          */
2414         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages);
2415
2416         /*
2417          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2418          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2419          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2420          * been aggressively reclaimed enough yet.
2421          */
2422         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2423                 goto out;
2424
2425         /*
2426          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2427          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2428          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2429          */
2430         psi_memstall_enter(&pflags);
2431         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2432         psi_memstall_leave(&pflags);
2433
2434 out:
2435         css_put(&memcg->css);
2436 }
2437
2438 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2439                       unsigned int nr_pages)
2440 {
2441         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2442         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2443         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2444         struct page_counter *counter;
2445         unsigned long nr_reclaimed;
2446         bool may_swap = true;
2447         bool drained = false;
2448         enum oom_status oom_status;
2449
2450         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2451                 return 0;
2452 retry:
2453         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2454                 return 0;
2455
2456         if (!do_memsw_account() ||
2457             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2458                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2459                         goto done_restock;
2460                 if (do_memsw_account())
2461                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2462                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2463         } else {
2464                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2465                 may_swap = false;
2466         }
2467
2468         if (batch > nr_pages) {
2469                 batch = nr_pages;
2470                 goto retry;
2471         }
2472
2473         /*
2474          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2475          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2476          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2477          * and let these go through as privileged allocations.
2478          */
2479         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2480                 goto force;
2481
2482         /*
2483          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2484          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2485          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2486          * free their memory.
2487          */
2488         if (unlikely(should_force_charge()))
2489                 goto force;
2490
2491         /*
2492          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2493          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2494          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2495          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2496          */
2497         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2498                 goto force;
2499
2500         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2501                 goto nomem;
2502
2503         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2504                 goto nomem;
2505
2506         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2507
2508         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2509                                                     gfp_mask, may_swap);
2510
2511         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2512                 goto retry;
2513
2514         if (!drained) {
2515                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2516                 drained = true;
2517                 goto retry;
2518         }
2519
2520         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2521                 goto nomem;
2522         /*
2523          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2524          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2525          * before killing the task.
2526          *
2527          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2528          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2529          * to regular pages anyway in case of failure.
2530          */
2531         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2532                 goto retry;
2533         /*
2534          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2535          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2536          */
2537         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2538                 goto retry;
2539
2540         if (nr_retries--)
2541                 goto retry;
2542
2543         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2544                 goto nomem;
2545
2546         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2547                 goto force;
2548
2549         if (fatal_signal_pending(current))
2550                 goto force;
2551
2552         /*
2553          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2554          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2555          * couldn't make any progress.
2556          */
2557         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2558                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2559         switch (oom_status) {
2560         case OOM_SUCCESS:
2561                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2562                 goto retry;
2563         case OOM_FAILED:
2564                 goto force;
2565         default:
2566                 goto nomem;
2567         }
2568 nomem:
2569         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2570                 return -ENOMEM;
2571 force:
2572         /*
2573          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2574          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2575          * temporarily by force charging it.
2576          */
2577         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2578         if (do_memsw_account())
2579                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2580         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2581
2582         return 0;
2583
2584 done_restock:
2585         css_get_many(&memcg->css, batch);
2586         if (batch > nr_pages)
2587                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2588
2589         /*
2590          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2591          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2592          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2593          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2594          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2595          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2596          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2597          */
2598         do {
2599                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > READ_ONCE(memcg->high)) {
2600                         /* Don't bother a random interrupted task */
2601                         if (in_interrupt()) {
2602                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2603                                 break;
2604                         }
2605                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2606                         set_notify_resume(current);
2607                         break;
2608                 }
2609         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2610
2611         return 0;
2612 }
2613
2614 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2615 {
2616         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2617                 return;
2618
2619         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2620         if (do_memsw_account())
2621                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2622
2623         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2624 }
2625
2626 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2627 {
2628         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2629
2630         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2631         if (PageLRU(page)) {
2632                 struct lruvec *lruvec;
2633
2634                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2635                 ClearPageLRU(page);
2636                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2637                 *isolated = 1;
2638         } else
2639                 *isolated = 0;
2640 }
2641
2642 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2643 {
2644         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2645
2646         if (isolated) {
2647                 struct lruvec *lruvec;
2648
2649                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2650                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2651                 SetPageLRU(page);
2652                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2653         }
2654         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2655 }
2656
2657 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2658                           bool lrucare)
2659 {
2660         int isolated;
2661
2662         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2663
2664         /*
2665          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2666          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2667          */
2668         if (lrucare)
2669                 lock_page_lru(page, &isolated);
2670
2671         /*
2672          * Nobody should be changing or seriously looking at
2673          * page->mem_cgroup at this point:
2674          *
2675          * - the page is uncharged
2676          *
2677          * - the page is off-LRU
2678          *
2679          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2680          *   a locked page table
2681          *
2682          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2683          *   have the page locked
2684          */
2685         page->mem_cgroup = memcg;
2686
2687         if (lrucare)
2688                 unlock_page_lru(page, isolated);
2689 }
2690
2691 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2692 /*
2693  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
2694  *
2695  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
2696  * cgroup_mutex, etc.
2697  */
2698 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
2699 {
2700         struct page *page;
2701
2702         if (mem_cgroup_disabled())
2703                 return NULL;
2704
2705         page = virt_to_head_page(p);
2706
2707         /*
2708          * Slab pages don't have page->mem_cgroup set because corresponding
2709          * kmem caches can be reparented during the lifetime. That's why
2710          * memcg_from_slab_page() should be used instead.
2711          */
2712         if (PageSlab(page))
2713                 return memcg_from_slab_page(page);
2714
2715         /* All other pages use page->mem_cgroup */
2716         return page->mem_cgroup;
2717 }
2718
2719 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2720 {
2721         int id, size;
2722         int err;
2723
2724         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2725                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2726         if (id < 0)
2727                 return id;
2728
2729         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2730                 return id;
2731
2732         /*
2733          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2734          * so we have to grow them.
2735          */
2736         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2737
2738         size = 2 * (id + 1);
2739         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2740                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2741         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2742                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2743
2744         err = memcg_update_all_caches(size);
2745         if (!err)
2746                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2747         if (!err)
2748                 memcg_nr_cache_ids = size;
2749
2750         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2751
2752         if (err) {
2753                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2754                 return err;
2755         }
2756         return id;
2757 }
2758
2759 static void memcg_free_cache_id(int id)
2760 {
2761         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2762 }
2763
2764 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2765         struct mem_cgroup *memcg;
2766         struct kmem_cache *cachep;
2767         struct work_struct work;
2768 };
2769
2770 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2771 {
2772         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2773                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2774         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2775         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2776
2777         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2778
2779         css_put(&memcg->css);
2780         kfree(cw);
2781 }
2782
2783 /*
2784  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2785  */
2786 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2787                                                struct kmem_cache *cachep)
2788 {
2789         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2790
2791         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2792                 return;
2793
2794         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2795         if (!cw)
2796                 return;
2797
2798         cw->memcg = memcg;
2799         cw->cachep = cachep;
2800         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2801
2802         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2803 }
2804
2805 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2806 {
2807         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2808                 return true;
2809         return false;
2810 }
2811
2812 /**
2813  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2814  * @cachep: the original global kmem cache
2815  *
2816  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2817  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2818  *
2819  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2820  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2821  * go through with the original cache.
2822  *
2823  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2824  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2825  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2826  * reference.
2827  */
2828 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2829 {
2830         struct mem_cgroup *memcg;
2831         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2832         struct memcg_cache_array *arr;
2833         int kmemcg_id;
2834
2835         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2836
2837         if (memcg_kmem_bypass())
2838                 return cachep;
2839
2840         rcu_read_lock();
2841
2842         if (unlikely(current->active_memcg))
2843                 memcg = current->active_memcg;
2844         else
2845                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2846
2847         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2848                 goto out_unlock;
2849
2850         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2851         if (kmemcg_id < 0)
2852                 goto out_unlock;
2853
2854         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2855
2856         /*
2857          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2858          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2859          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2860          */
2861         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2862
2863         /*
2864          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2865          * context), we could be be predictable and return right away.
2866          * This would guarantee that the allocation being performed
2867          * already belongs in the new cache.
2868          *
2869          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2870          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2871          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2872          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2873          * defer everything.
2874          *
2875          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2876          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2877          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2878          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2879          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2880          * creation of a new kmem_cache.
2881          */
2882         if (unlikely(!memcg_cachep))
2883                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2884         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2885                 cachep = memcg_cachep;
2886 out_unlock:
2887         rcu_read_unlock();
2888         return cachep;
2889 }
2890
2891 /**
2892  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2893  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2894  */
2895 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2896 {
2897         if (!is_root_cache(cachep))
2898                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2899 }
2900
2901 /**
2902  * __memcg_kmem_charge: charge a number of kernel pages to a memcg
2903  * @memcg: memory cgroup to charge
2904  * @gfp: reclaim mode
2905  * @nr_pages: number of pages to charge
2906  *
2907  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2908  */
2909 int __memcg_kmem_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2910                         unsigned int nr_pages)
2911 {
2912         struct page_counter *counter;
2913         int ret;
2914
2915         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2916         if (ret)
2917                 return ret;
2918
2919         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2920             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2921
2922                 /*
2923                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2924                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2925                  * handling code.
2926                  */
2927                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2928                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2929                         return 0;
2930                 }
2931                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2932                 return -ENOMEM;
2933         }
2934         return 0;
2935 }
2936
2937 /**
2938  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a number of kernel pages from a memcg
2939  * @memcg: memcg to uncharge
2940  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2941  */
2942 void __memcg_kmem_uncharge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2943 {
2944         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2945                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2946
2947         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2948         if (do_memsw_account())
2949                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2950 }
2951
2952 /**
2953  * __memcg_kmem_charge_page: charge a kmem page to the current memory cgroup
2954  * @page: page to charge
2955  * @gfp: reclaim mode
2956  * @order: allocation order
2957  *
2958  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2959  */
2960 int __memcg_kmem_charge_page(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2961 {
2962         struct mem_cgroup *memcg;
2963         int ret = 0;
2964
2965         if (memcg_kmem_bypass())
2966                 return 0;
2967
2968         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2969         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2970                 ret = __memcg_kmem_charge(memcg, gfp, 1 << order);
2971                 if (!ret) {
2972                         page->mem_cgroup = memcg;
2973                         __SetPageKmemcg(page);
2974                 }
2975         }
2976         css_put(&memcg->css);
2977         return ret;
2978 }
2979
2980 /**
2981  * __memcg_kmem_uncharge_page: uncharge a kmem page
2982  * @page: page to uncharge
2983  * @order: allocation order
2984  */
2985 void __memcg_kmem_uncharge_page(struct page *page, int order)
2986 {
2987         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2988         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2989
2990         if (!memcg)
2991                 return;
2992
2993         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2994         __memcg_kmem_uncharge(memcg, nr_pages);
2995         page->mem_cgroup = NULL;
2996
2997         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2998         if (PageKmemcg(page))
2999                 __ClearPageKmemcg(page);
3000
3001         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
3002 }
3003 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3004
3005 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3006
3007 /*
3008  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3009  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
3010  */
3011 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3012 {
3013         int i;
3014
3015         if (mem_cgroup_disabled())
3016                 return;
3017
3018         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3019                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3020
3021         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3022 }
3023 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3024
3025 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3026 /**
3027  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3028  * @entry: swap entry to be moved
3029  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3030  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3031  *
3032  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3033  * as the mem_cgroup's id of @from.
3034  *
3035  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3036  *
3037  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3038  * both res and memsw, and called css_get().
3039  */
3040 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3041                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3042 {
3043         unsigned short old_id, new_id;
3044
3045         old_id = mem_cgroup_id(from);
3046         new_id = mem_cgroup_id(to);
3047
3048         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3049                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3050                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3051                 return 0;
3052         }
3053         return -EINVAL;
3054 }
3055 #else
3056 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3057                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3058 {
3059         return -EINVAL;
3060 }
3061 #endif
3062
3063 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3064
3065 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3066                                  unsigned long max, bool memsw)
3067 {
3068         bool enlarge = false;
3069         bool drained = false;
3070         int ret;
3071         bool limits_invariant;
3072         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3073
3074         do {
3075                 if (signal_pending(current)) {
3076                         ret = -EINTR;
3077                         break;
3078                 }
3079
3080                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3081                 /*
3082                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3083                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3084                  */
3085                 limits_invariant = memsw ? max >= READ_ONCE(memcg->memory.max) :
3086                                            max <= memcg->memsw.max;
3087                 if (!limits_invariant) {
3088                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3089                         ret = -EINVAL;
3090                         break;
3091                 }
3092                 if (max > counter->max)
3093                         enlarge = true;
3094                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3095                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3096
3097                 if (!ret)
3098                         break;
3099
3100                 if (!drained) {
3101                         drain_all_stock(memcg);
3102                         drained = true;
3103                         continue;
3104                 }
3105
3106                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3107                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3108                         ret = -EBUSY;
3109                         break;
3110                 }
3111         } while (true);
3112
3113         if (!ret && enlarge)
3114                 memcg_oom_recover(memcg);
3115
3116         return ret;
3117 }
3118
3119 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3120                                             gfp_t gfp_mask,
3121                                             unsigned long *total_scanned)
3122 {
3123         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3124         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3125         unsigned long reclaimed;
3126         int loop = 0;
3127         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3128         unsigned long excess;
3129         unsigned long nr_scanned;
3130
3131         if (order > 0)
3132                 return 0;
3133
3134         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3135
3136         /*
3137          * Do not even bother to check the largest node if the root
3138          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3139          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3140          */
3141         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3142                 return 0;
3143
3144         /*
3145          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3146          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3147          * pressure
3148          */
3149         do {
3150                 if (next_mz)
3151                         mz = next_mz;
3152                 else
3153                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3154                 if (!mz)
3155                         break;
3156
3157                 nr_scanned = 0;
3158                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3159                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3160                 nr_reclaimed += reclaimed;
3161                 *total_scanned += nr_scanned;
3162                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3163                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3164
3165                 /*
3166                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3167                  * it is time to move on to the next cgroup
3168                  */
3169                 next_mz = NULL;
3170                 if (!reclaimed)
3171                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3172
3173                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3174                 /*
3175                  * One school of thought says that we should not add
3176                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3177                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3178                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3179                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3180                  * term TODO.
3181                  */
3182                 /* If excess == 0, no tree ops */
3183                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3184                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3185                 css_put(&mz->memcg->css);
3186                 loop++;
3187                 /*
3188                  * Could not reclaim anything and there are no more
3189                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3190                  * reclaiming anything.
3191                  */
3192                 if (!nr_reclaimed &&
3193                         (next_mz == NULL ||
3194                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3195                         break;
3196         } while (!nr_reclaimed);
3197         if (next_mz)
3198                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3199         return nr_reclaimed;
3200 }
3201
3202 /*
3203  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3204  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3205  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3206  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3207  */
3208 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3209 {
3210         bool ret;
3211
3212         rcu_read_lock();
3213         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3214         rcu_read_unlock();
3215         return ret;
3216 }
3217
3218 /*
3219  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3220  *
3221  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3222  */
3223 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3224 {
3225         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3226
3227         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3228         lru_add_drain_all();
3229
3230         drain_all_stock(memcg);
3231
3232         /* try to free all pages in this cgroup */
3233         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3234                 int progress;
3235
3236                 if (signal_pending(current))
3237                         return -EINTR;
3238
3239                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3240                                                         GFP_KERNEL, true);
3241                 if (!progress) {
3242                         nr_retries--;
3243                         /* maybe some writeback is necessary */
3244                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3245                 }
3246
3247         }
3248
3249         return 0;
3250 }
3251
3252 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3253                                             char *buf, size_t nbytes,
3254                                             loff_t off)
3255 {
3256         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3257
3258         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3259                 return -EINVAL;
3260         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3261 }
3262
3263 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3264                                      struct cftype *cft)
3265 {
3266         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3267 }
3268
3269 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3270                                       struct cftype *cft, u64 val)
3271 {
3272         int retval = 0;
3273         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3274         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3275
3276         if (memcg->use_hierarchy == val)
3277                 return 0;
3278
3279         /*
3280          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3281          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3282          * occur, provided the current cgroup has no children.
3283          *
3284          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3285          * set if there are no children.
3286          */
3287         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3288                                 (val == 1 || val == 0)) {
3289                 if (!memcg_has_children(memcg))
3290                         memcg->use_hierarchy = val;
3291                 else
3292                         retval = -EBUSY;
3293         } else
3294                 retval = -EINVAL;
3295
3296         return retval;
3297 }
3298
3299 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3300 {
3301         unsigned long val;
3302
3303         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3304                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3305                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3306                 if (swap)
3307                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3308         } else {
3309                 if (!swap)
3310                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3311                 else
3312                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3313         }
3314         return val;
3315 }
3316
3317 enum {
3318         RES_USAGE,
3319         RES_LIMIT,
3320         RES_MAX_USAGE,
3321         RES_FAILCNT,
3322         RES_SOFT_LIMIT,
3323 };
3324
3325 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3326                                struct cftype *cft)
3327 {
3328         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3329         struct page_counter *counter;
3330
3331         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3332         case _MEM:
3333                 counter = &memcg->memory;
3334                 break;
3335         case _MEMSWAP:
3336                 counter = &memcg->memsw;
3337                 break;
3338         case _KMEM:
3339                 counter = &memcg->kmem;
3340                 break;
3341         case _TCP:
3342                 counter = &memcg->tcpmem;
3343                 break;
3344         default:
3345                 BUG();
3346         }
3347
3348         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3349         case RES_USAGE:
3350                 if (counter == &memcg->memory)
3351                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3352                 if (counter == &memcg->memsw)
3353                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3354                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3355         case RES_LIMIT:
3356                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3357         case RES_MAX_USAGE:
3358                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3359         case RES_FAILCNT:
3360                 return counter->failcnt;
3361         case RES_SOFT_LIMIT:
3362                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3363         default:
3364                 BUG();
3365         }
3366 }
3367
3368 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg)
3369 {
3370         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT] = {0};
3371         struct mem_cgroup *mi;
3372         int node, cpu, i;
3373
3374         for_each_online_cpu(cpu)
3375                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3376                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3377
3378         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3379                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3380                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3381
3382         for_each_node(node) {
3383                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3384                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3385
3386                 for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3387                         stat[i] = 0;
3388
3389                 for_each_online_cpu(cpu)
3390                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3391                                 stat[i] += per_cpu(
3392                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3393
3394                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3395                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3396                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3397         }
3398 }
3399
3400 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3401 {
3402         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3403         struct mem_cgroup *mi;
3404         int cpu, i;
3405
3406         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3407                 events[i] = 0;
3408
3409         for_each_online_cpu(cpu)
3410                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3411                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3412                                              cpu);
3413
3414         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3415                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3416                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3417 }
3418
3419 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3420 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3421 {
3422         int memcg_id;
3423
3424         if (cgroup_memory_nokmem)
3425                 return 0;
3426
3427         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3428         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3429
3430         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3431         if (memcg_id < 0)
3432                 return memcg_id;
3433
3434         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3435         /*
3436          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3437          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3438          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3439          * patched.
3440          */
3441         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3442         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3443         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3444
3445         return 0;
3446 }
3447
3448 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3449 {
3450         struct cgroup_subsys_state *css;
3451         struct mem_cgroup *parent, *child;
3452         int kmemcg_id;
3453
3454         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3455                 return;
3456         /*
3457          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3458          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3459          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3460          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3461          */
3462         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3463
3464         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3465         if (!parent)
3466                 parent = root_mem_cgroup;
3467
3468         /*
3469          * Deactivate and reparent kmem_caches.
3470          */
3471         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3472
3473         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3474         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3475
3476         /*
3477          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3478          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3479          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3480          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3481          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3482          * memcg_drain_all_list_lrus().
3483          */
3484         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3485         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3486                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3487                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3488                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3489                 if (!memcg->use_hierarchy)
3490                         break;
3491         }
3492         rcu_read_unlock();
3493
3494         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3495
3496         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3497 }
3498
3499 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3500 {
3501         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3502         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3503                 memcg_offline_kmem(memcg);
3504
3505         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3506                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3507                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3508         }
3509 }
3510 #else
3511 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3512 {
3513         return 0;
3514 }
3515 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3516 {
3517 }
3518 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3519 {
3520 }
3521 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3522
3523 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3524                                  unsigned long max)
3525 {
3526         int ret;
3527
3528         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3529         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3530         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3531         return ret;
3532 }
3533
3534 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3535 {
3536         int ret;
3537
3538         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3539
3540         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3541         if (ret)
3542                 goto out;
3543
3544         if (!memcg->tcpmem_active) {
3545                 /*
3546                  * The active flag needs to be written after the static_key
3547                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3548                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3549                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3550                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3551                  *
3552                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3553                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3554                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3555                  * yet, we'll lose accounting.
3556                  *
3557                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3558                  * because when this value change, the code to process it is not
3559                  * patched in yet.
3560                  */
3561                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3562                 memcg->tcpmem_active = true;
3563         }
3564 out:
3565         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3566         return ret;
3567 }
3568
3569 /*
3570  * The user of this function is...
3571  * RES_LIMIT.
3572  */
3573 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3574                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3575 {
3576         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3577         unsigned long nr_pages;
3578         int ret;
3579
3580         buf = strstrip(buf);
3581         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3582         if (ret)
3583                 return ret;
3584
3585         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3586         case RES_LIMIT:
3587                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3588                         ret = -EINVAL;
3589                         break;
3590                 }
3591                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3592                 case _MEM:
3593                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3594                         break;
3595                 case _MEMSWAP:
3596                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3597                         break;
3598                 case _KMEM:
3599                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3600                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3601                                      "depend on this functionality.\n");
3602                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3603                         break;
3604                 case _TCP:
3605                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3606                         break;
3607                 }
3608                 break;
3609         case RES_SOFT_LIMIT:
3610                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3611                 ret = 0;
3612                 break;
3613         }
3614         return ret ?: nbytes;
3615 }
3616
3617 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3618                                 size_t nbytes, loff_t off)
3619 {
3620         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3621         struct page_counter *counter;
3622
3623         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3624         case _MEM:
3625                 counter = &memcg->memory;
3626                 break;
3627         case _MEMSWAP:
3628                 counter = &memcg->memsw;
3629                 break;
3630         case _KMEM:
3631                 counter = &memcg->kmem;
3632                 break;
3633         case _TCP:
3634                 counter = &memcg->tcpmem;
3635                 break;
3636         default:
3637                 BUG();
3638         }
3639
3640         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3641         case RES_MAX_USAGE:
3642                 page_counter_reset_watermark(counter);
3643                 break;
3644         case RES_FAILCNT:
3645                 counter->failcnt = 0;
3646                 break;
3647         default:
3648                 BUG();
3649         }
3650
3651         return nbytes;
3652 }
3653
3654 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3655                                         struct cftype *cft)
3656 {
3657         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3658 }
3659
3660 #ifdef CONFIG_MMU
3661 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3662                                         struct cftype *cft, u64 val)
3663 {
3664         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3665
3666         if (val & ~MOVE_MASK)
3667                 return -EINVAL;
3668
3669         /*
3670          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3671          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3672          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3673          * affect task migrations starting after the change.
3674          */
3675         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3676         return 0;
3677 }
3678 #else
3679 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3680                                         struct cftype *cft, u64 val)
3681 {
3682         return -ENOSYS;
3683 }
3684 #endif
3685
3686 #ifdef CONFIG_NUMA
3687
3688 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3689 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3690 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3691
3692 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3693                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3694 {
3695         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3696         unsigned long nr = 0;
3697         enum lru_list lru;
3698
3699         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3700
3701         for_each_lru(lru) {
3702                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3703                         continue;
3704                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3705         }
3706         return nr;
3707 }
3708
3709 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3710                                              unsigned int lru_mask)
3711 {
3712         unsigned long nr = 0;
3713         enum lru_list lru;
3714
3715         for_each_lru(lru) {
3716                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3717                         continue;
3718                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3719         }
3720         return nr;
3721 }
3722
3723 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3724 {
3725         struct numa_stat {
3726                 const char *name;
3727                 unsigned int lru_mask;
3728         };
3729
3730         static const struct numa_stat stats[] = {
3731                 { "total", LRU_ALL },
3732                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3733                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3734                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3735         };
3736         const struct numa_stat *stat;
3737         int nid;
3738         unsigned long nr;
3739         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3740
3741         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3742                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3743                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3744                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3745                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3746                                                           stat->lru_mask);
3747                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3748                 }
3749                 seq_putc(m, '\n');
3750         }
3751
3752         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3753                 struct mem_cgroup *iter;
3754
3755                 nr = 0;
3756                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3757                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3758                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3759                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3760                         nr = 0;
3761                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3762                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3763                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3764                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3765                 }
3766                 seq_putc(m, '\n');
3767         }
3768
3769         return 0;
3770 }
3771 #endif /* CONFIG_NUMA */
3772
3773 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3774         MEMCG_CACHE,
3775         MEMCG_RSS,
3776         MEMCG_RSS_HUGE,
3777         NR_SHMEM,
3778         NR_FILE_MAPPED,
3779         NR_FILE_DIRTY,
3780         NR_WRITEBACK,
3781         MEMCG_SWAP,
3782 };
3783
3784 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3785         "cache",
3786         "rss",
3787         "rss_huge",
3788         "shmem",
3789         "mapped_file",
3790         "dirty",
3791         "writeback",
3792         "swap",
3793 };
3794
3795 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3796 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3797         PGPGIN,
3798         PGPGOUT,
3799         PGFAULT,
3800         PGMAJFAULT,
3801 };
3802
3803 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3804 {
3805         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3806         unsigned long memory, memsw;
3807         struct mem_cgroup *mi;
3808         unsigned int i;
3809
3810         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3811
3812         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3813                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3814                         continue;
3815                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3816                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3817                            PAGE_SIZE);
3818         }
3819
3820         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3821                 seq_printf(m, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
3822                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3823
3824         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3825                 seq_printf(m, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
3826                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3827                            PAGE_SIZE);
3828
3829         /* Hierarchical information */
3830         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3831         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3832                 memory = min(memory, READ_ONCE(mi->memory.max));
3833                 memsw = min(memsw, READ_ONCE(mi->memsw.max));
3834         }
3835         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3836                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3837         if (do_memsw_account())
3838                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3839                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3840
3841         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3842                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3843                         continue;
3844                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3845                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3846                            PAGE_SIZE);
3847         }
3848
3849         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3850                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3851                            vm_event_name(memcg1_events[i]),
3852                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3853
3854         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3855                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
3856                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3857                            PAGE_SIZE);
3858
3859 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3860         {
3861                 pg_data_t *pgdat;
3862                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3863                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3864                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3865                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3866
3867                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3868                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3869                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3870
3871                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3872                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3873                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3874                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3875                 }
3876                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3877                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3878                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3879                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3880         }
3881 #endif
3882
3883         return 0;
3884 }
3885
3886 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3887                                       struct cftype *cft)
3888 {
3889         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3890
3891         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3892 }
3893
3894 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3895                                        struct cftype *cft, u64 val)
3896 {
3897         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3898
3899         if (val > 100)
3900                 return -EINVAL;
3901
3902         if (css->parent)
3903                 memcg->swappiness = val;
3904         else
3905                 vm_swappiness = val;
3906
3907         return 0;
3908 }
3909
3910 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3911 {
3912         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3913         unsigned long usage;
3914         int i;
3915
3916         rcu_read_lock();
3917         if (!swap)
3918                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3919         else
3920                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3921
3922         if (!t)
3923                 goto unlock;
3924
3925         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3926
3927         /*
3928          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3929          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3930          * call of __mem_cgroup_threshold().
3931          */
3932         i = t->current_threshold;
3933
3934         /*
3935          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3936          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3937          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3938          * only one element of the array here.
3939          */
3940         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3941                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3942
3943         /* i = current_threshold + 1 */
3944         i++;
3945
3946         /*
3947          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3948          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3949          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3950          * only one element of the array here.
3951          */
3952         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3953                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3954
3955         /* Update current_threshold */
3956         t->current_threshold = i - 1;
3957 unlock:
3958         rcu_read_unlock();
3959 }
3960
3961 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3962 {
3963         while (memcg) {
3964                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3965                 if (do_memsw_account())
3966                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3967
3968                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3969         }
3970 }
3971
3972 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3973 {
3974         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3975         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3976
3977         if (_a->threshold > _b->threshold)
3978                 return 1;
3979
3980         if (_a->threshold < _b->threshold)
3981                 return -1;
3982
3983         return 0;
3984 }
3985
3986 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3987 {
3988         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3989
3990         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3991
3992         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3993                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3994
3995         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3996         return 0;
3997 }
3998
3999 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4000 {
4001         struct mem_cgroup *iter;
4002
4003         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4004                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4005 }
4006
4007 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4008         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4009 {
4010         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4011         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4012         unsigned long threshold;
4013         unsigned long usage;
4014         int i, size, ret;
4015
4016         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4017         if (ret)
4018                 return ret;
4019
4020         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4021
4022         if (type == _MEM) {
4023                 thresholds = &memcg->thresholds;
4024                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4025         } else if (type == _MEMSWAP) {
4026                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4027                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4028         } else
4029                 BUG();
4030
4031         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4032         if (thresholds->primary)
4033                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4034
4035         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4036
4037         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4038         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4039         if (!new) {
4040                 ret = -ENOMEM;
4041                 goto unlock;
4042         }
4043         new->size = size;
4044
4045         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4046         if (thresholds->primary) {
4047                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4048                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4049         }
4050
4051         /* Add new threshold */
4052         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4053         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4054
4055         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4056         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4057                         compare_thresholds, NULL);
4058
4059         /* Find current threshold */
4060         new->current_threshold = -1;
4061         for (i = 0; i < size; i++) {
4062                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4063                         /*
4064                          * new->current_threshold will not be used until
4065                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4066                          * it here.
4067                          */
4068                         ++new->current_threshold;
4069                 } else
4070                         break;
4071         }
4072
4073         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4074         kfree(thresholds->spare);
4075         thresholds->spare = thresholds->primary;
4076
4077         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4078
4079         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4080         synchronize_rcu();
4081
4082 unlock:
4083         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4084
4085         return ret;
4086 }
4087
4088 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4089         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4090 {
4091         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4092 }
4093
4094 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4095         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4096 {
4097         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4098 }
4099
4100 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4101         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4102 {
4103         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4104         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4105         unsigned long usage;
4106         int i, j, size, entries;
4107
4108         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4109
4110         if (type == _MEM) {
4111                 thresholds = &memcg->thresholds;
4112                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4113         } else if (type == _MEMSWAP) {
4114                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4115                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4116         } else
4117                 BUG();
4118
4119         if (!thresholds->primary)
4120                 goto unlock;
4121
4122         /* Check if a threshold crossed before removing */
4123         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4124
4125         /* Calculate new number of threshold */
4126         size = entries = 0;
4127         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4128                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4129                         size++;
4130                 else
4131                         entries++;
4132         }
4133
4134         new = thresholds->spare;
4135
4136         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4137         if (!entries)
4138                 goto unlock;
4139
4140         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4141         if (!size) {
4142                 kfree(new);
4143                 new = NULL;
4144                 goto swap_buffers;
4145         }
4146
4147         new->size = size;
4148
4149         /* Copy thresholds and find current threshold */
4150         new->current_threshold = -1;
4151         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4152                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4153                         continue;
4154
4155                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4156                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4157                         /*
4158                          * new->current_threshold will not be used
4159                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4160                          * it here.
4161                          */
4162                         ++new->current_threshold;
4163                 }
4164                 j++;
4165         }
4166
4167 swap_buffers:
4168         /* Swap primary and spare array */
4169         thresholds->spare = thresholds->primary;
4170
4171         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4172
4173         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4174         synchronize_rcu();
4175
4176         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4177         if (!new) {
4178                 kfree(thresholds->spare);
4179                 thresholds->spare = NULL;
4180         }
4181 unlock:
4182         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4183 }
4184
4185 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4186         struct eventfd_ctx *eventfd)
4187 {
4188         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4189 }
4190
4191 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4192         struct eventfd_ctx *eventfd)
4193 {
4194         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4195 }
4196
4197 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4198         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4199 {
4200         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4201
4202         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4203         if (!event)
4204                 return -ENOMEM;
4205
4206         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4207
4208         event->eventfd = eventfd;
4209         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4210
4211         /* already in OOM ? */
4212         if (memcg->under_oom)
4213                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4214         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4215
4216         return 0;
4217 }
4218
4219 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4220         struct eventfd_ctx *eventfd)
4221 {
4222         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4223
4224         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4225
4226         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4227                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4228                         list_del(&ev->list);
4229                         kfree(ev);
4230                 }
4231         }
4232
4233         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4234 }
4235
4236 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4237 {
4238         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4239
4240         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4241         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4242         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4243                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4244         return 0;
4245 }
4246
4247 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4248         struct cftype *cft, u64 val)
4249 {
4250         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4251
4252         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4253         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4254                 return -EINVAL;
4255
4256         memcg->oom_kill_disable = val;
4257         if (!val)
4258                 memcg_oom_recover(memcg);
4259
4260         return 0;
4261 }
4262
4263 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4264
4265 #include <trace/events/writeback.h>
4266
4267 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4268 {
4269         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4270 }
4271
4272 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4273 {
4274         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4275 }
4276
4277 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4278 {
4279         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4280 }
4281
4282 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4283 {
4284         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4285
4286         if (!memcg->css.parent)
4287                 return NULL;
4288
4289         return &memcg->cgwb_domain;
4290 }
4291
4292 /*
4293  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4294  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4295  */
4296 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4297 {
4298         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4299         int cpu;
4300
4301         for_each_online_cpu(cpu)
4302                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4303         if (x < 0)
4304                 x = 0;
4305         return x;
4306 }
4307
4308 /**
4309  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4310  * @wb: bdi_writeback in question
4311  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4312  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4313  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4314  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4315  *
4316  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4317  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4318  * is a bit more involved.
4319  *
4320  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4321  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4322  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4323  * available memory in the system.  The caller should further cap
4324  * *@pheadroom accordingly.
4325  */
4326 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4327                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4328                          unsigned long *pwriteback)
4329 {
4330         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4331         struct mem_cgroup *parent;
4332
4333         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4334
4335         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4336         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4337                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4338         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4339
4340         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4341                 unsigned long ceiling = min(READ_ONCE(memcg->memory.max),
4342                                             READ_ONCE(memcg->high));
4343                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4344
4345                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4346                 memcg = parent;
4347         }
4348 }
4349
4350 /*
4351  * Foreign dirty flushing
4352  *
4353  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4354  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4355  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4356  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4357  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4358  * different cgroups isn't a common use-case.
4359  *
4360  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4361  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4362  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4363  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4364  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4365  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4366  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4367  * make writeback of the dirty pages happen.
4368  *
4369  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4370  * severely throttled after making some progress after each
4371  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4372  * completely idle.
4373  *
4374  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4375  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4376  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4377  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4378  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4379  *
4380  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4381  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4382  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4383  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4384  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4385  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4386  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4387  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4388  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4389  *
4390  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4391  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4392  * records are lockless and racy.
4393  */
4394 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4395                                              struct bdi_writeback *wb)
4396 {
4397         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4398         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4399         u64 now = get_jiffies_64();
4400         u64 oldest_at = now;
4401         int oldest = -1;
4402         int i;
4403
4404         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4405
4406         /*
4407          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4408          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4409          * written out.
4410          */
4411         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4412                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4413                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4414                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4415                         break;
4416                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4417                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4418                         oldest = i;
4419                         oldest_at = frn->at;
4420                 }
4421         }
4422
4423         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4424                 /*
4425                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4426                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4427                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4428                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4429                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4430                  */
4431                 unsigned long update_intv =
4432                         min_t(unsigned long, HZ,
4433                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4434
4435                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4436                         frn->at = now;
4437         } else if (oldest >= 0) {
4438                 /* replace the oldest free one */
4439                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4440                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4441                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4442                 frn->at = now;
4443         }
4444 }
4445
4446 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4447 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4448 {
4449         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4450         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4451         u64 now = jiffies_64;
4452         int i;
4453
4454         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4455                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4456
4457                 /*
4458                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4459                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4460                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4461                  * already one in flight.
4462                  */
4463                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4464                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4465                         frn->at = 0;
4466                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4467                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4468                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4469                                                &frn->done);
4470                 }
4471         }
4472 }
4473
4474 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4475
4476 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4477 {
4478         return 0;
4479 }
4480
4481 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4482 {
4483 }
4484
4485 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4486 {
4487 }
4488
4489 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4490
4491 /*
4492  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4493  *
4494  * "cgroup.event_control" implementation.
4495  *
4496  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4497  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4498  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4499  *
4500  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4501  * possible.
4502  */
4503
4504 /*
4505  * Unregister event and free resources.
4506  *
4507  * Gets called from workqueue.
4508  */
4509 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4510 {
4511         struct mem_cgroup_event *event =
4512                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4513         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4514
4515         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4516
4517         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4518
4519         /* Notify userspace the event is going away. */
4520         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4521
4522         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4523         kfree(event);
4524         css_put(&memcg->css);
4525 }
4526
4527 /*
4528  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4529  *
4530  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4531  */
4532 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4533                             int sync, void *key)
4534 {
4535         struct mem_cgroup_event *event =
4536                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4537         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4538         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4539
4540         if (flags & EPOLLHUP) {
4541                 /*
4542                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4543                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4544                  * for us.
4545                  *
4546                  * We can't race against event freeing since the other
4547                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4548                  * which we hold.
4549                  */
4550                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4551                 if (!list_empty(&event->list)) {
4552                         list_del_init(&event->list);
4553                         /*
4554                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4555                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4556                          */
4557                         schedule_work(&event->remove);
4558                 }
4559                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4560         }
4561
4562         return 0;
4563 }
4564
4565 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4566                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4567 {
4568         struct mem_cgroup_event *event =
4569                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4570
4571         event->wqh = wqh;
4572         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4573 }
4574
4575 /*
4576  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4577  *
4578  * Parse input and register new cgroup event handler.
4579  *
4580  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4581  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4582  */
4583 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4584                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4585 {
4586         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4587         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4588         struct mem_cgroup_event *event;
4589         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4590         unsigned int efd, cfd;
4591         struct fd efile;
4592         struct fd cfile;
4593         const char *name;
4594         char *endp;
4595         int ret;
4596
4597         buf = strstrip(buf);
4598
4599         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4600         if (*endp != ' ')
4601                 return -EINVAL;
4602         buf = endp + 1;
4603
4604         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4605         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4606                 return -EINVAL;
4607         buf = endp + 1;
4608
4609         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4610         if (!event)
4611                 return -ENOMEM;
4612
4613         event->memcg = memcg;
4614         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4615         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4616         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4617         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4618
4619         efile = fdget(efd);
4620         if (!efile.file) {
4621                 ret = -EBADF;
4622                 goto out_kfree;
4623         }
4624
4625         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4626         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4627                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4628                 goto out_put_efile;
4629         }
4630
4631         cfile = fdget(cfd);
4632         if (!cfile.file) {
4633                 ret = -EBADF;
4634                 goto out_put_eventfd;
4635         }
4636
4637         /* the process need read permission on control file */
4638         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4639         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4640         if (ret < 0)
4641                 goto out_put_cfile;
4642
4643         /*
4644          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4645          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4646          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4647          * is for compatibility anyway.
4648          *
4649          * DO NOT ADD NEW FILES.
4650          */
4651         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4652
4653         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4654                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4655                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4656         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4657                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4658                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4659         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4660                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4661                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4662         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4663                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4664                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4665         } else {
4666                 ret = -EINVAL;
4667                 goto out_put_cfile;
4668         }
4669
4670         /*
4671          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4672          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4673          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4674          */
4675         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4676                                                &memory_cgrp_subsys);
4677         ret = -EINVAL;
4678         if (IS_ERR(cfile_css))
4679                 goto out_put_cfile;
4680         if (cfile_css != css) {
4681                 css_put(cfile_css);
4682                 goto out_put_cfile;
4683         }
4684
4685         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4686         if (ret)
4687                 goto out_put_css;
4688
4689         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4690
4691         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4692         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4693         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4694
4695         fdput(cfile);
4696         fdput(efile);
4697
4698         return nbytes;
4699
4700 out_put_css:
4701         css_put(css);
4702 out_put_cfile:
4703         fdput(cfile);
4704 out_put_eventfd:
4705         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4706 out_put_efile:
4707         fdput(efile);
4708 out_kfree:
4709         kfree(event);
4710
4711         return ret;
4712 }
4713
4714 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4715         {
4716                 .name = "usage_in_bytes",
4717                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4718                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4719         },
4720         {
4721                 .name = "max_usage_in_bytes",
4722                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4723                 .write = mem_cgroup_reset,
4724                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4725         },
4726         {
4727                 .name = "limit_in_bytes",
4728                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4729                 .write = mem_cgroup_write,
4730                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4731         },
4732         {
4733                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4734                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4735                 .write = mem_cgroup_write,
4736                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4737         },
4738         {
4739                 .name = "failcnt",
4740                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4741                 .write = mem_cgroup_reset,
4742                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4743         },
4744         {
4745                 .name = "stat",
4746                 .seq_show = memcg_stat_show,
4747         },
4748         {
4749                 .name = "force_empty",
4750                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4751         },
4752         {
4753                 .name = "use_hierarchy",
4754                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4755                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4756         },
4757         {
4758                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4759                 .write = memcg_write_event_control,
4760                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4761         },
4762         {
4763                 .name = "swappiness",
4764                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4765                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4766         },
4767         {
4768                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4769                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4770                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4771         },
4772         {
4773                 .name = "oom_control",
4774                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4775                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4776                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4777         },
4778         {
4779                 .name = "pressure_level",
4780         },
4781 #ifdef CONFIG_NUMA
4782         {
4783                 .name = "numa_stat",
4784                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4785         },
4786 #endif
4787         {
4788                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4789                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4790                 .write = mem_cgroup_write,
4791                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4792         },
4793         {
4794                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4795                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4796                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4797         },
4798         {
4799                 .name = "kmem.failcnt",
4800                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4801                 .write = mem_cgroup_reset,
4802                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4803         },
4804         {
4805                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4806                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4807                 .write = mem_cgroup_reset,
4808                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4809         },
4810 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && \
4811         (defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG))
4812         {
4813                 .name = "kmem.slabinfo",
4814                 .seq_start = memcg_slab_start,
4815                 .seq_next = memcg_slab_next,
4816                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4817                 .seq_show = memcg_slab_show,
4818         },
4819 #endif
4820         {
4821                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4822                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4823                 .write = mem_cgroup_write,
4824                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4825         },
4826         {
4827                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4828                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4829                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4830         },
4831         {
4832                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4833                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4834                 .write = mem_cgroup_reset,
4835                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4836         },
4837         {
4838                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4839                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4840                 .write = mem_cgroup_reset,
4841                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4842         },
4843         { },    /* terminate */
4844 };
4845
4846 /*
4847  * Private memory cgroup IDR
4848  *
4849  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4850  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4851  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4852  * memory-controlled cgroups to 64k.
4853  *
4854  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4855  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4856  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4857  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4858  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4859  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4860  *
4861  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4862  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4863  * when the CSS is offlined.
4864  *
4865  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4866  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4867  * those references are manageable from userspace.
4868  */
4869
4870 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4871
4872 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4873 {
4874         if (memcg->id.id > 0) {
4875                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4876                 memcg->id.id = 0;
4877         }
4878 }
4879
4880 static void __maybe_unused mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg,
4881                                                   unsigned int n)
4882 {
4883         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4884 }
4885
4886 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4887 {
4888         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4889                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4890
4891                 /* Memcg ID pins CSS */
4892                 css_put(&memcg->css);
4893         }
4894 }
4895
4896 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4897 {
4898         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4899 }
4900
4901 /**
4902  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4903  * @id: the memcg id to look up
4904  *
4905  * Caller must hold rcu_read_lock().
4906  */
4907 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4908 {
4909         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4910         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4911 }
4912
4913 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4914 {
4915         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4916         int tmp = node;
4917         /*
4918          * This routine is called against possible nodes.
4919          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4920          *
4921          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4922          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4923          *       function.
4924          */
4925         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4926                 tmp = -1;
4927         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4928         if (!pn)
4929                 return 1;
4930
4931         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4932         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4933                 kfree(pn);
4934                 return 1;
4935         }
4936
4937         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4938         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4939                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4940                 kfree(pn);
4941                 return 1;
4942         }
4943
4944         lruvec_init(&pn->lruvec);
4945         pn->usage_in_excess = 0;
4946         pn->on_tree = false;
4947         pn->memcg = memcg;
4948
4949         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4950         return 0;
4951 }
4952
4953 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4954 {
4955         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4956
4957         if (!pn)
4958                 return;
4959
4960         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4961         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4962         kfree(pn);
4963 }
4964
4965 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4966 {
4967         int node;
4968
4969         for_each_node(node)
4970                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4971         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4972         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4973         kfree(memcg);
4974 }
4975
4976 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4977 {
4978         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4979         /*
4980          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4981          * on parent's and all ancestor levels.
4982          */
4983         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg);
4984         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4985         __mem_cgroup_free(memcg);
4986 }
4987
4988 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4989 {
4990         struct mem_cgroup *memcg;
4991         unsigned int size;
4992         int node;
4993         int __maybe_unused i;
4994         long error = -ENOMEM;
4995
4996         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4997         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4998
4999         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
5000         if (!memcg)
5001                 return ERR_PTR(error);
5002
5003         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
5004                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
5005                                  GFP_KERNEL);
5006         if (memcg->id.id < 0) {
5007                 error = memcg->id.id;
5008                 goto fail;
5009         }
5010
5011         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5012         if (!memcg->vmstats_local)
5013                 goto fail;
5014
5015         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5016         if (!memcg->vmstats_percpu)
5017                 goto fail;
5018
5019         for_each_node(node)
5020                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5021                         goto fail;
5022
5023         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5024                 goto fail;
5025
5026         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5027         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5028         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5029         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5030         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5031         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5032         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5033         memcg->socket_pressure = jiffies;
5034 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5035         memcg->kmemcg_id = -1;
5036 #endif
5037 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5038         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5039         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5040                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5041                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5042 #endif
5043 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5044         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5045         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5046         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5047 #endif
5048         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5049         return memcg;
5050 fail:
5051         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5052         __mem_cgroup_free(memcg);
5053         return ERR_PTR(error);
5054 }
5055
5056 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5057 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5058 {
5059         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5060         struct mem_cgroup *memcg;
5061         long error = -ENOMEM;
5062
5063         memcg = mem_cgroup_alloc();
5064         if (IS_ERR(memcg))
5065                 return ERR_CAST(memcg);
5066
5067         WRITE_ONCE(memcg->high, PAGE_COUNTER_MAX);
5068         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5069         if (parent) {
5070                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5071                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5072         }
5073         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5074                 memcg->use_hierarchy = true;
5075                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5076                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5077                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5078                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5079                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5080         } else {
5081                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5082                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5083                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5084                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5085                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5086                 /*
5087                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5088                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5089                  * unfortunate state in our controller.
5090                  */
5091                 if (parent != root_mem_cgroup)
5092                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5093         }
5094
5095         /* The following stuff does not apply to the root */
5096         if (!parent) {
5097 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5098                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5099 #endif
5100                 root_mem_cgroup = memcg;
5101                 return &memcg->css;
5102         }
5103
5104         error = memcg_online_kmem(memcg);
5105         if (error)
5106                 goto fail;
5107
5108         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5109                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5110
5111         return &memcg->css;
5112 fail:
5113         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5114         mem_cgroup_free(memcg);
5115         return ERR_PTR(error);
5116 }
5117
5118 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5119 {
5120         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5121
5122         /*
5123          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5124          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5125          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5126          */
5127         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5128                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5129                 return -ENOMEM;
5130         }
5131
5132         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5133         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5134         css_get(css);
5135         return 0;
5136 }
5137
5138 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5139 {
5140         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5141         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5142
5143         /*
5144          * Unregister events and notify userspace.
5145          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5146          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5147          */
5148         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5149         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5150                 list_del_init(&event->list);
5151                 schedule_work(&event->remove);
5152         }
5153         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5154
5155         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5156         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5157
5158         memcg_offline_kmem(memcg);
5159         wb_memcg_offline(memcg);
5160
5161         drain_all_stock(memcg);
5162
5163         mem_cgroup_id_put(memcg);
5164 }
5165
5166 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5167 {
5168         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5169
5170         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5171 }
5172
5173 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5174 {
5175         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5176         int __maybe_unused i;
5177
5178 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5179         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5180                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5181 #endif
5182         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5183                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5184
5185         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5186                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5187
5188         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5189         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5190         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5191         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5192         memcg_free_kmem(memcg);
5193         mem_cgroup_free(memcg);
5194 }
5195
5196 /**
5197  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5198  * @css: the target css
5199  *
5200  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5201  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5202  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5203  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5204  * made visible again.
5205  *
5206  * The current implementation only resets the essential configurations.
5207  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5208  */
5209 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5210 {
5211         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5212
5213         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5214         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5215         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5216         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5217         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5218         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5219         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5220         WRITE_ONCE(memcg->high, PAGE_COUNTER_MAX);
5221         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5222         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5223 }
5224
5225 #ifdef CONFIG_MMU
5226 /* Handlers for move charge at task migration. */
5227 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5228 {
5229         int ret;
5230
5231         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5232         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5233         if (!ret) {
5234                 mc.precharge += count;
5235                 return ret;
5236         }
5237
5238         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5239         while (count--) {
5240                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5241                 if (ret)
5242                         return ret;
5243                 mc.precharge++;
5244                 cond_resched();
5245         }
5246         return 0;
5247 }
5248
5249 union mc_target {
5250         struct page     *page;
5251         swp_entry_t     ent;
5252 };
5253
5254 enum mc_target_type {
5255         MC_TARGET_NONE = 0,
5256         MC_TARGET_PAGE,
5257         MC_TARGET_SWAP,
5258         MC_TARGET_DEVICE,
5259 };
5260
5261 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5262                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5263 {
5264         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5265
5266         if (!page || !page_mapped(page))
5267                 return NULL;
5268         if (PageAnon(page)) {
5269                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5270                         return NULL;
5271         } else {
5272                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5273                         return NULL;
5274         }
5275         if (!get_page_unless_zero(page))
5276                 return NULL;
5277
5278         return page;
5279 }
5280
5281 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5282 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5283                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5284 {
5285         struct page *page = NULL;
5286         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5287
5288         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5289                 return NULL;
5290
5291         /*
5292          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5293          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5294          * as special swap entry in the CPU page table.
5295          */
5296         if (is_device_private_entry(ent)) {
5297                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5298                 /*
5299                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5300                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5301                  */
5302                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5303                         return NULL;
5304                 return page;
5305         }
5306
5307         /*
5308          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5309          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5310          */
5311         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5312         if (do_memsw_account())
5313                 entry->val = ent.val;
5314
5315         return page;
5316 }
5317 #else
5318 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5319                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5320 {
5321         return NULL;
5322 }
5323 #endif
5324
5325 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5326                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5327 {
5328         struct page *page = NULL;
5329         struct address_space *mapping;
5330         pgoff_t pgoff;
5331
5332         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5333                 return NULL;
5334         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5335                 return NULL;
5336
5337         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5338         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5339
5340         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5341 #ifdef CONFIG_SWAP
5342         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5343         if (shmem_mapping(mapping)) {
5344                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5345                 if (xa_is_value(page)) {
5346                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5347                         if (do_memsw_account())
5348                                 *entry = swp;
5349                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5350                                              swp_offset(swp));
5351                 }
5352         } else
5353                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5354 #else
5355         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5356 #endif
5357         return page;
5358 }
5359
5360 /**
5361  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5362  * @page: the page
5363  * @compound: charge the page as compound or small page
5364  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5365  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5366  *
5367  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5368  *
5369  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5370  * from old cgroup.
5371  */
5372 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5373                                    bool compound,
5374                                    struct mem_cgroup *from,
5375                                    struct mem_cgroup *to)
5376 {
5377         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5378         struct pglist_data *pgdat;
5379         unsigned long flags;
5380         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5381         int ret;
5382         bool anon;
5383
5384         VM_BUG_ON(from == to);
5385         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5386         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5387
5388         /*
5389          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5390          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5391          */
5392         ret = -EBUSY;
5393         if (!trylock_page(page))
5394                 goto out;
5395
5396         ret = -EINVAL;
5397         if (page->mem_cgroup != from)
5398                 goto out_unlock;
5399
5400         anon = PageAnon(page);
5401
5402         pgdat = page_pgdat(page);
5403         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5404         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5405
5406         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5407
5408         if (!anon && page_mapped(page)) {
5409                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5410                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5411         }
5412
5413         /*
5414          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5415          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5416          * So mapping should be stable for dirty pages.
5417          */
5418         if (!anon && PageDirty(page)) {
5419                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5420
5421                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5422                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5423                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5424                 }
5425         }
5426
5427         if (PageWriteback(page)) {
5428                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5429                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5430         }
5431
5432         /*
5433          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5434          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5435          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5436          */
5437
5438         /* caller should have done css_get */
5439         page->mem_cgroup = to;
5440
5441         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5442
5443         ret = 0;
5444
5445         local_irq_disable();
5446         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5447         memcg_check_events(to, page);
5448         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5449         memcg_check_events(from, page);
5450         local_irq_enable();
5451 out_unlock:
5452         unlock_page(page);
5453 out:
5454         return ret;
5455 }
5456
5457 /**
5458  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5459  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5460  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5461  * @ptent: the pte to be checked
5462  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5463  *
5464  * Returns
5465  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5466  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5467  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5468  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5469  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5470  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5471  *     in target->ent.
5472  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5473  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5474  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5475  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5476  *     regular page.
5477  *
5478  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5479  *
5480  * Called with pte lock held.
5481  */
5482
5483 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5484                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5485 {
5486         struct page *page = NULL;
5487         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5488         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5489
5490         if (pte_present(ptent))
5491                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5492         else if (is_swap_pte(ptent))
5493                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5494         else if (pte_none(ptent))
5495                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5496
5497         if (!page && !ent.val)
5498                 return ret;
5499         if (page) {
5500                 /*
5501                  * Do only loose check w/o serialization.
5502                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5503                  * not under LRU exclusion.
5504                  */
5505                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5506                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5507                         if (is_device_private_page(page))
5508                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5509                         if (target)
5510                                 target->page = page;
5511                 }
5512                 if (!ret || !target)
5513                         put_page(page);
5514         }
5515         /*
5516          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5517          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5518          */
5519         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5520             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5521                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5522                 if (target)
5523                         target->ent = ent;
5524         }
5525         return ret;
5526 }
5527
5528 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5529 /*
5530  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5531  * not support them for now.
5532  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5533  */
5534 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5535                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5536 {
5537         struct page *page = NULL;
5538         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5539
5540         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5541                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5542                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5543                 return ret;
5544         }
5545         page = pmd_page(pmd);
5546         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5547         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5548                 return ret;
5549         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5550                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5551                 if (target) {
5552                         get_page(page);
5553                         target->page = page;
5554                 }
5555         }
5556         return ret;
5557 }
5558 #else
5559 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5560                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5561 {
5562         return MC_TARGET_NONE;
5563 }
5564 #endif
5565
5566 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5567                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5568                                         struct mm_walk *walk)
5569 {
5570         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5571         pte_t *pte;
5572         spinlock_t *ptl;
5573
5574         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5575         if (ptl) {
5576                 /*
5577                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5578                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5579                  * this might change.
5580                  */
5581                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5582                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5583                 spin_unlock(ptl);
5584                 return 0;
5585         }
5586
5587         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5588                 return 0;
5589         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5590         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5591                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5592                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5593         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5594         cond_resched();
5595
5596         return 0;
5597 }
5598
5599 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5600         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5601 };
5602
5603 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5604 {
5605         unsigned long precharge;
5606
5607         down_read(&mm->mmap_sem);
5608         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5609         up_read(&mm->mmap_sem);
5610
5611         precharge = mc.precharge;
5612         mc.precharge = 0;
5613
5614         return precharge;
5615 }
5616
5617 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5618 {
5619         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5620
5621         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5622         mc.moving_task = current;
5623         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5624 }
5625
5626 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5627 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5628 {
5629         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5630         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5631
5632         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5633         if (mc.precharge) {
5634                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5635                 mc.precharge = 0;
5636         }
5637         /*
5638          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5639          * we must uncharge here.
5640          */
5641         if (mc.moved_charge) {
5642                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5643                 mc.moved_charge = 0;
5644         }
5645         /* we must fixup refcnts and charges */
5646         if (mc.moved_swap) {
5647                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5648                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5649                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5650
5651                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5652
5653                 /*
5654                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5655                  * should uncharge to->memory.
5656                  */
5657                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5658                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5659
5660                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5661                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5662
5663                 mc.moved_swap = 0;
5664         }
5665         memcg_oom_recover(from);
5666         memcg_oom_recover(to);
5667         wake_up_all(&mc.waitq);
5668 }
5669
5670 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5671 {
5672         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5673
5674         /*
5675          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5676          * task migration.
5677          */
5678         mc.moving_task = NULL;
5679         __mem_cgroup_clear_mc();
5680         spin_lock(&mc.lock);
5681         mc.from = NULL;
5682         mc.to = NULL;
5683         mc.mm = NULL;
5684         spin_unlock(&mc.lock);
5685
5686         mmput(mm);
5687 }
5688
5689 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5690 {
5691         struct cgroup_subsys_state *css;
5692         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5693         struct mem_cgroup *from;
5694         struct task_struct *leader, *p;
5695         struct mm_struct *mm;
5696         unsigned long move_flags;
5697         int ret = 0;
5698
5699         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5700         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5701                 return 0;
5702
5703         /*
5704          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5705          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5706          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5707          * multiple.
5708          */
5709         p = NULL;
5710         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5711                 WARN_ON_ONCE(p);
5712                 p = leader;
5713                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5714         }
5715         if (!p)
5716                 return 0;
5717
5718         /*
5719          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5720          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5721          * So we need to save it, and keep it going.
5722          */
5723         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5724         if (!move_flags)
5725                 return 0;
5726
5727         from = mem_cgroup_from_task(p);
5728
5729         VM_BUG_ON(from == memcg);
5730
5731         mm = get_task_mm(p);
5732         if (!mm)
5733                 return 0;
5734         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5735         if (mm->owner == p) {
5736                 VM_BUG_ON(mc.from);
5737                 VM_BUG_ON(mc.to);
5738                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5739                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5740                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5741
5742                 spin_lock(&mc.lock);
5743                 mc.mm = mm;
5744                 mc.from = from;
5745                 mc.to = memcg;
5746                 mc.flags = move_flags;
5747                 spin_unlock(&mc.lock);
5748                 /* We set mc.moving_task later */
5749
5750                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5751                 if (ret)
5752                         mem_cgroup_clear_mc();
5753         } else {
5754                 mmput(mm);
5755         }
5756         return ret;
5757 }
5758
5759 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5760 {
5761         if (mc.to)
5762                 mem_cgroup_clear_mc();
5763 }
5764
5765 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5766                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5767                                 struct mm_walk *walk)
5768 {
5769         int ret = 0;
5770         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5771         pte_t *pte;
5772         spinlock_t *ptl;
5773         enum mc_target_type target_type;
5774         union mc_target target;
5775         struct page *page;
5776
5777         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5778         if (ptl) {
5779                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5780                         spin_unlock(ptl);
5781                         return 0;
5782                 }
5783                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5784                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5785                         page = target.page;
5786                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5787                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5788                                                              mc.from, mc.to)) {
5789                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5790                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5791                                 }
5792                                 putback_lru_page(page);
5793                         }
5794                         put_page(page);
5795                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5796                         page = target.page;
5797                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5798                                                      mc.from, mc.to)) {
5799                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5800                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5801                         }
5802                         put_page(page);
5803                 }
5804                 spin_unlock(ptl);
5805                 return 0;
5806         }
5807
5808         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5809                 return 0;
5810 retry:
5811         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5812         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5813                 pte_t ptent = *(pte++);
5814                 bool device = false;
5815                 swp_entry_t ent;
5816
5817                 if (!mc.precharge)
5818                         break;
5819
5820                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5821                 case MC_TARGET_DEVICE:
5822                         device = true;
5823                         fallthrough;
5824                 case MC_TARGET_PAGE:
5825                         page = target.page;
5826                         /*
5827                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5828                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5829                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5830                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5831                          */
5832                         if (PageTransCompound(page))
5833                                 goto put;
5834                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5835                                 goto put;
5836                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5837                                                 mc.from, mc.to)) {
5838                                 mc.precharge--;
5839                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5840                                 mc.moved_charge++;
5841                         }
5842                         if (!device)
5843                                 putback_lru_page(page);
5844 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5845                         put_page(page);
5846                         break;
5847                 case MC_TARGET_SWAP:
5848                         ent = target.ent;
5849                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5850                                 mc.precharge--;
5851                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5852                                 mc.moved_swap++;
5853                         }
5854                         break;
5855                 default:
5856                         break;
5857                 }
5858         }
5859         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5860         cond_resched();
5861
5862         if (addr != end) {
5863                 /*
5864                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5865                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5866                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5867                  * phase.
5868                  */
5869                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5870                 if (!ret)
5871                         goto retry;
5872         }
5873
5874         return ret;
5875 }
5876
5877 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5878         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5879 };
5880
5881 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5882 {
5883         lru_add_drain_all();
5884         /*
5885          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5886          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5887          * for already started RCU-only updates to finish.
5888          */
5889         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5890         synchronize_rcu();
5891 retry:
5892         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5893                 /*
5894                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5895                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5896                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5897                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5898                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5899                  */
5900                 __mem_cgroup_clear_mc();
5901                 cond_resched();
5902                 goto retry;
5903         }
5904         /*
5905          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5906          * additional charge, the page walk just aborts.
5907          */
5908         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5909                         NULL);
5910
5911         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5912         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5913 }
5914
5915 static void mem_cgroup_move_task(void)
5916 {
5917         if (mc.to) {
5918                 mem_cgroup_move_charge();
5919                 mem_cgroup_clear_mc();
5920         }
5921 }
5922 #else   /* !CONFIG_MMU */
5923 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5924 {
5925         return 0;
5926 }
5927 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5928 {
5929 }
5930 static void mem_cgroup_move_task(void)
5931 {
5932 }
5933 #endif
5934
5935 /*
5936  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5937  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5938  * attempt.
5939  */
5940 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5941 {
5942         /*
5943          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5944          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5945          * on for the root memcg is enough.
5946          */
5947         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5948                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5949         else
5950                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5951 }
5952
5953 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5954 {
5955         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5956                 seq_puts(m, "max\n");
5957         else
5958                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5959
5960         return 0;
5961 }
5962
5963 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5964                                struct cftype *cft)
5965 {
5966         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5967
5968         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5969 }
5970
5971 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5972 {
5973         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5974                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5975 }
5976
5977 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5978                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5979 {
5980         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5981         unsigned long min;
5982         int err;
5983
5984         buf = strstrip(buf);
5985         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5986         if (err)
5987                 return err;
5988
5989         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5990
5991         return nbytes;
5992 }
5993
5994 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5995 {
5996         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5997                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5998 }
5999
6000 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
6001                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6002 {
6003         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6004         unsigned long low;
6005         int err;
6006
6007         buf = strstrip(buf);
6008         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6009         if (err)
6010                 return err;
6011
6012         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6013
6014         return nbytes;
6015 }
6016
6017 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6018 {
6019         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6020 }
6021
6022 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6023                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6024 {
6025         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6026         unsigned int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6027         bool drained = false;
6028         unsigned long high;
6029         int err;
6030
6031         buf = strstrip(buf);
6032         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6033         if (err)
6034                 return err;
6035
6036         WRITE_ONCE(memcg->high, high);
6037
6038         for (;;) {
6039                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6040                 unsigned long reclaimed;
6041
6042                 if (nr_pages <= high)
6043                         break;
6044
6045                 if (signal_pending(current))
6046                         break;
6047
6048                 if (!drained) {
6049                         drain_all_stock(memcg);
6050                         drained = true;
6051                         continue;
6052                 }
6053
6054                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6055                                                          GFP_KERNEL, true);
6056
6057                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6058                         break;
6059         }
6060
6061         return nbytes;
6062 }
6063
6064 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6065 {
6066         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6067                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6068 }
6069
6070 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6071                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6072 {
6073         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6074         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6075         bool drained = false;
6076         unsigned long max;
6077         int err;
6078
6079         buf = strstrip(buf);
6080         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6081         if (err)
6082                 return err;
6083
6084         xchg(&memcg->memory.max, max);
6085
6086         for (;;) {
6087                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6088
6089                 if (nr_pages <= max)
6090                         break;
6091
6092                 if (signal_pending(current))
6093                         break;
6094
6095                 if (!drained) {
6096                         drain_all_stock(memcg);
6097                         drained = true;
6098                         continue;
6099                 }
6100
6101                 if (nr_reclaims) {
6102                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6103                                                           GFP_KERNEL, true))
6104                                 nr_reclaims--;
6105                         continue;
6106                 }
6107
6108                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6109                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6110                         break;
6111         }
6112
6113         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6114         return nbytes;
6115 }
6116
6117 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6118 {
6119         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6120         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6121         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6122         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6123         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6124                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6125 }
6126
6127 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6128 {
6129         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6130
6131         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6132         return 0;
6133 }
6134
6135 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6136 {
6137         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6138
6139         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6140         return 0;
6141 }
6142
6143 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6144 {
6145         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6146         char *buf;
6147
6148         buf = memory_stat_format(memcg);
6149         if (!buf)
6150                 return -ENOMEM;
6151         seq_puts(m, buf);
6152         kfree(buf);
6153         return 0;
6154 }
6155
6156 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6157 {
6158         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6159
6160         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6161
6162         return 0;
6163 }
6164
6165 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6166                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6167 {
6168         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6169         int ret, oom_group;
6170
6171         buf = strstrip(buf);
6172         if (!buf)
6173                 return -EINVAL;
6174
6175         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6176         if (ret)
6177                 return ret;
6178
6179         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6180                 return -EINVAL;
6181
6182         memcg->oom_group = oom_group;
6183
6184         return nbytes;
6185 }
6186
6187 static struct cftype memory_files[] = {
6188         {
6189                 .name = "current",
6190                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6191                 .read_u64 = memory_current_read,
6192         },
6193         {
6194                 .name = "min",
6195                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6196                 .seq_show = memory_min_show,
6197                 .write = memory_min_write,
6198         },
6199         {
6200                 .name = "low",
6201                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6202                 .seq_show = memory_low_show,
6203                 .write = memory_low_write,
6204         },
6205         {
6206                 .name = "high",
6207                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6208                 .seq_show = memory_high_show,
6209                 .write = memory_high_write,
6210         },
6211         {
6212                 .name = "max",
6213                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6214                 .seq_show = memory_max_show,
6215                 .write = memory_max_write,
6216         },
6217         {
6218                 .name = "events",
6219                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6220                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6221                 .seq_show = memory_events_show,
6222         },
6223         {
6224                 .name = "events.local",
6225                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6226                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6227                 .seq_show = memory_events_local_show,
6228         },
6229         {
6230                 .name = "stat",
6231                 .seq_show = memory_stat_show,
6232         },
6233         {
6234                 .name = "oom.group",
6235                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6236                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6237                 .write = memory_oom_group_write,
6238         },
6239         { }     /* terminate */
6240 };
6241
6242 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6243         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6244         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6245         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6246         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6247         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6248         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6249         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6250         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6251         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6252         .bind = mem_cgroup_bind,
6253         .dfl_cftypes = memory_files,
6254         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6255         .early_init = 0,
6256 };
6257
6258 /*
6259  * This function calculates an individual cgroup's effective
6260  * protection which is derived from its own memory.min/low, its
6261  * parent's and siblings' settings, as well as the actual memory
6262  * distribution in the tree.
6263  *
6264  * The following rules apply to the effective protection values:
6265  *
6266  * 1. At the first level of reclaim, effective protection is equal to
6267  *    the declared protection in memory.min and memory.low.
6268  *
6269  * 2. To enable safe delegation of the protection configuration, at
6270  *    subsequent levels the effective protection is capped to the
6271  *    parent's effective protection.
6272  *
6273  * 3. To make complex and dynamic subtrees easier to configure, the
6274  *    user is allowed to overcommit the declared protection at a given
6275  *    level. If that is the case, the parent's effective protection is
6276  *    distributed to the children in proportion to how much protection
6277  *    they have declared and how much of it they are utilizing.
6278  *
6279  *    This makes distribution proportional, but also work-conserving:
6280  *    if one cgroup claims much more protection than it uses memory,
6281  *    the unused remainder is available to its siblings.
6282  *
6283  * 4. Conversely, when the declared protection is undercommitted at a
6284  *    given level, the distribution of the larger parental protection
6285  *    budget is NOT proportional. A cgroup's protection from a sibling
6286  *    is capped to its own memory.min/low setting.
6287  *
6288  * 5. However, to allow protecting recursive subtrees from each other
6289  *    without having to declare each individual cgroup's fixed share
6290  *    of the ancestor's claim to protection, any unutilized -
6291  *    "floating" - protection from up the tree is distributed in
6292  *    proportion to each cgroup's *usage*. This makes the protection
6293  *    neutral wrt sibling cgroups and lets them compete freely over
6294  *    the shared parental protection budget, but it protects the
6295  *    subtree as a whole from neighboring subtrees.
6296  *
6297  * Note that 4. and 5. are not in conflict: 4. is about protecting
6298  * against immediate siblings whereas 5. is about protecting against
6299  * neighboring subtrees.
6300  */
6301 static unsigned long effective_protection(unsigned long usage,
6302                                           unsigned long parent_usage,
6303                                           unsigned long setting,
6304                                           unsigned long parent_effective,
6305                                           unsigned long siblings_protected)
6306 {
6307         unsigned long protected;
6308         unsigned long ep;
6309
6310         protected = min(usage, setting);
6311         /*
6312          * If all cgroups at this level combined claim and use more
6313          * protection then what the parent affords them, distribute
6314          * shares in proportion to utilization.
6315          *
6316          * We are using actual utilization rather than the statically
6317          * claimed protection in order to be work-conserving: claimed
6318          * but unused protection is available to siblings that would
6319          * otherwise get a smaller chunk than what they claimed.
6320          */
6321         if (siblings_protected > parent_effective)
6322                 return protected * parent_effective / siblings_protected;
6323
6324         /*
6325          * Ok, utilized protection of all children is within what the
6326          * parent affords them, so we know whatever this child claims
6327          * and utilizes is effectively protected.
6328          *
6329          * If there is unprotected usage beyond this value, reclaim
6330          * will apply pressure in proportion to that amount.
6331          *
6332          * If there is unutilized protection, the cgroup will be fully
6333          * shielded from reclaim, but we do return a smaller value for
6334          * protection than what the group could enjoy in theory. This
6335          * is okay. With the overcommit distribution above, effective
6336          * protection is always dependent on how memory is actually
6337          * consumed among the siblings anyway.
6338          */
6339         ep = protected;
6340
6341         /*
6342          * If the children aren't claiming (all of) the protection
6343          * afforded to them by the parent, distribute the remainder in
6344          * proportion to the (unprotected) memory of each cgroup. That
6345          * way, cgroups that aren't explicitly prioritized wrt each
6346          * other compete freely over the allowance, but they are
6347          * collectively protected from neighboring trees.
6348          *
6349          * We're using unprotected memory for the weight so that if
6350          * some cgroups DO claim explicit protection, we don't protect
6351          * the same bytes twice.
6352          */
6353         if (!(cgrp_dfl_root.flags & CGRP_ROOT_MEMORY_RECURSIVE_PROT))
6354                 return ep;
6355
6356         if (parent_effective > siblings_protected && usage > protected) {
6357                 unsigned long unclaimed;
6358
6359                 unclaimed = parent_effective - siblings_protected;
6360                 unclaimed *= usage - protected;
6361                 unclaimed /= parent_usage - siblings_protected;
6362
6363                 ep += unclaimed;
6364         }
6365
6366         return ep;
6367 }
6368
6369 /**
6370  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6371  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6372  * @memcg: the memory cgroup to check
6373  *
6374  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6375  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6376  *
6377  * Returns one of the following:
6378  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6379  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6380  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6381  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6382  */
6383 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6384                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6385 {
6386         unsigned long usage, parent_usage;
6387         struct mem_cgroup *parent;
6388
6389         if (mem_cgroup_disabled())
6390                 return MEMCG_PROT_NONE;
6391
6392         if (!root)
6393                 root = root_mem_cgroup;
6394         if (memcg == root)
6395                 return MEMCG_PROT_NONE;
6396
6397         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6398         if (!usage)
6399                 return MEMCG_PROT_NONE;
6400
6401         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6402         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6403         if (!parent)
6404                 return MEMCG_PROT_NONE;
6405
6406         if (parent == root) {
6407                 memcg->memory.emin = READ_ONCE(memcg->memory.min);
6408                 memcg->memory.elow = memcg->memory.low;
6409                 goto out;
6410         }
6411
6412         parent_usage = page_counter_read(&parent->memory);
6413
6414         WRITE_ONCE(memcg->memory.emin, effective_protection(usage, parent_usage,
6415                         READ_ONCE(memcg->memory.min),
6416                         READ_ONCE(parent->memory.emin),
6417                         atomic_long_read(&parent->memory.children_min_usage)));
6418
6419         WRITE_ONCE(memcg->memory.elow, effective_protection(usage, parent_usage,
6420                         memcg->memory.low, READ_ONCE(parent->memory.elow),
6421                         atomic_long_read(&parent->memory.children_low_usage)));
6422
6423 out:
6424         if (usage <= memcg->memory.emin)
6425                 return MEMCG_PROT_MIN;
6426         else if (usage <= memcg->memory.elow)
6427                 return MEMCG_PROT_LOW;
6428         else
6429                 return MEMCG_PROT_NONE;
6430 }
6431
6432 /**
6433  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6434  * @page: page to charge
6435  * @mm: mm context of the victim
6436  * @gfp_mask: reclaim mode
6437  * @memcgp: charged memcg return
6438  * @compound: charge the page as compound or small page
6439  *
6440  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6441  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6442  *
6443  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6444  * Otherwise, an error code is returned.
6445  *
6446  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6447  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6448  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6449  */
6450 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6451                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6452                           bool compound)
6453 {
6454         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6455         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6456         int ret = 0;
6457
6458         if (mem_cgroup_disabled())
6459                 goto out;
6460
6461         if (PageSwapCache(page)) {
6462                 /*
6463                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6464                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6465                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6466                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6467                  * in turn serializes uncharging.
6468                  */
6469                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6470                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6471                         goto out;
6472
6473                 if (do_swap_account) {
6474                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6475                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6476
6477                         rcu_read_lock();
6478                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6479                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6480                                 memcg = NULL;
6481                         rcu_read_unlock();
6482                 }
6483         }
6484
6485         if (!memcg)
6486                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6487
6488         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6489
6490         css_put(&memcg->css);
6491 out:
6492         *memcgp = memcg;
6493         return ret;
6494 }
6495
6496 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6497                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6498                           bool compound)
6499 {
6500         struct mem_cgroup *memcg;
6501         int ret;
6502
6503         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6504         memcg = *memcgp;
6505         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6506         return ret;
6507 }
6508
6509 /**
6510  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6511  * @page: page to charge
6512  * @memcg: memcg to charge the page to
6513  * @lrucare: page might be on LRU already
6514  * @compound: charge the page as compound or small page
6515  *
6516  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6517  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6518  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6519  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6520  *
6521  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6522  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6523  *
6524  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6525  */
6526 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6527                               bool lrucare, bool compound)
6528 {
6529         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6530
6531         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6532         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6533
6534         if (mem_cgroup_disabled())
6535                 return;
6536         /*
6537          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6538          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6539          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6540          */
6541         if (!memcg)
6542                 return;
6543
6544         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6545
6546         local_irq_disable();
6547         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6548         memcg_check_events(memcg, page);
6549         local_irq_enable();
6550
6551         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6552                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6553                 /*
6554                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6555                  * let's not wait for it.  The page already received a
6556                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6557                  */
6558                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6559         }
6560 }
6561
6562 /**
6563  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6564  * @page: page to charge
6565  * @memcg: memcg to charge the page to
6566  * @compound: charge the page as compound or small page
6567  *
6568  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6569  */
6570 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6571                 bool compound)
6572 {
6573         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6574
6575         if (mem_cgroup_disabled())
6576                 return;
6577         /*
6578          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6579          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6580          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6581          */
6582         if (!memcg)
6583                 return;
6584
6585         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6586 }
6587
6588 struct uncharge_gather {
6589         struct mem_cgroup *memcg;
6590         unsigned long pgpgout;
6591         unsigned long nr_anon;
6592         unsigned long nr_file;
6593         unsigned long nr_kmem;
6594         unsigned long nr_huge;
6595         unsigned long nr_shmem;
6596         struct page *dummy_page;
6597 };
6598
6599 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6600 {
6601         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6602 }
6603
6604 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6605 {
6606         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6607         unsigned long flags;
6608
6609         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6610                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6611                 if (do_memsw_account())
6612                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6613                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6614                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6615                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6616         }
6617
6618         local_irq_save(flags);
6619         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6620         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6621         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6622         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6623         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6624         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6625         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6626         local_irq_restore(flags);
6627
6628         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6629                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6630 }
6631
6632 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6633 {
6634         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6635         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6636                         !PageHWPoison(page) , page);
6637
6638         if (!page->mem_cgroup)
6639                 return;
6640
6641         /*
6642          * Nobody should be changing or seriously looking at
6643          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6644          * exclusive access to the page.
6645          */
6646
6647         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6648                 if (ug->memcg) {
6649                         uncharge_batch(ug);
6650                         uncharge_gather_clear(ug);
6651                 }
6652                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6653         }
6654
6655         if (!PageKmemcg(page)) {
6656                 unsigned int nr_pages = 1;
6657
6658                 if (PageTransHuge(page)) {
6659                         nr_pages = compound_nr(page);
6660                         ug->nr_huge += nr_pages;
6661                 }
6662                 if (PageAnon(page))
6663                         ug->nr_anon += nr_pages;
6664                 else {
6665                         ug->nr_file += nr_pages;
6666                         if (PageSwapBacked(page))
6667                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6668                 }
6669                 ug->pgpgout++;
6670         } else {
6671                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6672                 __ClearPageKmemcg(page);
6673         }
6674
6675         ug->dummy_page = page;
6676         page->mem_cgroup = NULL;
6677 }
6678
6679 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6680 {
6681         struct uncharge_gather ug;
6682         struct list_head *next;
6683
6684         uncharge_gather_clear(&ug);
6685
6686         /*
6687          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6688          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6689          */
6690         next = page_list->next;
6691         do {
6692                 struct page *page;
6693
6694                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6695                 next = page->lru.next;
6696
6697                 uncharge_page(page, &ug);
6698         } while (next != page_list);
6699
6700         if (ug.memcg)
6701                 uncharge_batch(&ug);
6702 }
6703
6704 /**
6705  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6706  * @page: page to uncharge
6707  *
6708  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6709  * mem_cgroup_commit_charge().
6710  */
6711 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6712 {
6713         struct uncharge_gather ug;
6714
6715         if (mem_cgroup_disabled())
6716                 return;
6717
6718         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6719         if (!page->mem_cgroup)
6720                 return;
6721
6722         uncharge_gather_clear(&ug);
6723         uncharge_page(page, &ug);
6724         uncharge_batch(&ug);
6725 }
6726
6727 /**
6728  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6729  * @page_list: list of pages to uncharge
6730  *
6731  * Uncharge a list of pages previously charged with
6732  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6733  */
6734 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6735 {
6736         if (mem_cgroup_disabled())
6737                 return;
6738
6739         if (!list_empty(page_list))
6740                 uncharge_list(page_list);
6741 }
6742
6743 /**
6744  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6745  * @oldpage: currently circulating page
6746  * @newpage: replacement page
6747  *
6748  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6749  * be uncharged upon free.
6750  *
6751  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6752  */
6753 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6754 {
6755         struct mem_cgroup *memcg;
6756         unsigned int nr_pages;
6757         unsigned long flags;
6758
6759         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6760         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6761         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6762         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6763                        newpage);
6764
6765         if (mem_cgroup_disabled())
6766                 return;
6767
6768         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6769         if (newpage->mem_cgroup)
6770                 return;
6771
6772         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6773         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6774         if (!memcg)
6775                 return;
6776
6777         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6778         nr_pages = hpage_nr_pages(newpage);
6779
6780         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6781         if (do_memsw_account())
6782                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6783         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6784
6785         commit_charge(newpage, memcg, false);
6786
6787         local_irq_save(flags);
6788         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, PageTransHuge(newpage),
6789                         nr_pages);
6790         memcg_check_events(memcg, newpage);
6791         local_irq_restore(flags);
6792 }
6793
6794 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6795 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6796
6797 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6798 {
6799         struct mem_cgroup *memcg;
6800
6801         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6802                 return;
6803
6804         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6805         if (in_interrupt())
6806                 return;
6807
6808         rcu_read_lock();
6809         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6810         if (memcg == root_mem_cgroup)
6811                 goto out;
6812         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6813                 goto out;
6814         if (css_tryget(&memcg->css))
6815                 sk->sk_memcg = memcg;
6816 out:
6817         rcu_read_unlock();
6818 }
6819
6820 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6821 {
6822         if (sk->sk_memcg)
6823                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6824 }
6825
6826 /**
6827  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6828  * @memcg: memcg to charge
6829  * @nr_pages: number of pages to charge
6830  *
6831  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6832  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6833  */
6834 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6835 {
6836         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6837
6838         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6839                 struct page_counter *fail;
6840
6841                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6842                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6843                         return true;
6844                 }
6845                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6846                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6847                 return false;
6848         }
6849
6850         /* Don't block in the packet receive path */
6851         if (in_softirq())
6852                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6853
6854         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6855
6856         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6857                 return true;
6858
6859         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6860         return false;
6861 }
6862
6863 /**
6864  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6865  * @memcg: memcg to uncharge
6866  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6867  */
6868 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6869 {
6870         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6871                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6872                 return;
6873         }
6874
6875         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6876
6877         refill_stock(memcg, nr_pages);
6878 }
6879
6880 static int __init cgroup_memory(char *s)
6881 {
6882         char *token;
6883
6884         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6885                 if (!*token)
6886                         continue;
6887                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6888                         cgroup_memory_nosocket = true;
6889                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6890                         cgroup_memory_nokmem = true;
6891         }
6892         return 0;
6893 }
6894 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6895
6896 /*
6897  * subsys_initcall() for memory controller.
6898  *
6899  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6900  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6901  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6902  * should be initialized from here.
6903  */
6904 static int __init mem_cgroup_init(void)
6905 {
6906         int cpu, node;
6907
6908 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6909         /*
6910          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6911          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6912          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6913          * destroyed simultaneously.
6914          */
6915         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6916         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6917 #endif
6918
6919         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6920                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6921
6922         for_each_possible_cpu(cpu)
6923                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6924                           drain_local_stock);
6925
6926         for_each_node(node) {
6927                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6928
6929                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6930                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6931
6932                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6933                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6934                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6935                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6936         }
6937
6938         return 0;
6939 }
6940 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6941
6942 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6943 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6944 {
6945         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6946                 /*
6947                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6948                  * always be >= 1.
6949                  */
6950                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6951                         VM_BUG_ON(1);
6952                         break;
6953                 }
6954                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6955                 if (!memcg)
6956                         memcg = root_mem_cgroup;
6957         }
6958         return memcg;
6959 }
6960
6961 /**
6962  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6963  * @page: page whose memsw charge to transfer
6964  * @entry: swap entry to move the charge to
6965  *
6966  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6967  */
6968 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6969 {
6970         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6971         unsigned int nr_entries;
6972         unsigned short oldid;
6973
6974         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6975         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6976
6977         if (!do_memsw_account())
6978                 return;
6979
6980         memcg = page->mem_cgroup;
6981
6982         /* Readahead page, never charged */
6983         if (!memcg)
6984                 return;
6985
6986         /*
6987          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6988          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6989          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6990          */
6991         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6992         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6993         /* Get references for the tail pages, too */
6994         if (nr_entries > 1)
6995                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6996         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6997                                    nr_entries);
6998         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6999         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
7000
7001         page->mem_cgroup = NULL;
7002
7003         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7004                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
7005
7006         if (memcg != swap_memcg) {
7007                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
7008                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
7009                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
7010         }
7011
7012         /*
7013          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
7014          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
7015          * important here to have the interrupts disabled because it is the
7016          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
7017          */
7018         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
7019         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
7020                                      -nr_entries);
7021         memcg_check_events(memcg, page);
7022
7023         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7024                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
7025 }
7026
7027 /**
7028  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
7029  * @page: page being added to swap
7030  * @entry: swap entry to charge
7031  *
7032  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
7033  *
7034  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
7035  */
7036 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
7037 {
7038         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
7039         struct page_counter *counter;
7040         struct mem_cgroup *memcg;
7041         unsigned short oldid;
7042
7043         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
7044                 return 0;
7045
7046         memcg = page->mem_cgroup;
7047
7048         /* Readahead page, never charged */
7049         if (!memcg)
7050                 return 0;
7051
7052         if (!entry.val) {
7053                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7054                 return 0;
7055         }
7056
7057         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7058
7059         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7060             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7061                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7062                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7063                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7064                 return -ENOMEM;
7065         }
7066
7067         /* Get references for the tail pages, too */
7068         if (nr_pages > 1)
7069                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7070         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7071         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7072         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7073
7074         return 0;
7075 }
7076
7077 /**
7078  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7079  * @entry: swap entry to uncharge
7080  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7081  */
7082 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7083 {
7084         struct mem_cgroup *memcg;
7085         unsigned short id;
7086
7087         if (!do_swap_account)
7088                 return;
7089
7090         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7091         rcu_read_lock();
7092         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7093         if (memcg) {
7094                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7095                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7096                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7097                         else
7098                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7099                 }
7100                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7101                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7102         }
7103         rcu_read_unlock();
7104 }
7105
7106 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7107 {
7108         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7109
7110         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7111                 return nr_swap_pages;
7112         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7113                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7114                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7115                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7116         return nr_swap_pages;
7117 }
7118
7119 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7120 {
7121         struct mem_cgroup *memcg;
7122
7123         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7124
7125         if (vm_swap_full())
7126                 return true;
7127         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7128                 return false;
7129
7130         memcg = page->mem_cgroup;
7131         if (!memcg)
7132                 return false;
7133
7134         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7135                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >=
7136                     READ_ONCE(memcg->swap.max))
7137                         return true;
7138
7139         return false;
7140 }
7141
7142 /* for remember boot option*/
7143 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7144 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7145 #else
7146 static int really_do_swap_account __initdata;
7147 #endif
7148
7149 static int __init enable_swap_account(char *s)
7150 {
7151         if (!strcmp(s, "1"))
7152                 really_do_swap_account = 1;
7153         else if (!strcmp(s, "0"))
7154                 really_do_swap_account = 0;
7155         return 1;
7156 }
7157 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7158
7159 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7160                              struct cftype *cft)
7161 {
7162         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7163
7164         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7165 }
7166
7167 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7168 {
7169         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7170                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7171 }
7172
7173 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7174                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7175 {
7176         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7177         unsigned long max;
7178         int err;
7179
7180         buf = strstrip(buf);
7181         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7182         if (err)
7183                 return err;
7184
7185         xchg(&memcg->swap.max, max);
7186
7187         return nbytes;
7188 }
7189
7190 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7191 {
7192         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7193
7194         seq_printf(m, "max %lu\n",
7195                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7196         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7197                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7198
7199         return 0;
7200 }
7201
7202 static struct cftype swap_files[] = {
7203         {
7204                 .name = "swap.current",
7205                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7206                 .read_u64 = swap_current_read,
7207         },
7208         {
7209                 .name = "swap.max",
7210                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7211                 .seq_show = swap_max_show,
7212                 .write = swap_max_write,
7213         },
7214         {
7215                 .name = "swap.events",
7216                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7217                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7218                 .seq_show = swap_events_show,
7219         },
7220         { }     /* terminate */
7221 };
7222
7223 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7224         {
7225                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7226                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7227                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7228         },
7229         {
7230                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7231                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7232                 .write = mem_cgroup_reset,
7233                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7234         },
7235         {
7236                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7237                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7238                 .write = mem_cgroup_write,
7239                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7240         },
7241         {
7242                 .name = "memsw.failcnt",
7243                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7244                 .write = mem_cgroup_reset,
7245                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7246         },
7247         { },    /* terminate */
7248 };
7249
7250 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7251 {
7252         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7253                 do_swap_account = 1;
7254                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7255                                                swap_files));
7256                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7257                                                   memsw_cgroup_files));
7258         }
7259         return 0;
7260 }
7261 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7262
7263 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */