Merge tag 'f2fs-for-5.7-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jaegeuk...
[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_nodereclaim %lu\n",
1455                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1456
1457         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n",  vm_event_name(PGREFILL),
1458                        memcg_events(memcg, PGREFILL));
1459         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1460                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1461                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1462         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1463                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1464                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1465         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGACTIVATE),
1466                        memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1467         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGDEACTIVATE),
1468                        memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1469         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREE),
1470                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1471         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREED),
1472                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1473
1474 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1475         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_FAULT_ALLOC),
1476                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1477         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_COLLAPSE_ALLOC),
1478                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1479 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1480
1481         /* The above should easily fit into one page */
1482         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1483
1484         return s.buffer;
1485 }
1486
1487 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1488 /**
1489  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1490  * memory controller.
1491  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1492  * @p: Task that is going to be killed
1493  *
1494  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1495  * enabled
1496  */
1497 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1498 {
1499         rcu_read_lock();
1500
1501         if (memcg) {
1502                 pr_cont(",oom_memcg=");
1503                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1504         } else
1505                 pr_cont(",global_oom");
1506         if (p) {
1507                 pr_cont(",task_memcg=");
1508                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1509         }
1510         rcu_read_unlock();
1511 }
1512
1513 /**
1514  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1515  * memory controller.
1516  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1517  */
1518 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1519 {
1520         char *buf;
1521
1522         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1523                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1524                 K((u64)READ_ONCE(memcg->memory.max)), memcg->memory.failcnt);
1525         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1526                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1527                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1528                         K((u64)READ_ONCE(memcg->swap.max)), memcg->swap.failcnt);
1529         else {
1530                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1531                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1532                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1533                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1534                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1535                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1536         }
1537
1538         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1539         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1540         pr_cont(":");
1541         buf = memory_stat_format(memcg);
1542         if (!buf)
1543                 return;
1544         pr_info("%s", buf);
1545         kfree(buf);
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1550  */
1551 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1552 {
1553         unsigned long max;
1554
1555         max = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1556         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1557                 unsigned long memsw_max;
1558                 unsigned long swap_max;
1559
1560                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1561                 swap_max = READ_ONCE(memcg->swap.max);
1562                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1563                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1564         }
1565         return max;
1566 }
1567
1568 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1569 {
1570         return page_counter_read(&memcg->memory);
1571 }
1572
1573 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1574                                      int order)
1575 {
1576         struct oom_control oc = {
1577                 .zonelist = NULL,
1578                 .nodemask = NULL,
1579                 .memcg = memcg,
1580                 .gfp_mask = gfp_mask,
1581                 .order = order,
1582         };
1583         bool ret;
1584
1585         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1586                 return true;
1587         /*
1588          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1589          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1590          */
1591         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1592         mutex_unlock(&oom_lock);
1593         return ret;
1594 }
1595
1596 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1597                                    pg_data_t *pgdat,
1598                                    gfp_t gfp_mask,
1599                                    unsigned long *total_scanned)
1600 {
1601         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1602         int total = 0;
1603         int loop = 0;
1604         unsigned long excess;
1605         unsigned long nr_scanned;
1606         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1607                 .pgdat = pgdat,
1608         };
1609
1610         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1611
1612         while (1) {
1613                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1614                 if (!victim) {
1615                         loop++;
1616                         if (loop >= 2) {
1617                                 /*
1618                                  * If we have not been able to reclaim
1619                                  * anything, it might because there are
1620                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1621                                  */
1622                                 if (!total)
1623                                         break;
1624                                 /*
1625                                  * We want to do more targeted reclaim.
1626                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1627                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1628                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1629                                  */
1630                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1631                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1632                                         break;
1633                         }
1634                         continue;
1635                 }
1636                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1637                                         pgdat, &nr_scanned);
1638                 *total_scanned += nr_scanned;
1639                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1640                         break;
1641         }
1642         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1643         return total;
1644 }
1645
1646 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1647 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1648         .name = "memcg_oom_lock",
1649 };
1650 #endif
1651
1652 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1653
1654 /*
1655  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1656  * If someone is running, return false.
1657  */
1658 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1659 {
1660         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1661
1662         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1663
1664         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1665                 if (iter->oom_lock) {
1666                         /*
1667                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1668                          * so we cannot give a lock.
1669                          */
1670                         failed = iter;
1671                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1672                         break;
1673                 } else
1674                         iter->oom_lock = true;
1675         }
1676
1677         if (failed) {
1678                 /*
1679                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1680                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1681                  */
1682                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1683                         if (iter == failed) {
1684                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1685                                 break;
1686                         }
1687                         iter->oom_lock = false;
1688                 }
1689         } else
1690                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1691
1692         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1693
1694         return !failed;
1695 }
1696
1697 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1698 {
1699         struct mem_cgroup *iter;
1700
1701         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1702         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
1703         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1704                 iter->oom_lock = false;
1705         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1706 }
1707
1708 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1709 {
1710         struct mem_cgroup *iter;
1711
1712         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1713         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1714                 iter->under_oom++;
1715         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1716 }
1717
1718 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1719 {
1720         struct mem_cgroup *iter;
1721
1722         /*
1723          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1724          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1725          */
1726         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1727         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1728                 if (iter->under_oom > 0)
1729                         iter->under_oom--;
1730         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1731 }
1732
1733 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1734
1735 struct oom_wait_info {
1736         struct mem_cgroup *memcg;
1737         wait_queue_entry_t      wait;
1738 };
1739
1740 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1741         unsigned mode, int sync, void *arg)
1742 {
1743         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1744         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1745         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1746
1747         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1748         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1749
1750         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1751             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1752                 return 0;
1753         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1754 }
1755
1756 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1757 {
1758         /*
1759          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1760          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1761          * this function is called as a result of userland actions
1762          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1763          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1764          * triggering notification.
1765          */
1766         if (memcg && memcg->under_oom)
1767                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1768 }
1769
1770 enum oom_status {
1771         OOM_SUCCESS,
1772         OOM_FAILED,
1773         OOM_ASYNC,
1774         OOM_SKIPPED
1775 };
1776
1777 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1778 {
1779         enum oom_status ret;
1780         bool locked;
1781
1782         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1783                 return OOM_SKIPPED;
1784
1785         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1786
1787         /*
1788          * We are in the middle of the charge context here, so we
1789          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1790          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1791          *
1792          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1793          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1794          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1795          * released.
1796          *
1797          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1798          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1799          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1800          * invoke the oom killer here.
1801          *
1802          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1803          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1804          */
1805         if (memcg->oom_kill_disable) {
1806                 if (!current->in_user_fault)
1807                         return OOM_SKIPPED;
1808                 css_get(&memcg->css);
1809                 current->memcg_in_oom = memcg;
1810                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1811                 current->memcg_oom_order = order;
1812
1813                 return OOM_ASYNC;
1814         }
1815
1816         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1817
1818         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1819
1820         if (locked)
1821                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1822
1823         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1824         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1825                 ret = OOM_SUCCESS;
1826         else
1827                 ret = OOM_FAILED;
1828
1829         if (locked)
1830                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1831
1832         return ret;
1833 }
1834
1835 /**
1836  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1837  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1838  *
1839  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1840  * handler was enabled.
1841  *
1842  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1843  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1844  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1845  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1846  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1847  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1848  *
1849  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1850  * completed, %false otherwise.
1851  */
1852 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1853 {
1854         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1855         struct oom_wait_info owait;
1856         bool locked;
1857
1858         /* OOM is global, do not handle */
1859         if (!memcg)
1860                 return false;
1861
1862         if (!handle)
1863                 goto cleanup;
1864
1865         owait.memcg = memcg;
1866         owait.wait.flags = 0;
1867         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1868         owait.wait.private = current;
1869         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1870
1871         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1872         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1873
1874         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1875
1876         if (locked)
1877                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1878
1879         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1880                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1881                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1882                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1883                                          current->memcg_oom_order);
1884         } else {
1885                 schedule();
1886                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1887                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1888         }
1889
1890         if (locked) {
1891                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1892                 /*
1893                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1894                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1895                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1896                  */
1897                 memcg_oom_recover(memcg);
1898         }
1899 cleanup:
1900         current->memcg_in_oom = NULL;
1901         css_put(&memcg->css);
1902         return true;
1903 }
1904
1905 /**
1906  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1907  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1908  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1909  *
1910  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1911  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1912  *
1913  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1914  */
1915 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1916                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1917 {
1918         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1919         struct mem_cgroup *memcg;
1920
1921         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1922                 return NULL;
1923
1924         if (!oom_domain)
1925                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1926
1927         rcu_read_lock();
1928
1929         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1930         if (memcg == root_mem_cgroup)
1931                 goto out;
1932
1933         /*
1934          * If the victim task has been asynchronously moved to a different
1935          * memory cgroup, we might end up killing tasks outside oom_domain.
1936          * In this case it's better to ignore memory.group.oom.
1937          */
1938         if (unlikely(!mem_cgroup_is_descendant(memcg, oom_domain)))
1939                 goto out;
1940
1941         /*
1942          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1943          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1944          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1945          */
1946         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1947                 if (memcg->oom_group)
1948                         oom_group = memcg;
1949
1950                 if (memcg == oom_domain)
1951                         break;
1952         }
1953
1954         if (oom_group)
1955                 css_get(&oom_group->css);
1956 out:
1957         rcu_read_unlock();
1958
1959         return oom_group;
1960 }
1961
1962 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1963 {
1964         pr_info("Tasks in ");
1965         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1966         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1967 }
1968
1969 /**
1970  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1971  * @page: the page
1972  *
1973  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1974  * another cgroup.
1975  *
1976  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1977  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1978  * when @page might get freed inside the locked section.
1979  */
1980 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1981 {
1982         struct mem_cgroup *memcg;
1983         unsigned long flags;
1984
1985         /*
1986          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1987          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1988          * because page moving starts with an RCU grace period.
1989          *
1990          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1991          * the page state that is going to change is the only thing
1992          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1993          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1994          * keep off truncation, migration and so forth.
1995          */
1996         rcu_read_lock();
1997
1998         if (mem_cgroup_disabled())
1999                 return NULL;
2000 again:
2001         memcg = page->mem_cgroup;
2002         if (unlikely(!memcg))
2003                 return NULL;
2004
2005         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2006                 return memcg;
2007
2008         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2009         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2010                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2011                 goto again;
2012         }
2013
2014         /*
2015          * When charge migration first begins, we can have locked and
2016          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2017          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2018          */
2019         memcg->move_lock_task = current;
2020         memcg->move_lock_flags = flags;
2021
2022         return memcg;
2023 }
2024 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2025
2026 /**
2027  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2028  * @memcg: the memcg
2029  *
2030  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2031  */
2032 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2033 {
2034         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2035                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2036
2037                 memcg->move_lock_task = NULL;
2038                 memcg->move_lock_flags = 0;
2039
2040                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2041         }
2042
2043         rcu_read_unlock();
2044 }
2045
2046 /**
2047  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2048  * @page: the page
2049  */
2050 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2051 {
2052         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2053 }
2054 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2055
2056 struct memcg_stock_pcp {
2057         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2058         unsigned int nr_pages;
2059         struct work_struct work;
2060         unsigned long flags;
2061 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2062 };
2063 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2064 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2065
2066 /**
2067  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2068  * @memcg: memcg to consume from.
2069  * @nr_pages: how many pages to charge.
2070  *
2071  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2072  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2073  * service an allocation will refill the stock.
2074  *
2075  * returns true if successful, false otherwise.
2076  */
2077 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2078 {
2079         struct memcg_stock_pcp *stock;
2080         unsigned long flags;
2081         bool ret = false;
2082
2083         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2084                 return ret;
2085
2086         local_irq_save(flags);
2087
2088         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2089         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2090                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2091                 ret = true;
2092         }
2093
2094         local_irq_restore(flags);
2095
2096         return ret;
2097 }
2098
2099 /*
2100  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2101  */
2102 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2103 {
2104         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2105
2106         if (stock->nr_pages) {
2107                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2108                 if (do_memsw_account())
2109                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2110                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2111                 stock->nr_pages = 0;
2112         }
2113         stock->cached = NULL;
2114 }
2115
2116 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2117 {
2118         struct memcg_stock_pcp *stock;
2119         unsigned long flags;
2120
2121         /*
2122          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2123          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2124          */
2125         local_irq_save(flags);
2126
2127         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2128         drain_stock(stock);
2129         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2130
2131         local_irq_restore(flags);
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2136  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2137  */
2138 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2139 {
2140         struct memcg_stock_pcp *stock;
2141         unsigned long flags;
2142
2143         local_irq_save(flags);
2144
2145         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2146         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2147                 drain_stock(stock);
2148                 stock->cached = memcg;
2149         }
2150         stock->nr_pages += nr_pages;
2151
2152         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2153                 drain_stock(stock);
2154
2155         local_irq_restore(flags);
2156 }
2157
2158 /*
2159  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2160  * of the hierarchy under it.
2161  */
2162 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2163 {
2164         int cpu, curcpu;
2165
2166         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2167         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2168                 return;
2169         /*
2170          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2171          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2172          * as well as workers from this path always operate on the local
2173          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2174          */
2175         curcpu = get_cpu();
2176         for_each_online_cpu(cpu) {
2177                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2178                 struct mem_cgroup *memcg;
2179                 bool flush = false;
2180
2181                 rcu_read_lock();
2182                 memcg = stock->cached;
2183                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2184                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2185                         flush = true;
2186                 rcu_read_unlock();
2187
2188                 if (flush &&
2189                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2190                         if (cpu == curcpu)
2191                                 drain_local_stock(&stock->work);
2192                         else
2193                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2194                 }
2195         }
2196         put_cpu();
2197         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2198 }
2199
2200 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2201 {
2202         struct memcg_stock_pcp *stock;
2203         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2204
2205         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2206         drain_stock(stock);
2207
2208         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2209                 int i;
2210
2211                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2212                         int nid;
2213                         long x;
2214
2215                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2216                         if (x)
2217                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2218                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2219
2220                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2221                                 continue;
2222
2223                         for_each_node(nid) {
2224                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2225
2226                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2227                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2228                                 if (x)
2229                                         do {
2230                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2231                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2232                         }
2233                 }
2234
2235                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2236                         long x;
2237
2238                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2239                         if (x)
2240                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2241                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2242                 }
2243         }
2244
2245         return 0;
2246 }
2247
2248 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2249                          unsigned int nr_pages,
2250                          gfp_t gfp_mask)
2251 {
2252         do {
2253                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= READ_ONCE(memcg->high))
2254                         continue;
2255                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2256                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2257         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2258 }
2259
2260 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2261 {
2262         struct mem_cgroup *memcg;
2263
2264         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2265         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2266 }
2267
2268 /*
2269  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2270  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2271  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2272  */
2273 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2274
2275 /*
2276  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2277  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2278  * below.
2279  *
2280  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2281  *   overage ratio to a delay.
2282  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2283  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2284  *   to produce a reasonable delay curve.
2285  *
2286  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2287  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2288  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2289  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2290  * example, with a high of 100 megabytes:
2291  *
2292  *  +-------+------------------------+
2293  *  | usage | time to allocate in ms |
2294  *  +-------+------------------------+
2295  *  | 100M  |                      0 |
2296  *  | 101M  |                      6 |
2297  *  | 102M  |                     25 |
2298  *  | 103M  |                     57 |
2299  *  | 104M  |                    102 |
2300  *  | 105M  |                    159 |
2301  *  | 106M  |                    230 |
2302  *  | 107M  |                    313 |
2303  *  | 108M  |                    409 |
2304  *  | 109M  |                    518 |
2305  *  | 110M  |                    639 |
2306  *  | 111M  |                    774 |
2307  *  | 112M  |                    921 |
2308  *  | 113M  |                   1081 |
2309  *  | 114M  |                   1254 |
2310  *  | 115M  |                   1439 |
2311  *  | 116M  |                   1638 |
2312  *  | 117M  |                   1849 |
2313  *  | 118M  |                   2000 |
2314  *  | 119M  |                   2000 |
2315  *  | 120M  |                   2000 |
2316  *  +-------+------------------------+
2317  */
2318  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2319  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2320
2321 /*
2322  * Get the number of jiffies that we should penalise a mischievous cgroup which
2323  * is exceeding its memory.high by checking both it and its ancestors.
2324  */
2325 static unsigned long calculate_high_delay(struct mem_cgroup *memcg,
2326                                           unsigned int nr_pages)
2327 {
2328         unsigned long penalty_jiffies;
2329         u64 max_overage = 0;
2330
2331         do {
2332                 unsigned long usage, high;
2333                 u64 overage;
2334
2335                 usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2336                 high = READ_ONCE(memcg->high);
2337
2338                 /*
2339                  * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2340                  * it was a threshold of 1 page
2341                  */
2342                 high = max(high, 1UL);
2343
2344                 overage = usage - high;
2345                 overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2346                 overage = div64_u64(overage, high);
2347
2348                 if (overage > max_overage)
2349                         max_overage = overage;
2350         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2351                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2352
2353         if (!max_overage)
2354                 return 0;
2355
2356         /*
2357          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2358          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2359          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2360          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2361          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2362          * overage amount.
2363          */
2364         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2365         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2366         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2367
2368         /*
2369          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2370          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2371          * 4N-sized allocation.
2372          *
2373          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2374          * larger the current charge patch is than that.
2375          */
2376         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2377
2378         /*
2379          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2380          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2381          * extremely slowly.
2382          */
2383         return min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2384 }
2385
2386 /*
2387  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2388  * and reclaims memory over the high limit.
2389  */
2390 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2391 {
2392         unsigned long penalty_jiffies;
2393         unsigned long pflags;
2394         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2395         struct mem_cgroup *memcg;
2396
2397         if (likely(!nr_pages))
2398                 return;
2399
2400         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2401         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2402         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2403
2404         /*
2405          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2406          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2407          */
2408         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages);
2409
2410         /*
2411          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2412          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2413          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2414          * been aggressively reclaimed enough yet.
2415          */
2416         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2417                 goto out;
2418
2419         /*
2420          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2421          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2422          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2423          */
2424         psi_memstall_enter(&pflags);
2425         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2426         psi_memstall_leave(&pflags);
2427
2428 out:
2429         css_put(&memcg->css);
2430 }
2431
2432 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2433                       unsigned int nr_pages)
2434 {
2435         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2436         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2437         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2438         struct page_counter *counter;
2439         unsigned long nr_reclaimed;
2440         bool may_swap = true;
2441         bool drained = false;
2442         enum oom_status oom_status;
2443
2444         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2445                 return 0;
2446 retry:
2447         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2448                 return 0;
2449
2450         if (!do_memsw_account() ||
2451             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2452                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2453                         goto done_restock;
2454                 if (do_memsw_account())
2455                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2456                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2457         } else {
2458                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2459                 may_swap = false;
2460         }
2461
2462         if (batch > nr_pages) {
2463                 batch = nr_pages;
2464                 goto retry;
2465         }
2466
2467         /*
2468          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2469          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2470          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2471          * and let these go through as privileged allocations.
2472          */
2473         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2474                 goto force;
2475
2476         /*
2477          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2478          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2479          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2480          * free their memory.
2481          */
2482         if (unlikely(should_force_charge()))
2483                 goto force;
2484
2485         /*
2486          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2487          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2488          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2489          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2490          */
2491         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2492                 goto force;
2493
2494         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2495                 goto nomem;
2496
2497         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2498                 goto nomem;
2499
2500         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2501
2502         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2503                                                     gfp_mask, may_swap);
2504
2505         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2506                 goto retry;
2507
2508         if (!drained) {
2509                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2510                 drained = true;
2511                 goto retry;
2512         }
2513
2514         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2515                 goto nomem;
2516         /*
2517          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2518          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2519          * before killing the task.
2520          *
2521          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2522          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2523          * to regular pages anyway in case of failure.
2524          */
2525         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2526                 goto retry;
2527         /*
2528          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2529          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2530          */
2531         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2532                 goto retry;
2533
2534         if (nr_retries--)
2535                 goto retry;
2536
2537         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2538                 goto nomem;
2539
2540         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2541                 goto force;
2542
2543         if (fatal_signal_pending(current))
2544                 goto force;
2545
2546         /*
2547          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2548          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2549          * couldn't make any progress.
2550          */
2551         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2552                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2553         switch (oom_status) {
2554         case OOM_SUCCESS:
2555                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2556                 goto retry;
2557         case OOM_FAILED:
2558                 goto force;
2559         default:
2560                 goto nomem;
2561         }
2562 nomem:
2563         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2564                 return -ENOMEM;
2565 force:
2566         /*
2567          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2568          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2569          * temporarily by force charging it.
2570          */
2571         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2572         if (do_memsw_account())
2573                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2574         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2575
2576         return 0;
2577
2578 done_restock:
2579         css_get_many(&memcg->css, batch);
2580         if (batch > nr_pages)
2581                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2582
2583         /*
2584          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2585          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2586          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2587          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2588          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2589          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2590          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2591          */
2592         do {
2593                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > READ_ONCE(memcg->high)) {
2594                         /* Don't bother a random interrupted task */
2595                         if (in_interrupt()) {
2596                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2597                                 break;
2598                         }
2599                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2600                         set_notify_resume(current);
2601                         break;
2602                 }
2603         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2604
2605         return 0;
2606 }
2607
2608 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2609 {
2610         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2611                 return;
2612
2613         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2614         if (do_memsw_account())
2615                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2616
2617         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2618 }
2619
2620 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2621 {
2622         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2623
2624         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2625         if (PageLRU(page)) {
2626                 struct lruvec *lruvec;
2627
2628                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2629                 ClearPageLRU(page);
2630                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2631                 *isolated = 1;
2632         } else
2633                 *isolated = 0;
2634 }
2635
2636 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2637 {
2638         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2639
2640         if (isolated) {
2641                 struct lruvec *lruvec;
2642
2643                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2644                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2645                 SetPageLRU(page);
2646                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2647         }
2648         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2649 }
2650
2651 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2652                           bool lrucare)
2653 {
2654         int isolated;
2655
2656         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2657
2658         /*
2659          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2660          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2661          */
2662         if (lrucare)
2663                 lock_page_lru(page, &isolated);
2664
2665         /*
2666          * Nobody should be changing or seriously looking at
2667          * page->mem_cgroup at this point:
2668          *
2669          * - the page is uncharged
2670          *
2671          * - the page is off-LRU
2672          *
2673          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2674          *   a locked page table
2675          *
2676          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2677          *   have the page locked
2678          */
2679         page->mem_cgroup = memcg;
2680
2681         if (lrucare)
2682                 unlock_page_lru(page, isolated);
2683 }
2684
2685 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2686 /*
2687  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
2688  *
2689  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
2690  * cgroup_mutex, etc.
2691  */
2692 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
2693 {
2694         struct page *page;
2695
2696         if (mem_cgroup_disabled())
2697                 return NULL;
2698
2699         page = virt_to_head_page(p);
2700
2701         /*
2702          * Slab pages don't have page->mem_cgroup set because corresponding
2703          * kmem caches can be reparented during the lifetime. That's why
2704          * memcg_from_slab_page() should be used instead.
2705          */
2706         if (PageSlab(page))
2707                 return memcg_from_slab_page(page);
2708
2709         /* All other pages use page->mem_cgroup */
2710         return page->mem_cgroup;
2711 }
2712
2713 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2714 {
2715         int id, size;
2716         int err;
2717
2718         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2719                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2720         if (id < 0)
2721                 return id;
2722
2723         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2724                 return id;
2725
2726         /*
2727          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2728          * so we have to grow them.
2729          */
2730         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2731
2732         size = 2 * (id + 1);
2733         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2734                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2735         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2736                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2737
2738         err = memcg_update_all_caches(size);
2739         if (!err)
2740                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2741         if (!err)
2742                 memcg_nr_cache_ids = size;
2743
2744         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2745
2746         if (err) {
2747                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2748                 return err;
2749         }
2750         return id;
2751 }
2752
2753 static void memcg_free_cache_id(int id)
2754 {
2755         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2756 }
2757
2758 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2759         struct mem_cgroup *memcg;
2760         struct kmem_cache *cachep;
2761         struct work_struct work;
2762 };
2763
2764 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2765 {
2766         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2767                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2768         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2769         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2770
2771         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2772
2773         css_put(&memcg->css);
2774         kfree(cw);
2775 }
2776
2777 /*
2778  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2779  */
2780 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2781                                                struct kmem_cache *cachep)
2782 {
2783         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2784
2785         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2786                 return;
2787
2788         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2789         if (!cw)
2790                 return;
2791
2792         cw->memcg = memcg;
2793         cw->cachep = cachep;
2794         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2795
2796         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2797 }
2798
2799 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2800 {
2801         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2802                 return true;
2803         return false;
2804 }
2805
2806 /**
2807  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2808  * @cachep: the original global kmem cache
2809  *
2810  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2811  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2812  *
2813  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2814  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2815  * go through with the original cache.
2816  *
2817  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2818  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2819  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2820  * reference.
2821  */
2822 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2823 {
2824         struct mem_cgroup *memcg;
2825         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2826         struct memcg_cache_array *arr;
2827         int kmemcg_id;
2828
2829         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2830
2831         if (memcg_kmem_bypass())
2832                 return cachep;
2833
2834         rcu_read_lock();
2835
2836         if (unlikely(current->active_memcg))
2837                 memcg = current->active_memcg;
2838         else
2839                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2840
2841         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2842                 goto out_unlock;
2843
2844         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2845         if (kmemcg_id < 0)
2846                 goto out_unlock;
2847
2848         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2849
2850         /*
2851          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2852          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2853          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2854          */
2855         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2856
2857         /*
2858          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2859          * context), we could be be predictable and return right away.
2860          * This would guarantee that the allocation being performed
2861          * already belongs in the new cache.
2862          *
2863          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2864          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2865          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2866          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2867          * defer everything.
2868          *
2869          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2870          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2871          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2872          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2873          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2874          * creation of a new kmem_cache.
2875          */
2876         if (unlikely(!memcg_cachep))
2877                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2878         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2879                 cachep = memcg_cachep;
2880 out_unlock:
2881         rcu_read_unlock();
2882         return cachep;
2883 }
2884
2885 /**
2886  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2887  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2888  */
2889 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2890 {
2891         if (!is_root_cache(cachep))
2892                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2893 }
2894
2895 /**
2896  * __memcg_kmem_charge: charge a number of kernel pages to a memcg
2897  * @memcg: memory cgroup to charge
2898  * @gfp: reclaim mode
2899  * @nr_pages: number of pages to charge
2900  *
2901  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2902  */
2903 int __memcg_kmem_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2904                         unsigned int nr_pages)
2905 {
2906         struct page_counter *counter;
2907         int ret;
2908
2909         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2910         if (ret)
2911                 return ret;
2912
2913         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2914             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2915
2916                 /*
2917                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2918                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2919                  * handling code.
2920                  */
2921                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2922                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2923                         return 0;
2924                 }
2925                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2926                 return -ENOMEM;
2927         }
2928         return 0;
2929 }
2930
2931 /**
2932  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a number of kernel pages from a memcg
2933  * @memcg: memcg to uncharge
2934  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2935  */
2936 void __memcg_kmem_uncharge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2937 {
2938         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2939                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2940
2941         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2942         if (do_memsw_account())
2943                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2944 }
2945
2946 /**
2947  * __memcg_kmem_charge_page: charge a kmem page to the current memory cgroup
2948  * @page: page to charge
2949  * @gfp: reclaim mode
2950  * @order: allocation order
2951  *
2952  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2953  */
2954 int __memcg_kmem_charge_page(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2955 {
2956         struct mem_cgroup *memcg;
2957         int ret = 0;
2958
2959         if (memcg_kmem_bypass())
2960                 return 0;
2961
2962         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2963         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2964                 ret = __memcg_kmem_charge(memcg, gfp, 1 << order);
2965                 if (!ret) {
2966                         page->mem_cgroup = memcg;
2967                         __SetPageKmemcg(page);
2968                 }
2969         }
2970         css_put(&memcg->css);
2971         return ret;
2972 }
2973
2974 /**
2975  * __memcg_kmem_uncharge_page: uncharge a kmem page
2976  * @page: page to uncharge
2977  * @order: allocation order
2978  */
2979 void __memcg_kmem_uncharge_page(struct page *page, int order)
2980 {
2981         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2982         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2983
2984         if (!memcg)
2985                 return;
2986
2987         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2988         __memcg_kmem_uncharge(memcg, nr_pages);
2989         page->mem_cgroup = NULL;
2990
2991         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2992         if (PageKmemcg(page))
2993                 __ClearPageKmemcg(page);
2994
2995         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2996 }
2997 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2998
2999 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3000
3001 /*
3002  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3003  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
3004  */
3005 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3006 {
3007         int i;
3008
3009         if (mem_cgroup_disabled())
3010                 return;
3011
3012         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3013                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3014
3015         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3016 }
3017 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3018
3019 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3020 /**
3021  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3022  * @entry: swap entry to be moved
3023  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3024  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3025  *
3026  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3027  * as the mem_cgroup's id of @from.
3028  *
3029  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3030  *
3031  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3032  * both res and memsw, and called css_get().
3033  */
3034 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3035                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3036 {
3037         unsigned short old_id, new_id;
3038
3039         old_id = mem_cgroup_id(from);
3040         new_id = mem_cgroup_id(to);
3041
3042         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3043                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3044                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3045                 return 0;
3046         }
3047         return -EINVAL;
3048 }
3049 #else
3050 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3051                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3052 {
3053         return -EINVAL;
3054 }
3055 #endif
3056
3057 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3058
3059 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3060                                  unsigned long max, bool memsw)
3061 {
3062         bool enlarge = false;
3063         bool drained = false;
3064         int ret;
3065         bool limits_invariant;
3066         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3067
3068         do {
3069                 if (signal_pending(current)) {
3070                         ret = -EINTR;
3071                         break;
3072                 }
3073
3074                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3075                 /*
3076                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3077                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3078                  */
3079                 limits_invariant = memsw ? max >= READ_ONCE(memcg->memory.max) :
3080                                            max <= memcg->memsw.max;
3081                 if (!limits_invariant) {
3082                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3083                         ret = -EINVAL;
3084                         break;
3085                 }
3086                 if (max > counter->max)
3087                         enlarge = true;
3088                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3089                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3090
3091                 if (!ret)
3092                         break;
3093
3094                 if (!drained) {
3095                         drain_all_stock(memcg);
3096                         drained = true;
3097                         continue;
3098                 }
3099
3100                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3101                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3102                         ret = -EBUSY;
3103                         break;
3104                 }
3105         } while (true);
3106
3107         if (!ret && enlarge)
3108                 memcg_oom_recover(memcg);
3109
3110         return ret;
3111 }
3112
3113 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3114                                             gfp_t gfp_mask,
3115                                             unsigned long *total_scanned)
3116 {
3117         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3118         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3119         unsigned long reclaimed;
3120         int loop = 0;
3121         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3122         unsigned long excess;
3123         unsigned long nr_scanned;
3124
3125         if (order > 0)
3126                 return 0;
3127
3128         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3129
3130         /*
3131          * Do not even bother to check the largest node if the root
3132          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3133          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3134          */
3135         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3136                 return 0;
3137
3138         /*
3139          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3140          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3141          * pressure
3142          */
3143         do {
3144                 if (next_mz)
3145                         mz = next_mz;
3146                 else
3147                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3148                 if (!mz)
3149                         break;
3150
3151                 nr_scanned = 0;
3152                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3153                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3154                 nr_reclaimed += reclaimed;
3155                 *total_scanned += nr_scanned;
3156                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3157                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3158
3159                 /*
3160                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3161                  * it is time to move on to the next cgroup
3162                  */
3163                 next_mz = NULL;
3164                 if (!reclaimed)
3165                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3166
3167                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3168                 /*
3169                  * One school of thought says that we should not add
3170                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3171                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3172                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3173                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3174                  * term TODO.
3175                  */
3176                 /* If excess == 0, no tree ops */
3177                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3178                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3179                 css_put(&mz->memcg->css);
3180                 loop++;
3181                 /*
3182                  * Could not reclaim anything and there are no more
3183                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3184                  * reclaiming anything.
3185                  */
3186                 if (!nr_reclaimed &&
3187                         (next_mz == NULL ||
3188                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3189                         break;
3190         } while (!nr_reclaimed);
3191         if (next_mz)
3192                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3193         return nr_reclaimed;
3194 }
3195
3196 /*
3197  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3198  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3199  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3200  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3201  */
3202 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3203 {
3204         bool ret;
3205
3206         rcu_read_lock();
3207         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3208         rcu_read_unlock();
3209         return ret;
3210 }
3211
3212 /*
3213  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3214  *
3215  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3216  */
3217 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3218 {
3219         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3220
3221         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3222         lru_add_drain_all();
3223
3224         drain_all_stock(memcg);
3225
3226         /* try to free all pages in this cgroup */
3227         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3228                 int progress;
3229
3230                 if (signal_pending(current))
3231                         return -EINTR;
3232
3233                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3234                                                         GFP_KERNEL, true);
3235                 if (!progress) {
3236                         nr_retries--;
3237                         /* maybe some writeback is necessary */
3238                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3239                 }
3240
3241         }
3242
3243         return 0;
3244 }
3245
3246 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3247                                             char *buf, size_t nbytes,
3248                                             loff_t off)
3249 {
3250         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3251
3252         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3253                 return -EINVAL;
3254         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3255 }
3256
3257 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3258                                      struct cftype *cft)
3259 {
3260         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3261 }
3262
3263 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3264                                       struct cftype *cft, u64 val)
3265 {
3266         int retval = 0;
3267         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3268         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3269
3270         if (memcg->use_hierarchy == val)
3271                 return 0;
3272
3273         /*
3274          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3275          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3276          * occur, provided the current cgroup has no children.
3277          *
3278          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3279          * set if there are no children.
3280          */
3281         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3282                                 (val == 1 || val == 0)) {
3283                 if (!memcg_has_children(memcg))
3284                         memcg->use_hierarchy = val;
3285                 else
3286                         retval = -EBUSY;
3287         } else
3288                 retval = -EINVAL;
3289
3290         return retval;
3291 }
3292
3293 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3294 {
3295         unsigned long val;
3296
3297         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3298                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3299                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3300                 if (swap)
3301                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3302         } else {
3303                 if (!swap)
3304                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3305                 else
3306                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3307         }
3308         return val;
3309 }
3310
3311 enum {
3312         RES_USAGE,
3313         RES_LIMIT,
3314         RES_MAX_USAGE,
3315         RES_FAILCNT,
3316         RES_SOFT_LIMIT,
3317 };
3318
3319 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3320                                struct cftype *cft)
3321 {
3322         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3323         struct page_counter *counter;
3324
3325         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3326         case _MEM:
3327                 counter = &memcg->memory;
3328                 break;
3329         case _MEMSWAP:
3330                 counter = &memcg->memsw;
3331                 break;
3332         case _KMEM:
3333                 counter = &memcg->kmem;
3334                 break;
3335         case _TCP:
3336                 counter = &memcg->tcpmem;
3337                 break;
3338         default:
3339                 BUG();
3340         }
3341
3342         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3343         case RES_USAGE:
3344                 if (counter == &memcg->memory)
3345                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3346                 if (counter == &memcg->memsw)
3347                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3348                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3349         case RES_LIMIT:
3350                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3351         case RES_MAX_USAGE:
3352                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3353         case RES_FAILCNT:
3354                 return counter->failcnt;
3355         case RES_SOFT_LIMIT:
3356                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3357         default:
3358                 BUG();
3359         }
3360 }
3361
3362 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg)
3363 {
3364         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT] = {0};
3365         struct mem_cgroup *mi;
3366         int node, cpu, i;
3367
3368         for_each_online_cpu(cpu)
3369                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3370                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3371
3372         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3373                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3374                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3375
3376         for_each_node(node) {
3377                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3378                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3379
3380                 for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3381                         stat[i] = 0;
3382
3383                 for_each_online_cpu(cpu)
3384                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3385                                 stat[i] += per_cpu(
3386                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3387
3388                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3389                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3390                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3391         }
3392 }
3393
3394 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3395 {
3396         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3397         struct mem_cgroup *mi;
3398         int cpu, i;
3399
3400         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3401                 events[i] = 0;
3402
3403         for_each_online_cpu(cpu)
3404                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3405                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3406                                              cpu);
3407
3408         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3409                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3410                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3411 }
3412
3413 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3414 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3415 {
3416         int memcg_id;
3417
3418         if (cgroup_memory_nokmem)
3419                 return 0;
3420
3421         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3422         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3423
3424         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3425         if (memcg_id < 0)
3426                 return memcg_id;
3427
3428         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3429         /*
3430          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3431          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3432          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3433          * patched.
3434          */
3435         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3436         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3437         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3438
3439         return 0;
3440 }
3441
3442 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3443 {
3444         struct cgroup_subsys_state *css;
3445         struct mem_cgroup *parent, *child;
3446         int kmemcg_id;
3447
3448         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3449                 return;
3450         /*
3451          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3452          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3453          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3454          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3455          */
3456         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3457
3458         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3459         if (!parent)
3460                 parent = root_mem_cgroup;
3461
3462         /*
3463          * Deactivate and reparent kmem_caches.
3464          */
3465         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3466
3467         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3468         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3469
3470         /*
3471          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3472          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3473          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3474          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3475          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3476          * memcg_drain_all_list_lrus().
3477          */
3478         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3479         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3480                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3481                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3482                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3483                 if (!memcg->use_hierarchy)
3484                         break;
3485         }
3486         rcu_read_unlock();
3487
3488         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3489
3490         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3491 }
3492
3493 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3494 {
3495         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3496         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3497                 memcg_offline_kmem(memcg);
3498
3499         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3500                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3501                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3502         }
3503 }
3504 #else
3505 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3506 {
3507         return 0;
3508 }
3509 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3510 {
3511 }
3512 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3513 {
3514 }
3515 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3516
3517 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3518                                  unsigned long max)
3519 {
3520         int ret;
3521
3522         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3523         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3524         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3525         return ret;
3526 }
3527
3528 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3529 {
3530         int ret;
3531
3532         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3533
3534         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3535         if (ret)
3536                 goto out;
3537
3538         if (!memcg->tcpmem_active) {
3539                 /*
3540                  * The active flag needs to be written after the static_key
3541                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3542                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3543                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3544                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3545                  *
3546                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3547                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3548                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3549                  * yet, we'll lose accounting.
3550                  *
3551                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3552                  * because when this value change, the code to process it is not
3553                  * patched in yet.
3554                  */
3555                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3556                 memcg->tcpmem_active = true;
3557         }
3558 out:
3559         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3560         return ret;
3561 }
3562
3563 /*
3564  * The user of this function is...
3565  * RES_LIMIT.
3566  */
3567 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3568                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3569 {
3570         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3571         unsigned long nr_pages;
3572         int ret;
3573
3574         buf = strstrip(buf);
3575         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3576         if (ret)
3577                 return ret;
3578
3579         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3580         case RES_LIMIT:
3581                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3582                         ret = -EINVAL;
3583                         break;
3584                 }
3585                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3586                 case _MEM:
3587                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3588                         break;
3589                 case _MEMSWAP:
3590                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3591                         break;
3592                 case _KMEM:
3593                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3594                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3595                                      "depend on this functionality.\n");
3596                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3597                         break;
3598                 case _TCP:
3599                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3600                         break;
3601                 }
3602                 break;
3603         case RES_SOFT_LIMIT:
3604                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3605                 ret = 0;
3606                 break;
3607         }
3608         return ret ?: nbytes;
3609 }
3610
3611 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3612                                 size_t nbytes, loff_t off)
3613 {
3614         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3615         struct page_counter *counter;
3616
3617         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3618         case _MEM:
3619                 counter = &memcg->memory;
3620                 break;
3621         case _MEMSWAP:
3622                 counter = &memcg->memsw;
3623                 break;
3624         case _KMEM:
3625                 counter = &memcg->kmem;
3626                 break;
3627         case _TCP:
3628                 counter = &memcg->tcpmem;
3629                 break;
3630         default:
3631                 BUG();
3632         }
3633
3634         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3635         case RES_MAX_USAGE:
3636                 page_counter_reset_watermark(counter);
3637                 break;
3638         case RES_FAILCNT:
3639                 counter->failcnt = 0;
3640                 break;
3641         default:
3642                 BUG();
3643         }
3644
3645         return nbytes;
3646 }
3647
3648 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3649                                         struct cftype *cft)
3650 {
3651         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3652 }
3653
3654 #ifdef CONFIG_MMU
3655 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3656                                         struct cftype *cft, u64 val)
3657 {
3658         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3659
3660         if (val & ~MOVE_MASK)
3661                 return -EINVAL;
3662
3663         /*
3664          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3665          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3666          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3667          * affect task migrations starting after the change.
3668          */
3669         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3670         return 0;
3671 }
3672 #else
3673 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3674                                         struct cftype *cft, u64 val)
3675 {
3676         return -ENOSYS;
3677 }
3678 #endif
3679
3680 #ifdef CONFIG_NUMA
3681
3682 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3683 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3684 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3685
3686 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3687                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3688 {
3689         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3690         unsigned long nr = 0;
3691         enum lru_list lru;
3692
3693         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3694
3695         for_each_lru(lru) {
3696                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3697                         continue;
3698                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3699         }
3700         return nr;
3701 }
3702
3703 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3704                                              unsigned int lru_mask)
3705 {
3706         unsigned long nr = 0;
3707         enum lru_list lru;
3708
3709         for_each_lru(lru) {
3710                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3711                         continue;
3712                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3713         }
3714         return nr;
3715 }
3716
3717 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3718 {
3719         struct numa_stat {
3720                 const char *name;
3721                 unsigned int lru_mask;
3722         };
3723
3724         static const struct numa_stat stats[] = {
3725                 { "total", LRU_ALL },
3726                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3727                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3728                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3729         };
3730         const struct numa_stat *stat;
3731         int nid;
3732         unsigned long nr;
3733         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3734
3735         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3736                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3737                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3738                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3739                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3740                                                           stat->lru_mask);
3741                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3742                 }
3743                 seq_putc(m, '\n');
3744         }
3745
3746         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3747                 struct mem_cgroup *iter;
3748
3749                 nr = 0;
3750                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3751                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3752                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3753                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3754                         nr = 0;
3755                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3756                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3757                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3758                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3759                 }
3760                 seq_putc(m, '\n');
3761         }
3762
3763         return 0;
3764 }
3765 #endif /* CONFIG_NUMA */
3766
3767 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3768         MEMCG_CACHE,
3769         MEMCG_RSS,
3770         MEMCG_RSS_HUGE,
3771         NR_SHMEM,
3772         NR_FILE_MAPPED,
3773         NR_FILE_DIRTY,
3774         NR_WRITEBACK,
3775         MEMCG_SWAP,
3776 };
3777
3778 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3779         "cache",
3780         "rss",
3781         "rss_huge",
3782         "shmem",
3783         "mapped_file",
3784         "dirty",
3785         "writeback",
3786         "swap",
3787 };
3788
3789 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3790 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3791         PGPGIN,
3792         PGPGOUT,
3793         PGFAULT,
3794         PGMAJFAULT,
3795 };
3796
3797 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3798 {
3799         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3800         unsigned long memory, memsw;
3801         struct mem_cgroup *mi;
3802         unsigned int i;
3803
3804         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3805
3806         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3807                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3808                         continue;
3809                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3810                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3811                            PAGE_SIZE);
3812         }
3813
3814         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3815                 seq_printf(m, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
3816                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3817
3818         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3819                 seq_printf(m, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
3820                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3821                            PAGE_SIZE);
3822
3823         /* Hierarchical information */
3824         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3825         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3826                 memory = min(memory, READ_ONCE(mi->memory.max));
3827                 memsw = min(memsw, READ_ONCE(mi->memsw.max));
3828         }
3829         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3830                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3831         if (do_memsw_account())
3832                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3833                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3834
3835         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3836                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3837                         continue;
3838                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3839                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3840                            PAGE_SIZE);
3841         }
3842
3843         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3844                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3845                            vm_event_name(memcg1_events[i]),
3846                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3847
3848         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3849                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
3850                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3851                            PAGE_SIZE);
3852
3853 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3854         {
3855                 pg_data_t *pgdat;
3856                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3857                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3858                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3859                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3860
3861                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3862                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3863                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3864
3865                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3866                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3867                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3868                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3869                 }
3870                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3871                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3872                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3873                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3874         }
3875 #endif
3876
3877         return 0;
3878 }
3879
3880 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3881                                       struct cftype *cft)
3882 {
3883         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3884
3885         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3886 }
3887
3888 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3889                                        struct cftype *cft, u64 val)
3890 {
3891         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3892
3893         if (val > 100)
3894                 return -EINVAL;
3895
3896         if (css->parent)
3897                 memcg->swappiness = val;
3898         else
3899                 vm_swappiness = val;
3900
3901         return 0;
3902 }
3903
3904 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3905 {
3906         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3907         unsigned long usage;
3908         int i;
3909
3910         rcu_read_lock();
3911         if (!swap)
3912                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3913         else
3914                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3915
3916         if (!t)
3917                 goto unlock;
3918
3919         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3920
3921         /*
3922          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3923          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3924          * call of __mem_cgroup_threshold().
3925          */
3926         i = t->current_threshold;
3927
3928         /*
3929          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3930          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3931          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3932          * only one element of the array here.
3933          */
3934         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3935                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3936
3937         /* i = current_threshold + 1 */
3938         i++;
3939
3940         /*
3941          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3942          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3943          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3944          * only one element of the array here.
3945          */
3946         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3947                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3948
3949         /* Update current_threshold */
3950         t->current_threshold = i - 1;
3951 unlock:
3952         rcu_read_unlock();
3953 }
3954
3955 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3956 {
3957         while (memcg) {
3958                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3959                 if (do_memsw_account())
3960                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3961
3962                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3963         }
3964 }
3965
3966 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3967 {
3968         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3969         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3970
3971         if (_a->threshold > _b->threshold)
3972                 return 1;
3973
3974         if (_a->threshold < _b->threshold)
3975                 return -1;
3976
3977         return 0;
3978 }
3979
3980 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3981 {
3982         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3983
3984         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3985
3986         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3987                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3988
3989         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3990         return 0;
3991 }
3992
3993 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3994 {
3995         struct mem_cgroup *iter;
3996
3997         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3998                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3999 }
4000
4001 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4002         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4003 {
4004         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4005         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4006         unsigned long threshold;
4007         unsigned long usage;
4008         int i, size, ret;
4009
4010         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4011         if (ret)
4012                 return ret;
4013
4014         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4015
4016         if (type == _MEM) {
4017                 thresholds = &memcg->thresholds;
4018                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4019         } else if (type == _MEMSWAP) {
4020                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4021                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4022         } else
4023                 BUG();
4024
4025         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4026         if (thresholds->primary)
4027                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4028
4029         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4030
4031         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4032         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4033         if (!new) {
4034                 ret = -ENOMEM;
4035                 goto unlock;
4036         }
4037         new->size = size;
4038
4039         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4040         if (thresholds->primary) {
4041                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4042                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4043         }
4044
4045         /* Add new threshold */
4046         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4047         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4048
4049         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4050         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4051                         compare_thresholds, NULL);
4052
4053         /* Find current threshold */
4054         new->current_threshold = -1;
4055         for (i = 0; i < size; i++) {
4056                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4057                         /*
4058                          * new->current_threshold will not be used until
4059                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4060                          * it here.
4061                          */
4062                         ++new->current_threshold;
4063                 } else
4064                         break;
4065         }
4066
4067         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4068         kfree(thresholds->spare);
4069         thresholds->spare = thresholds->primary;
4070
4071         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4072
4073         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4074         synchronize_rcu();
4075
4076 unlock:
4077         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4078
4079         return ret;
4080 }
4081
4082 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4083         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4084 {
4085         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4086 }
4087
4088 static int memsw_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, _MEMSWAP);
4092 }
4093
4094 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4095         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4096 {
4097         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4098         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4099         unsigned long usage;
4100         int i, j, size, entries;
4101
4102         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4103
4104         if (type == _MEM) {
4105                 thresholds = &memcg->thresholds;
4106                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4107         } else if (type == _MEMSWAP) {
4108                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4109                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4110         } else
4111                 BUG();
4112
4113         if (!thresholds->primary)
4114                 goto unlock;
4115
4116         /* Check if a threshold crossed before removing */
4117         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4118
4119         /* Calculate new number of threshold */
4120         size = entries = 0;
4121         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4122                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4123                         size++;
4124                 else
4125                         entries++;
4126         }
4127
4128         new = thresholds->spare;
4129
4130         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4131         if (!entries)
4132                 goto unlock;
4133
4134         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4135         if (!size) {
4136                 kfree(new);
4137                 new = NULL;
4138                 goto swap_buffers;
4139         }
4140
4141         new->size = size;
4142
4143         /* Copy thresholds and find current threshold */
4144         new->current_threshold = -1;
4145         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4146                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4147                         continue;
4148
4149                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4150                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4151                         /*
4152                          * new->current_threshold will not be used
4153                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4154                          * it here.
4155                          */
4156                         ++new->current_threshold;
4157                 }
4158                 j++;
4159         }
4160
4161 swap_buffers:
4162         /* Swap primary and spare array */
4163         thresholds->spare = thresholds->primary;
4164
4165         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4166
4167         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4168         synchronize_rcu();
4169
4170         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4171         if (!new) {
4172                 kfree(thresholds->spare);
4173                 thresholds->spare = NULL;
4174         }
4175 unlock:
4176         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4177 }
4178
4179 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4180         struct eventfd_ctx *eventfd)
4181 {
4182         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4183 }
4184
4185 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4186         struct eventfd_ctx *eventfd)
4187 {
4188         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4189 }
4190
4191 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4192         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4193 {
4194         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4195
4196         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4197         if (!event)
4198                 return -ENOMEM;
4199
4200         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4201
4202         event->eventfd = eventfd;
4203         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4204
4205         /* already in OOM ? */
4206         if (memcg->under_oom)
4207                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4208         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4209
4210         return 0;
4211 }
4212
4213 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4214         struct eventfd_ctx *eventfd)
4215 {
4216         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4217
4218         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4219
4220         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4221                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4222                         list_del(&ev->list);
4223                         kfree(ev);
4224                 }
4225         }
4226
4227         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4228 }
4229
4230 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4231 {
4232         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4233
4234         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4235         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4236         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4237                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4238         return 0;
4239 }
4240
4241 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4242         struct cftype *cft, u64 val)
4243 {
4244         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4245
4246         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4247         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4248                 return -EINVAL;
4249
4250         memcg->oom_kill_disable = val;
4251         if (!val)
4252                 memcg_oom_recover(memcg);
4253
4254         return 0;
4255 }
4256
4257 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4258
4259 #include <trace/events/writeback.h>
4260
4261 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4262 {
4263         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4264 }
4265
4266 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4267 {
4268         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4269 }
4270
4271 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4272 {
4273         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4274 }
4275
4276 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4277 {
4278         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4279
4280         if (!memcg->css.parent)
4281                 return NULL;
4282
4283         return &memcg->cgwb_domain;
4284 }
4285
4286 /*
4287  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4288  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4289  */
4290 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4291 {
4292         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4293         int cpu;
4294
4295         for_each_online_cpu(cpu)
4296                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4297         if (x < 0)
4298                 x = 0;
4299         return x;
4300 }
4301
4302 /**
4303  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4304  * @wb: bdi_writeback in question
4305  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4306  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4307  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4308  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4309  *
4310  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4311  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4312  * is a bit more involved.
4313  *
4314  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4315  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4316  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4317  * available memory in the system.  The caller should further cap
4318  * *@pheadroom accordingly.
4319  */
4320 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4321                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4322                          unsigned long *pwriteback)
4323 {
4324         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4325         struct mem_cgroup *parent;
4326
4327         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4328
4329         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4330         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4331         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4332                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4333         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4334
4335         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4336                 unsigned long ceiling = min(READ_ONCE(memcg->memory.max),
4337                                             READ_ONCE(memcg->high));
4338                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4339
4340                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4341                 memcg = parent;
4342         }
4343 }
4344
4345 /*
4346  * Foreign dirty flushing
4347  *
4348  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4349  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4350  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4351  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4352  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4353  * different cgroups isn't a common use-case.
4354  *
4355  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4356  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4357  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4358  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4359  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4360  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4361  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4362  * make writeback of the dirty pages happen.
4363  *
4364  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4365  * severely throttled after making some progress after each
4366  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4367  * completely idle.
4368  *
4369  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4370  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4371  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4372  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4373  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4374  *
4375  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4376  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4377  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4378  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4379  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4380  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4381  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4382  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4383  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4384  *
4385  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4386  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4387  * records are lockless and racy.
4388  */
4389 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4390                                              struct bdi_writeback *wb)
4391 {
4392         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4393         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4394         u64 now = get_jiffies_64();
4395         u64 oldest_at = now;
4396         int oldest = -1;
4397         int i;
4398
4399         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4400
4401         /*
4402          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4403          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4404          * written out.
4405          */
4406         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4407                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4408                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4409                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4410                         break;
4411                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4412                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4413                         oldest = i;
4414                         oldest_at = frn->at;
4415                 }
4416         }
4417
4418         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4419                 /*
4420                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4421                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4422                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4423                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4424                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4425                  */
4426                 unsigned long update_intv =
4427                         min_t(unsigned long, HZ,
4428                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4429
4430                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4431                         frn->at = now;
4432         } else if (oldest >= 0) {
4433                 /* replace the oldest free one */
4434                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4435                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4436                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4437                 frn->at = now;
4438         }
4439 }
4440
4441 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4442 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4443 {
4444         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4445         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4446         u64 now = jiffies_64;
4447         int i;
4448
4449         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4450                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4451
4452                 /*
4453                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4454                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4455                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4456                  * already one in flight.
4457                  */
4458                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4459                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4460                         frn->at = 0;
4461                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4462                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4463                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4464                                                &frn->done);
4465                 }
4466         }
4467 }
4468
4469 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4470
4471 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4472 {
4473         return 0;
4474 }
4475
4476 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4477 {
4478 }
4479
4480 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4481 {
4482 }
4483
4484 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4485
4486 /*
4487  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4488  *
4489  * "cgroup.event_control" implementation.
4490  *
4491  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4492  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4493  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4494  *
4495  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4496  * possible.
4497  */
4498
4499 /*
4500  * Unregister event and free resources.
4501  *
4502  * Gets called from workqueue.
4503  */
4504 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4505 {
4506         struct mem_cgroup_event *event =
4507                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4508         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4509
4510         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4511
4512         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4513
4514         /* Notify userspace the event is going away. */
4515         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4516
4517         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4518         kfree(event);
4519         css_put(&memcg->css);
4520 }
4521
4522 /*
4523  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4524  *
4525  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4526  */
4527 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4528                             int sync, void *key)
4529 {
4530         struct mem_cgroup_event *event =
4531                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4532         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4533         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4534
4535         if (flags & EPOLLHUP) {
4536                 /*
4537                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4538                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4539                  * for us.
4540                  *
4541                  * We can't race against event freeing since the other
4542                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4543                  * which we hold.
4544                  */
4545                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4546                 if (!list_empty(&event->list)) {
4547                         list_del_init(&event->list);
4548                         /*
4549                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4550                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4551                          */
4552                         schedule_work(&event->remove);
4553                 }
4554                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4555         }
4556
4557         return 0;
4558 }
4559
4560 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4561                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4562 {
4563         struct mem_cgroup_event *event =
4564                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4565
4566         event->wqh = wqh;
4567         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4568 }
4569
4570 /*
4571  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4572  *
4573  * Parse input and register new cgroup event handler.
4574  *
4575  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4576  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4577  */
4578 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4579                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4580 {
4581         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4582         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4583         struct mem_cgroup_event *event;
4584         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4585         unsigned int efd, cfd;
4586         struct fd efile;
4587         struct fd cfile;
4588         const char *name;
4589         char *endp;
4590         int ret;
4591
4592         buf = strstrip(buf);
4593
4594         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4595         if (*endp != ' ')
4596                 return -EINVAL;
4597         buf = endp + 1;
4598
4599         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4600         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4601                 return -EINVAL;
4602         buf = endp + 1;
4603
4604         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4605         if (!event)
4606                 return -ENOMEM;
4607
4608         event->memcg = memcg;
4609         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4610         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4611         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4612         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4613
4614         efile = fdget(efd);
4615         if (!efile.file) {
4616                 ret = -EBADF;
4617                 goto out_kfree;
4618         }
4619
4620         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4621         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4622                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4623                 goto out_put_efile;
4624         }
4625
4626         cfile = fdget(cfd);
4627         if (!cfile.file) {
4628                 ret = -EBADF;
4629                 goto out_put_eventfd;
4630         }
4631
4632         /* the process need read permission on control file */
4633         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4634         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4635         if (ret < 0)
4636                 goto out_put_cfile;
4637
4638         /*
4639          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4640          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4641          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4642          * is for compatibility anyway.
4643          *
4644          * DO NOT ADD NEW FILES.
4645          */
4646         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4647
4648         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4649                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4650                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4651         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4652                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4653                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4654         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4655                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4656                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4657         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4658                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4659                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4660         } else {
4661                 ret = -EINVAL;
4662                 goto out_put_cfile;
4663         }
4664
4665         /*
4666          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4667          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4668          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4669          */
4670         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4671                                                &memory_cgrp_subsys);
4672         ret = -EINVAL;
4673         if (IS_ERR(cfile_css))
4674                 goto out_put_cfile;
4675         if (cfile_css != css) {
4676                 css_put(cfile_css);
4677                 goto out_put_cfile;
4678         }
4679
4680         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4681         if (ret)
4682                 goto out_put_css;
4683
4684         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4685
4686         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4687         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4688         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4689
4690         fdput(cfile);
4691         fdput(efile);
4692
4693         return nbytes;
4694
4695 out_put_css:
4696         css_put(css);
4697 out_put_cfile:
4698         fdput(cfile);
4699 out_put_eventfd:
4700         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4701 out_put_efile:
4702         fdput(efile);
4703 out_kfree:
4704         kfree(event);
4705
4706         return ret;
4707 }
4708
4709 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4710         {
4711                 .name = "usage_in_bytes",
4712                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4713                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4714         },
4715         {
4716                 .name = "max_usage_in_bytes",
4717                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4718                 .write = mem_cgroup_reset,
4719                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4720         },
4721         {
4722                 .name = "limit_in_bytes",
4723                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4724                 .write = mem_cgroup_write,
4725                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4726         },
4727         {
4728                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4729                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4730                 .write = mem_cgroup_write,
4731                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4732         },
4733         {
4734                 .name = "failcnt",
4735                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4736                 .write = mem_cgroup_reset,
4737                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4738         },
4739         {
4740                 .name = "stat",
4741                 .seq_show = memcg_stat_show,
4742         },
4743         {
4744                 .name = "force_empty",
4745                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4746         },
4747         {
4748                 .name = "use_hierarchy",
4749                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4750                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4751         },
4752         {
4753                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4754                 .write = memcg_write_event_control,
4755                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4756         },
4757         {
4758                 .name = "swappiness",
4759                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4760                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4761         },
4762         {
4763                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4764                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4765                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4766         },
4767         {
4768                 .name = "oom_control",
4769                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4770                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4771                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4772         },
4773         {
4774                 .name = "pressure_level",
4775         },
4776 #ifdef CONFIG_NUMA
4777         {
4778                 .name = "numa_stat",
4779                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4780         },
4781 #endif
4782         {
4783                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4784                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4785                 .write = mem_cgroup_write,
4786                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4787         },
4788         {
4789                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4790                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4791                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4792         },
4793         {
4794                 .name = "kmem.failcnt",
4795                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4796                 .write = mem_cgroup_reset,
4797                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4798         },
4799         {
4800                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4801                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4802                 .write = mem_cgroup_reset,
4803                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4804         },
4805 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && \
4806         (defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG))
4807         {
4808                 .name = "kmem.slabinfo",
4809                 .seq_start = memcg_slab_start,
4810                 .seq_next = memcg_slab_next,
4811                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4812                 .seq_show = memcg_slab_show,
4813         },
4814 #endif
4815         {
4816                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4817                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4818                 .write = mem_cgroup_write,
4819                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4820         },
4821         {
4822                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4823                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4824                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4825         },
4826         {
4827                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4828                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4829                 .write = mem_cgroup_reset,
4830                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4831         },
4832         {
4833                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4834                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4835                 .write = mem_cgroup_reset,
4836                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4837         },
4838         { },    /* terminate */
4839 };
4840
4841 /*
4842  * Private memory cgroup IDR
4843  *
4844  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4845  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4846  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4847  * memory-controlled cgroups to 64k.
4848  *
4849  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4850  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4851  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4852  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4853  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4854  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4855  *
4856  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4857  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4858  * when the CSS is offlined.
4859  *
4860  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4861  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4862  * those references are manageable from userspace.
4863  */
4864
4865 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4866
4867 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4868 {
4869         if (memcg->id.id > 0) {
4870                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4871                 memcg->id.id = 0;
4872         }
4873 }
4874
4875 static void __maybe_unused mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg,
4876                                                   unsigned int n)
4877 {
4878         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4879 }
4880
4881 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4882 {
4883         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4884                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4885
4886                 /* Memcg ID pins CSS */
4887                 css_put(&memcg->css);
4888         }
4889 }
4890
4891 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4892 {
4893         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4894 }
4895
4896 /**
4897  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4898  * @id: the memcg id to look up
4899  *
4900  * Caller must hold rcu_read_lock().
4901  */
4902 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4903 {
4904         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4905         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4906 }
4907
4908 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4909 {
4910         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4911         int tmp = node;
4912         /*
4913          * This routine is called against possible nodes.
4914          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4915          *
4916          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4917          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4918          *       function.
4919          */
4920         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4921                 tmp = -1;
4922         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4923         if (!pn)
4924                 return 1;
4925
4926         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4927         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4928                 kfree(pn);
4929                 return 1;
4930         }
4931
4932         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4933         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4934                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4935                 kfree(pn);
4936                 return 1;
4937         }
4938
4939         lruvec_init(&pn->lruvec);
4940         pn->usage_in_excess = 0;
4941         pn->on_tree = false;
4942         pn->memcg = memcg;
4943
4944         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4945         return 0;
4946 }
4947
4948 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4949 {
4950         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4951
4952         if (!pn)
4953                 return;
4954
4955         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4956         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4957         kfree(pn);
4958 }
4959
4960 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4961 {
4962         int node;
4963
4964         for_each_node(node)
4965                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4966         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4967         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4968         kfree(memcg);
4969 }
4970
4971 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4972 {
4973         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4974         /*
4975          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4976          * on parent's and all ancestor levels.
4977          */
4978         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg);
4979         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4980         __mem_cgroup_free(memcg);
4981 }
4982
4983 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4984 {
4985         struct mem_cgroup *memcg;
4986         unsigned int size;
4987         int node;
4988         int __maybe_unused i;
4989
4990         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4991         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4992
4993         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4994         if (!memcg)
4995                 return NULL;
4996
4997         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4998                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4999                                  GFP_KERNEL);
5000         if (memcg->id.id < 0)
5001                 goto fail;
5002
5003         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5004         if (!memcg->vmstats_local)
5005                 goto fail;
5006
5007         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5008         if (!memcg->vmstats_percpu)
5009                 goto fail;
5010
5011         for_each_node(node)
5012                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5013                         goto fail;
5014
5015         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5016                 goto fail;
5017
5018         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5019         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5020         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5021         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5022         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5023         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5024         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5025         memcg->socket_pressure = jiffies;
5026 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5027         memcg->kmemcg_id = -1;
5028 #endif
5029 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5030         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5031         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5032                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5033                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5034 #endif
5035 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5036         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5037         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5038         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5039 #endif
5040         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5041         return memcg;
5042 fail:
5043         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5044         __mem_cgroup_free(memcg);
5045         return NULL;
5046 }
5047
5048 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5049 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5050 {
5051         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5052         struct mem_cgroup *memcg;
5053         long error = -ENOMEM;
5054
5055         memcg = mem_cgroup_alloc();
5056         if (!memcg)
5057                 return ERR_PTR(error);
5058
5059         WRITE_ONCE(memcg->high, PAGE_COUNTER_MAX);
5060         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5061         if (parent) {
5062                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5063                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5064         }
5065         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5066                 memcg->use_hierarchy = true;
5067                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5068                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5069                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5070                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5071                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5072         } else {
5073                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5074                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5075                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5076                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5077                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5078                 /*
5079                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5080                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5081                  * unfortunate state in our controller.
5082                  */
5083                 if (parent != root_mem_cgroup)
5084                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5085         }
5086
5087         /* The following stuff does not apply to the root */
5088         if (!parent) {
5089 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5090                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5091 #endif
5092                 root_mem_cgroup = memcg;
5093                 return &memcg->css;
5094         }
5095
5096         error = memcg_online_kmem(memcg);
5097         if (error)
5098                 goto fail;
5099
5100         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5101                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5102
5103         return &memcg->css;
5104 fail:
5105         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5106         mem_cgroup_free(memcg);
5107         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5108 }
5109
5110 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5111 {
5112         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5113
5114         /*
5115          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5116          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5117          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5118          */
5119         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5120                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5121                 return -ENOMEM;
5122         }
5123
5124         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5125         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5126         css_get(css);
5127         return 0;
5128 }
5129
5130 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5131 {
5132         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5133         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5134
5135         /*
5136          * Unregister events and notify userspace.
5137          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5138          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5139          */
5140         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5141         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5142                 list_del_init(&event->list);
5143                 schedule_work(&event->remove);
5144         }
5145         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5146
5147         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5148         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5149
5150         memcg_offline_kmem(memcg);
5151         wb_memcg_offline(memcg);
5152
5153         drain_all_stock(memcg);
5154
5155         mem_cgroup_id_put(memcg);
5156 }
5157
5158 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5159 {
5160         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5161
5162         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5163 }
5164
5165 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5166 {
5167         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5168         int __maybe_unused i;
5169
5170 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5171         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5172                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5173 #endif
5174         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5175                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5176
5177         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5178                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5179
5180         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5181         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5182         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5183         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5184         memcg_free_kmem(memcg);
5185         mem_cgroup_free(memcg);
5186 }
5187
5188 /**
5189  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5190  * @css: the target css
5191  *
5192  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5193  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5194  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5195  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5196  * made visible again.
5197  *
5198  * The current implementation only resets the essential configurations.
5199  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5200  */
5201 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5202 {
5203         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5204
5205         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5206         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5207         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5208         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5209         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5210         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5211         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5212         WRITE_ONCE(memcg->high, PAGE_COUNTER_MAX);
5213         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5214         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5215 }
5216
5217 #ifdef CONFIG_MMU
5218 /* Handlers for move charge at task migration. */
5219 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5220 {
5221         int ret;
5222
5223         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5224         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5225         if (!ret) {
5226                 mc.precharge += count;
5227                 return ret;
5228         }
5229
5230         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5231         while (count--) {
5232                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5233                 if (ret)
5234                         return ret;
5235                 mc.precharge++;
5236                 cond_resched();
5237         }
5238         return 0;
5239 }
5240
5241 union mc_target {
5242         struct page     *page;
5243         swp_entry_t     ent;
5244 };
5245
5246 enum mc_target_type {
5247         MC_TARGET_NONE = 0,
5248         MC_TARGET_PAGE,
5249         MC_TARGET_SWAP,
5250         MC_TARGET_DEVICE,
5251 };
5252
5253 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5254                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5255 {
5256         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5257
5258         if (!page || !page_mapped(page))
5259                 return NULL;
5260         if (PageAnon(page)) {
5261                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5262                         return NULL;
5263         } else {
5264                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5265                         return NULL;
5266         }
5267         if (!get_page_unless_zero(page))
5268                 return NULL;
5269
5270         return page;
5271 }
5272
5273 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5274 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5275                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5276 {
5277         struct page *page = NULL;
5278         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5279
5280         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5281                 return NULL;
5282
5283         /*
5284          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5285          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5286          * as special swap entry in the CPU page table.
5287          */
5288         if (is_device_private_entry(ent)) {
5289                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5290                 /*
5291                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5292                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5293                  */
5294                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5295                         return NULL;
5296                 return page;
5297         }
5298
5299         /*
5300          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5301          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5302          */
5303         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5304         if (do_memsw_account())
5305                 entry->val = ent.val;
5306
5307         return page;
5308 }
5309 #else
5310 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5311                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5312 {
5313         return NULL;
5314 }
5315 #endif
5316
5317 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5318                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5319 {
5320         struct page *page = NULL;
5321         struct address_space *mapping;
5322         pgoff_t pgoff;
5323
5324         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5325                 return NULL;
5326         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5327                 return NULL;
5328
5329         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5330         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5331
5332         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5333 #ifdef CONFIG_SWAP
5334         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5335         if (shmem_mapping(mapping)) {
5336                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5337                 if (xa_is_value(page)) {
5338                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5339                         if (do_memsw_account())
5340                                 *entry = swp;
5341                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5342                                              swp_offset(swp));
5343                 }
5344         } else
5345                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5346 #else
5347         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5348 #endif
5349         return page;
5350 }
5351
5352 /**
5353  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5354  * @page: the page
5355  * @compound: charge the page as compound or small page
5356  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5357  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5358  *
5359  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5360  *
5361  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5362  * from old cgroup.
5363  */
5364 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5365                                    bool compound,
5366                                    struct mem_cgroup *from,
5367                                    struct mem_cgroup *to)
5368 {
5369         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5370         struct pglist_data *pgdat;
5371         unsigned long flags;
5372         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5373         int ret;
5374         bool anon;
5375
5376         VM_BUG_ON(from == to);
5377         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5378         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5379
5380         /*
5381          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5382          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5383          */
5384         ret = -EBUSY;
5385         if (!trylock_page(page))
5386                 goto out;
5387
5388         ret = -EINVAL;
5389         if (page->mem_cgroup != from)
5390                 goto out_unlock;
5391
5392         anon = PageAnon(page);
5393
5394         pgdat = page_pgdat(page);
5395         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5396         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5397
5398         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5399
5400         if (!anon && page_mapped(page)) {
5401                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5402                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5403         }
5404
5405         /*
5406          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5407          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5408          * So mapping should be stable for dirty pages.
5409          */
5410         if (!anon && PageDirty(page)) {
5411                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5412
5413                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5414                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5415                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5416                 }
5417         }
5418
5419         if (PageWriteback(page)) {
5420                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5421                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5422         }
5423
5424         /*
5425          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5426          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5427          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5428          */
5429
5430         /* caller should have done css_get */
5431         page->mem_cgroup = to;
5432
5433         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5434
5435         ret = 0;
5436
5437         local_irq_disable();
5438         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5439         memcg_check_events(to, page);
5440         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5441         memcg_check_events(from, page);
5442         local_irq_enable();
5443 out_unlock:
5444         unlock_page(page);
5445 out:
5446         return ret;
5447 }
5448
5449 /**
5450  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5451  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5452  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5453  * @ptent: the pte to be checked
5454  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5455  *
5456  * Returns
5457  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5458  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5459  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5460  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5461  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5462  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5463  *     in target->ent.
5464  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5465  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5466  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5467  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5468  *     regular page.
5469  *
5470  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5471  *
5472  * Called with pte lock held.
5473  */
5474
5475 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5476                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5477 {
5478         struct page *page = NULL;
5479         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5480         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5481
5482         if (pte_present(ptent))
5483                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5484         else if (is_swap_pte(ptent))
5485                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5486         else if (pte_none(ptent))
5487                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5488
5489         if (!page && !ent.val)
5490                 return ret;
5491         if (page) {
5492                 /*
5493                  * Do only loose check w/o serialization.
5494                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5495                  * not under LRU exclusion.
5496                  */
5497                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5498                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5499                         if (is_device_private_page(page))
5500                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5501                         if (target)
5502                                 target->page = page;
5503                 }
5504                 if (!ret || !target)
5505                         put_page(page);
5506         }
5507         /*
5508          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5509          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5510          */
5511         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5512             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5513                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5514                 if (target)
5515                         target->ent = ent;
5516         }
5517         return ret;
5518 }
5519
5520 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5521 /*
5522  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5523  * not support them for now.
5524  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5525  */
5526 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5527                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5528 {
5529         struct page *page = NULL;
5530         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5531
5532         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5533                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5534                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5535                 return ret;
5536         }
5537         page = pmd_page(pmd);
5538         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5539         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5540                 return ret;
5541         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5542                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5543                 if (target) {
5544                         get_page(page);
5545                         target->page = page;
5546                 }
5547         }
5548         return ret;
5549 }
5550 #else
5551 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5552                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5553 {
5554         return MC_TARGET_NONE;
5555 }
5556 #endif
5557
5558 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5559                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5560                                         struct mm_walk *walk)
5561 {
5562         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5563         pte_t *pte;
5564         spinlock_t *ptl;
5565
5566         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5567         if (ptl) {
5568                 /*
5569                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5570                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5571                  * this might change.
5572                  */
5573                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5574                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5575                 spin_unlock(ptl);
5576                 return 0;
5577         }
5578
5579         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5580                 return 0;
5581         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5582         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5583                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5584                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5585         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5586         cond_resched();
5587
5588         return 0;
5589 }
5590
5591 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5592         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5593 };
5594
5595 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5596 {
5597         unsigned long precharge;
5598
5599         down_read(&mm->mmap_sem);
5600         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5601         up_read(&mm->mmap_sem);
5602
5603         precharge = mc.precharge;
5604         mc.precharge = 0;
5605
5606         return precharge;
5607 }
5608
5609 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5610 {
5611         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5612
5613         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5614         mc.moving_task = current;
5615         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5616 }
5617
5618 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5619 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5620 {
5621         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5622         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5623
5624         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5625         if (mc.precharge) {
5626                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5627                 mc.precharge = 0;
5628         }
5629         /*
5630          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5631          * we must uncharge here.
5632          */
5633         if (mc.moved_charge) {
5634                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5635                 mc.moved_charge = 0;
5636         }
5637         /* we must fixup refcnts and charges */
5638         if (mc.moved_swap) {
5639                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5640                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5641                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5642
5643                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5644
5645                 /*
5646                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5647                  * should uncharge to->memory.
5648                  */
5649                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5650                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5651
5652                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5653                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5654
5655                 mc.moved_swap = 0;
5656         }
5657         memcg_oom_recover(from);
5658         memcg_oom_recover(to);
5659         wake_up_all(&mc.waitq);
5660 }
5661
5662 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5663 {
5664         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5665
5666         /*
5667          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5668          * task migration.
5669          */
5670         mc.moving_task = NULL;
5671         __mem_cgroup_clear_mc();
5672         spin_lock(&mc.lock);
5673         mc.from = NULL;
5674         mc.to = NULL;
5675         mc.mm = NULL;
5676         spin_unlock(&mc.lock);
5677
5678         mmput(mm);
5679 }
5680
5681 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5682 {
5683         struct cgroup_subsys_state *css;
5684         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5685         struct mem_cgroup *from;
5686         struct task_struct *leader, *p;
5687         struct mm_struct *mm;
5688         unsigned long move_flags;
5689         int ret = 0;
5690
5691         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5692         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5693                 return 0;
5694
5695         /*
5696          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5697          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5698          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5699          * multiple.
5700          */
5701         p = NULL;
5702         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5703                 WARN_ON_ONCE(p);
5704                 p = leader;
5705                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5706         }
5707         if (!p)
5708                 return 0;
5709
5710         /*
5711          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5712          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5713          * So we need to save it, and keep it going.
5714          */
5715         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5716         if (!move_flags)
5717                 return 0;
5718
5719         from = mem_cgroup_from_task(p);
5720
5721         VM_BUG_ON(from == memcg);
5722
5723         mm = get_task_mm(p);
5724         if (!mm)
5725                 return 0;
5726         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5727         if (mm->owner == p) {
5728                 VM_BUG_ON(mc.from);
5729                 VM_BUG_ON(mc.to);
5730                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5731                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5732                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5733
5734                 spin_lock(&mc.lock);
5735                 mc.mm = mm;
5736                 mc.from = from;
5737                 mc.to = memcg;
5738                 mc.flags = move_flags;
5739                 spin_unlock(&mc.lock);
5740                 /* We set mc.moving_task later */
5741
5742                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5743                 if (ret)
5744                         mem_cgroup_clear_mc();
5745         } else {
5746                 mmput(mm);
5747         }
5748         return ret;
5749 }
5750
5751 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5752 {
5753         if (mc.to)
5754                 mem_cgroup_clear_mc();
5755 }
5756
5757 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5758                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5759                                 struct mm_walk *walk)
5760 {
5761         int ret = 0;
5762         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5763         pte_t *pte;
5764         spinlock_t *ptl;
5765         enum mc_target_type target_type;
5766         union mc_target target;
5767         struct page *page;
5768
5769         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5770         if (ptl) {
5771                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5772                         spin_unlock(ptl);
5773                         return 0;
5774                 }
5775                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5776                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5777                         page = target.page;
5778                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5779                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5780                                                              mc.from, mc.to)) {
5781                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5782                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5783                                 }
5784                                 putback_lru_page(page);
5785                         }
5786                         put_page(page);
5787                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5788                         page = target.page;
5789                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5790                                                      mc.from, mc.to)) {
5791                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5792                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5793                         }
5794                         put_page(page);
5795                 }
5796                 spin_unlock(ptl);
5797                 return 0;
5798         }
5799
5800         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5801                 return 0;
5802 retry:
5803         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5804         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5805                 pte_t ptent = *(pte++);
5806                 bool device = false;
5807                 swp_entry_t ent;
5808
5809                 if (!mc.precharge)
5810                         break;
5811
5812                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5813                 case MC_TARGET_DEVICE:
5814                         device = true;
5815                         /* fall through */
5816                 case MC_TARGET_PAGE:
5817                         page = target.page;
5818                         /*
5819                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5820                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5821                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5822                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5823                          */
5824                         if (PageTransCompound(page))
5825                                 goto put;
5826                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5827                                 goto put;
5828                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5829                                                 mc.from, mc.to)) {
5830                                 mc.precharge--;
5831                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5832                                 mc.moved_charge++;
5833                         }
5834                         if (!device)
5835                                 putback_lru_page(page);
5836 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5837                         put_page(page);
5838                         break;
5839                 case MC_TARGET_SWAP:
5840                         ent = target.ent;
5841                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5842                                 mc.precharge--;
5843                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5844                                 mc.moved_swap++;
5845                         }
5846                         break;
5847                 default:
5848                         break;
5849                 }
5850         }
5851         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5852         cond_resched();
5853
5854         if (addr != end) {
5855                 /*
5856                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5857                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5858                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5859                  * phase.
5860                  */
5861                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5862                 if (!ret)
5863                         goto retry;
5864         }
5865
5866         return ret;
5867 }
5868
5869 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5870         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5871 };
5872
5873 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5874 {
5875         lru_add_drain_all();
5876         /*
5877          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5878          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5879          * for already started RCU-only updates to finish.
5880          */
5881         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5882         synchronize_rcu();
5883 retry:
5884         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5885                 /*
5886                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5887                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5888                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5889                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5890                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5891                  */
5892                 __mem_cgroup_clear_mc();
5893                 cond_resched();
5894                 goto retry;
5895         }
5896         /*
5897          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5898          * additional charge, the page walk just aborts.
5899          */
5900         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5901                         NULL);
5902
5903         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5904         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5905 }
5906
5907 static void mem_cgroup_move_task(void)
5908 {
5909         if (mc.to) {
5910                 mem_cgroup_move_charge();
5911                 mem_cgroup_clear_mc();
5912         }
5913 }
5914 #else   /* !CONFIG_MMU */
5915 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5916 {
5917         return 0;
5918 }
5919 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5920 {
5921 }
5922 static void mem_cgroup_move_task(void)
5923 {
5924 }
5925 #endif
5926
5927 /*
5928  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5929  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5930  * attempt.
5931  */
5932 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5933 {
5934         /*
5935          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5936          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5937          * on for the root memcg is enough.
5938          */
5939         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5940                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5941         else
5942                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5943 }
5944
5945 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5946 {
5947         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5948                 seq_puts(m, "max\n");
5949         else
5950                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5951
5952         return 0;
5953 }
5954
5955 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5956                                struct cftype *cft)
5957 {
5958         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5959
5960         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5961 }
5962
5963 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5964 {
5965         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5966                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5967 }
5968
5969 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5970                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5971 {
5972         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5973         unsigned long min;
5974         int err;
5975
5976         buf = strstrip(buf);
5977         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5978         if (err)
5979                 return err;
5980
5981         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5982
5983         return nbytes;
5984 }
5985
5986 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5987 {
5988         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5989                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5990 }
5991
5992 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5993                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5994 {
5995         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5996         unsigned long low;
5997         int err;
5998
5999         buf = strstrip(buf);
6000         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6001         if (err)
6002                 return err;
6003
6004         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6005
6006         return nbytes;
6007 }
6008
6009 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6010 {
6011         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6012 }
6013
6014 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6015                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6016 {
6017         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6018         unsigned int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6019         bool drained = false;
6020         unsigned long high;
6021         int err;
6022
6023         buf = strstrip(buf);
6024         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6025         if (err)
6026                 return err;
6027
6028         WRITE_ONCE(memcg->high, high);
6029
6030         for (;;) {
6031                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6032                 unsigned long reclaimed;
6033
6034                 if (nr_pages <= high)
6035                         break;
6036
6037                 if (signal_pending(current))
6038                         break;
6039
6040                 if (!drained) {
6041                         drain_all_stock(memcg);
6042                         drained = true;
6043                         continue;
6044                 }
6045
6046                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6047                                                          GFP_KERNEL, true);
6048
6049                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6050                         break;
6051         }
6052
6053         return nbytes;
6054 }
6055
6056 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6057 {
6058         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6059                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6060 }
6061
6062 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6063                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6064 {
6065         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6066         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6067         bool drained = false;
6068         unsigned long max;
6069         int err;
6070
6071         buf = strstrip(buf);
6072         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6073         if (err)
6074                 return err;
6075
6076         xchg(&memcg->memory.max, max);
6077
6078         for (;;) {
6079                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6080
6081                 if (nr_pages <= max)
6082                         break;
6083
6084                 if (signal_pending(current))
6085                         break;
6086
6087                 if (!drained) {
6088                         drain_all_stock(memcg);
6089                         drained = true;
6090                         continue;
6091                 }
6092
6093                 if (nr_reclaims) {
6094                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6095                                                           GFP_KERNEL, true))
6096                                 nr_reclaims--;
6097                         continue;
6098                 }
6099
6100                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6101                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6102                         break;
6103         }
6104
6105         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6106         return nbytes;
6107 }
6108
6109 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6110 {
6111         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6112         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6113         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6114         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6115         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6116                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6117 }
6118
6119 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6120 {
6121         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6122
6123         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6124         return 0;
6125 }
6126
6127 static int memory_events_local_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_local);
6132         return 0;
6133 }
6134
6135 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6136 {
6137         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6138         char *buf;
6139
6140         buf = memory_stat_format(memcg);
6141         if (!buf)
6142                 return -ENOMEM;
6143         seq_puts(m, buf);
6144         kfree(buf);
6145         return 0;
6146 }
6147
6148 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6149 {
6150         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6151
6152         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6153
6154         return 0;
6155 }
6156
6157 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6158                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6159 {
6160         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6161         int ret, oom_group;
6162
6163         buf = strstrip(buf);
6164         if (!buf)
6165                 return -EINVAL;
6166
6167         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6168         if (ret)
6169                 return ret;
6170
6171         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6172                 return -EINVAL;
6173
6174         memcg->oom_group = oom_group;
6175
6176         return nbytes;
6177 }
6178
6179 static struct cftype memory_files[] = {
6180         {
6181                 .name = "current",
6182                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6183                 .read_u64 = memory_current_read,
6184         },
6185         {
6186                 .name = "min",
6187                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6188                 .seq_show = memory_min_show,
6189                 .write = memory_min_write,
6190         },
6191         {
6192                 .name = "low",
6193                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6194                 .seq_show = memory_low_show,
6195                 .write = memory_low_write,
6196         },
6197         {
6198                 .name = "high",
6199                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6200                 .seq_show = memory_high_show,
6201                 .write = memory_high_write,
6202         },
6203         {
6204                 .name = "max",
6205                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6206                 .seq_show = memory_max_show,
6207                 .write = memory_max_write,
6208         },
6209         {
6210                 .name = "events",
6211                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6212                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6213                 .seq_show = memory_events_show,
6214         },
6215         {
6216                 .name = "events.local",
6217                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6218                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6219                 .seq_show = memory_events_local_show,
6220         },
6221         {
6222                 .name = "stat",
6223                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6224                 .seq_show = memory_stat_show,
6225         },
6226         {
6227                 .name = "oom.group",
6228                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6229                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6230                 .write = memory_oom_group_write,
6231         },
6232         { }     /* terminate */
6233 };
6234
6235 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6236         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6237         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6238         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6239         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6240         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6241         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6242         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6243         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6244         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6245         .bind = mem_cgroup_bind,
6246         .dfl_cftypes = memory_files,
6247         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6248         .early_init = 0,
6249 };
6250
6251 /*
6252  * This function calculates an individual cgroup's effective
6253  * protection which is derived from its own memory.min/low, its
6254  * parent's and siblings' settings, as well as the actual memory
6255  * distribution in the tree.
6256  *
6257  * The following rules apply to the effective protection values:
6258  *
6259  * 1. At the first level of reclaim, effective protection is equal to
6260  *    the declared protection in memory.min and memory.low.
6261  *
6262  * 2. To enable safe delegation of the protection configuration, at
6263  *    subsequent levels the effective protection is capped to the
6264  *    parent's effective protection.
6265  *
6266  * 3. To make complex and dynamic subtrees easier to configure, the
6267  *    user is allowed to overcommit the declared protection at a given
6268  *    level. If that is the case, the parent's effective protection is
6269  *    distributed to the children in proportion to how much protection
6270  *    they have declared and how much of it they are utilizing.
6271  *
6272  *    This makes distribution proportional, but also work-conserving:
6273  *    if one cgroup claims much more protection than it uses memory,
6274  *    the unused remainder is available to its siblings.
6275  *
6276  * 4. Conversely, when the declared protection is undercommitted at a
6277  *    given level, the distribution of the larger parental protection
6278  *    budget is NOT proportional. A cgroup's protection from a sibling
6279  *    is capped to its own memory.min/low setting.
6280  *
6281  * 5. However, to allow protecting recursive subtrees from each other
6282  *    without having to declare each individual cgroup's fixed share
6283  *    of the ancestor's claim to protection, any unutilized -
6284  *    "floating" - protection from up the tree is distributed in
6285  *    proportion to each cgroup's *usage*. This makes the protection
6286  *    neutral wrt sibling cgroups and lets them compete freely over
6287  *    the shared parental protection budget, but it protects the
6288  *    subtree as a whole from neighboring subtrees.
6289  *
6290  * Note that 4. and 5. are not in conflict: 4. is about protecting
6291  * against immediate siblings whereas 5. is about protecting against
6292  * neighboring subtrees.
6293  */
6294 static unsigned long effective_protection(unsigned long usage,
6295                                           unsigned long parent_usage,
6296                                           unsigned long setting,
6297                                           unsigned long parent_effective,
6298                                           unsigned long siblings_protected)
6299 {
6300         unsigned long protected;
6301         unsigned long ep;
6302
6303         protected = min(usage, setting);
6304         /*
6305          * If all cgroups at this level combined claim and use more
6306          * protection then what the parent affords them, distribute
6307          * shares in proportion to utilization.
6308          *
6309          * We are using actual utilization rather than the statically
6310          * claimed protection in order to be work-conserving: claimed
6311          * but unused protection is available to siblings that would
6312          * otherwise get a smaller chunk than what they claimed.
6313          */
6314         if (siblings_protected > parent_effective)
6315                 return protected * parent_effective / siblings_protected;
6316
6317         /*
6318          * Ok, utilized protection of all children is within what the
6319          * parent affords them, so we know whatever this child claims
6320          * and utilizes is effectively protected.
6321          *
6322          * If there is unprotected usage beyond this value, reclaim
6323          * will apply pressure in proportion to that amount.
6324          *
6325          * If there is unutilized protection, the cgroup will be fully
6326          * shielded from reclaim, but we do return a smaller value for
6327          * protection than what the group could enjoy in theory. This
6328          * is okay. With the overcommit distribution above, effective
6329          * protection is always dependent on how memory is actually
6330          * consumed among the siblings anyway.
6331          */
6332         ep = protected;
6333
6334         /*
6335          * If the children aren't claiming (all of) the protection
6336          * afforded to them by the parent, distribute the remainder in
6337          * proportion to the (unprotected) memory of each cgroup. That
6338          * way, cgroups that aren't explicitly prioritized wrt each
6339          * other compete freely over the allowance, but they are
6340          * collectively protected from neighboring trees.
6341          *
6342          * We're using unprotected memory for the weight so that if
6343          * some cgroups DO claim explicit protection, we don't protect
6344          * the same bytes twice.
6345          */
6346         if (!(cgrp_dfl_root.flags & CGRP_ROOT_MEMORY_RECURSIVE_PROT))
6347                 return ep;
6348
6349         if (parent_effective > siblings_protected && usage > protected) {
6350                 unsigned long unclaimed;
6351
6352                 unclaimed = parent_effective - siblings_protected;
6353                 unclaimed *= usage - protected;
6354                 unclaimed /= parent_usage - siblings_protected;
6355
6356                 ep += unclaimed;
6357         }
6358
6359         return ep;
6360 }
6361
6362 /**
6363  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6364  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6365  * @memcg: the memory cgroup to check
6366  *
6367  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6368  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6369  *
6370  * Returns one of the following:
6371  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6372  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6373  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6374  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6375  */
6376 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6377                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6378 {
6379         unsigned long usage, parent_usage;
6380         struct mem_cgroup *parent;
6381
6382         if (mem_cgroup_disabled())
6383                 return MEMCG_PROT_NONE;
6384
6385         if (!root)
6386                 root = root_mem_cgroup;
6387         if (memcg == root)
6388                 return MEMCG_PROT_NONE;
6389
6390         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6391         if (!usage)
6392                 return MEMCG_PROT_NONE;
6393
6394         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6395         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6396         if (!parent)
6397                 return MEMCG_PROT_NONE;
6398
6399         if (parent == root) {
6400                 memcg->memory.emin = READ_ONCE(memcg->memory.min);
6401                 memcg->memory.elow = memcg->memory.low;
6402                 goto out;
6403         }
6404
6405         parent_usage = page_counter_read(&parent->memory);
6406
6407         WRITE_ONCE(memcg->memory.emin, effective_protection(usage, parent_usage,
6408                         READ_ONCE(memcg->memory.min),
6409                         READ_ONCE(parent->memory.emin),
6410                         atomic_long_read(&parent->memory.children_min_usage)));
6411
6412         WRITE_ONCE(memcg->memory.elow, effective_protection(usage, parent_usage,
6413                         memcg->memory.low, READ_ONCE(parent->memory.elow),
6414                         atomic_long_read(&parent->memory.children_low_usage)));
6415
6416 out:
6417         if (usage <= memcg->memory.emin)
6418                 return MEMCG_PROT_MIN;
6419         else if (usage <= memcg->memory.elow)
6420                 return MEMCG_PROT_LOW;
6421         else
6422                 return MEMCG_PROT_NONE;
6423 }
6424
6425 /**
6426  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6427  * @page: page to charge
6428  * @mm: mm context of the victim
6429  * @gfp_mask: reclaim mode
6430  * @memcgp: charged memcg return
6431  * @compound: charge the page as compound or small page
6432  *
6433  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6434  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6435  *
6436  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6437  * Otherwise, an error code is returned.
6438  *
6439  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6440  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6441  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6442  */
6443 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6444                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6445                           bool compound)
6446 {
6447         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6448         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6449         int ret = 0;
6450
6451         if (mem_cgroup_disabled())
6452                 goto out;
6453
6454         if (PageSwapCache(page)) {
6455                 /*
6456                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6457                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6458                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6459                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6460                  * in turn serializes uncharging.
6461                  */
6462                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6463                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6464                         goto out;
6465
6466                 if (do_swap_account) {
6467                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6468                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6469
6470                         rcu_read_lock();
6471                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6472                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6473                                 memcg = NULL;
6474                         rcu_read_unlock();
6475                 }
6476         }
6477
6478         if (!memcg)
6479                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6480
6481         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6482
6483         css_put(&memcg->css);
6484 out:
6485         *memcgp = memcg;
6486         return ret;
6487 }
6488
6489 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6490                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6491                           bool compound)
6492 {
6493         struct mem_cgroup *memcg;
6494         int ret;
6495
6496         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6497         memcg = *memcgp;
6498         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6499         return ret;
6500 }
6501
6502 /**
6503  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6504  * @page: page to charge
6505  * @memcg: memcg to charge the page to
6506  * @lrucare: page might be on LRU already
6507  * @compound: charge the page as compound or small page
6508  *
6509  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6510  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6511  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6512  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6513  *
6514  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6515  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6516  *
6517  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6518  */
6519 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6520                               bool lrucare, bool compound)
6521 {
6522         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6523
6524         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6525         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6526
6527         if (mem_cgroup_disabled())
6528                 return;
6529         /*
6530          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6531          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6532          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6533          */
6534         if (!memcg)
6535                 return;
6536
6537         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6538
6539         local_irq_disable();
6540         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6541         memcg_check_events(memcg, page);
6542         local_irq_enable();
6543
6544         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6545                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6546                 /*
6547                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6548                  * let's not wait for it.  The page already received a
6549                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6550                  */
6551                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6552         }
6553 }
6554
6555 /**
6556  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6557  * @page: page to charge
6558  * @memcg: memcg to charge the page to
6559  * @compound: charge the page as compound or small page
6560  *
6561  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6562  */
6563 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6564                 bool compound)
6565 {
6566         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6567
6568         if (mem_cgroup_disabled())
6569                 return;
6570         /*
6571          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6572          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6573          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6574          */
6575         if (!memcg)
6576                 return;
6577
6578         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6579 }
6580
6581 struct uncharge_gather {
6582         struct mem_cgroup *memcg;
6583         unsigned long pgpgout;
6584         unsigned long nr_anon;
6585         unsigned long nr_file;
6586         unsigned long nr_kmem;
6587         unsigned long nr_huge;
6588         unsigned long nr_shmem;
6589         struct page *dummy_page;
6590 };
6591
6592 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6593 {
6594         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6595 }
6596
6597 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6598 {
6599         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6600         unsigned long flags;
6601
6602         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6603                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6604                 if (do_memsw_account())
6605                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6606                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6607                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6608                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6609         }
6610
6611         local_irq_save(flags);
6612         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6613         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6614         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6615         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6616         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6617         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6618         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6619         local_irq_restore(flags);
6620
6621         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6622                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6623 }
6624
6625 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6626 {
6627         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6628         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6629                         !PageHWPoison(page) , page);
6630
6631         if (!page->mem_cgroup)
6632                 return;
6633
6634         /*
6635          * Nobody should be changing or seriously looking at
6636          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6637          * exclusive access to the page.
6638          */
6639
6640         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6641                 if (ug->memcg) {
6642                         uncharge_batch(ug);
6643                         uncharge_gather_clear(ug);
6644                 }
6645                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6646         }
6647
6648         if (!PageKmemcg(page)) {
6649                 unsigned int nr_pages = 1;
6650
6651                 if (PageTransHuge(page)) {
6652                         nr_pages = compound_nr(page);
6653                         ug->nr_huge += nr_pages;
6654                 }
6655                 if (PageAnon(page))
6656                         ug->nr_anon += nr_pages;
6657                 else {
6658                         ug->nr_file += nr_pages;
6659                         if (PageSwapBacked(page))
6660                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6661                 }
6662                 ug->pgpgout++;
6663         } else {
6664                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6665                 __ClearPageKmemcg(page);
6666         }
6667
6668         ug->dummy_page = page;
6669         page->mem_cgroup = NULL;
6670 }
6671
6672 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6673 {
6674         struct uncharge_gather ug;
6675         struct list_head *next;
6676
6677         uncharge_gather_clear(&ug);
6678
6679         /*
6680          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6681          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6682          */
6683         next = page_list->next;
6684         do {
6685                 struct page *page;
6686
6687                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6688                 next = page->lru.next;
6689
6690                 uncharge_page(page, &ug);
6691         } while (next != page_list);
6692
6693         if (ug.memcg)
6694                 uncharge_batch(&ug);
6695 }
6696
6697 /**
6698  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6699  * @page: page to uncharge
6700  *
6701  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6702  * mem_cgroup_commit_charge().
6703  */
6704 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6705 {
6706         struct uncharge_gather ug;
6707
6708         if (mem_cgroup_disabled())
6709                 return;
6710
6711         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6712         if (!page->mem_cgroup)
6713                 return;
6714
6715         uncharge_gather_clear(&ug);
6716         uncharge_page(page, &ug);
6717         uncharge_batch(&ug);
6718 }
6719
6720 /**
6721  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6722  * @page_list: list of pages to uncharge
6723  *
6724  * Uncharge a list of pages previously charged with
6725  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6726  */
6727 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6728 {
6729         if (mem_cgroup_disabled())
6730                 return;
6731
6732         if (!list_empty(page_list))
6733                 uncharge_list(page_list);
6734 }
6735
6736 /**
6737  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6738  * @oldpage: currently circulating page
6739  * @newpage: replacement page
6740  *
6741  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6742  * be uncharged upon free.
6743  *
6744  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6745  */
6746 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6747 {
6748         struct mem_cgroup *memcg;
6749         unsigned int nr_pages;
6750         unsigned long flags;
6751
6752         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6753         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6754         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6755         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6756                        newpage);
6757
6758         if (mem_cgroup_disabled())
6759                 return;
6760
6761         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6762         if (newpage->mem_cgroup)
6763                 return;
6764
6765         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6766         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6767         if (!memcg)
6768                 return;
6769
6770         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6771         nr_pages = hpage_nr_pages(newpage);
6772
6773         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6774         if (do_memsw_account())
6775                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6776         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6777
6778         commit_charge(newpage, memcg, false);
6779
6780         local_irq_save(flags);
6781         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, PageTransHuge(newpage),
6782                         nr_pages);
6783         memcg_check_events(memcg, newpage);
6784         local_irq_restore(flags);
6785 }
6786
6787 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6788 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6789
6790 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6791 {
6792         struct mem_cgroup *memcg;
6793
6794         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6795                 return;
6796
6797         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6798         if (in_interrupt())
6799                 return;
6800
6801         rcu_read_lock();
6802         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6803         if (memcg == root_mem_cgroup)
6804                 goto out;
6805         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6806                 goto out;
6807         if (css_tryget(&memcg->css))
6808                 sk->sk_memcg = memcg;
6809 out:
6810         rcu_read_unlock();
6811 }
6812
6813 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6814 {
6815         if (sk->sk_memcg)
6816                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6817 }
6818
6819 /**
6820  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6821  * @memcg: memcg to charge
6822  * @nr_pages: number of pages to charge
6823  *
6824  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6825  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6826  */
6827 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6828 {
6829         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6830
6831         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6832                 struct page_counter *fail;
6833
6834                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6835                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6836                         return true;
6837                 }
6838                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6839                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6840                 return false;
6841         }
6842
6843         /* Don't block in the packet receive path */
6844         if (in_softirq())
6845                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6846
6847         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6848
6849         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6850                 return true;
6851
6852         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6853         return false;
6854 }
6855
6856 /**
6857  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6858  * @memcg: memcg to uncharge
6859  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6860  */
6861 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6862 {
6863         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6864                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6865                 return;
6866         }
6867
6868         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6869
6870         refill_stock(memcg, nr_pages);
6871 }
6872
6873 static int __init cgroup_memory(char *s)
6874 {
6875         char *token;
6876
6877         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6878                 if (!*token)
6879                         continue;
6880                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6881                         cgroup_memory_nosocket = true;
6882                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6883                         cgroup_memory_nokmem = true;
6884         }
6885         return 0;
6886 }
6887 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6888
6889 /*
6890  * subsys_initcall() for memory controller.
6891  *
6892  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6893  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6894  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6895  * should be initialized from here.
6896  */
6897 static int __init mem_cgroup_init(void)
6898 {
6899         int cpu, node;
6900
6901 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6902         /*
6903          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6904          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6905          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6906          * destroyed simultaneously.
6907          */
6908         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6909         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6910 #endif
6911
6912         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6913                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6914
6915         for_each_possible_cpu(cpu)
6916                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6917                           drain_local_stock);
6918
6919         for_each_node(node) {
6920                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6921
6922                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6923                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6924
6925                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6926                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6927                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6928                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6929         }
6930
6931         return 0;
6932 }
6933 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6934
6935 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6936 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6937 {
6938         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6939                 /*
6940                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6941                  * always be >= 1.
6942                  */
6943                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6944                         VM_BUG_ON(1);
6945                         break;
6946                 }
6947                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6948                 if (!memcg)
6949                         memcg = root_mem_cgroup;
6950         }
6951         return memcg;
6952 }
6953
6954 /**
6955  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6956  * @page: page whose memsw charge to transfer
6957  * @entry: swap entry to move the charge to
6958  *
6959  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6960  */
6961 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6962 {
6963         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6964         unsigned int nr_entries;
6965         unsigned short oldid;
6966
6967         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6968         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6969
6970         if (!do_memsw_account())
6971                 return;
6972
6973         memcg = page->mem_cgroup;
6974
6975         /* Readahead page, never charged */
6976         if (!memcg)
6977                 return;
6978
6979         /*
6980          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6981          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6982          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6983          */
6984         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6985         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6986         /* Get references for the tail pages, too */
6987         if (nr_entries > 1)
6988                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6989         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6990                                    nr_entries);
6991         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6992         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6993
6994         page->mem_cgroup = NULL;
6995
6996         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6997                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6998
6999         if (memcg != swap_memcg) {
7000                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
7001                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
7002                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
7003         }
7004
7005         /*
7006          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
7007          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
7008          * important here to have the interrupts disabled because it is the
7009          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
7010          */
7011         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
7012         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
7013                                      -nr_entries);
7014         memcg_check_events(memcg, page);
7015
7016         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7017                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
7018 }
7019
7020 /**
7021  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
7022  * @page: page being added to swap
7023  * @entry: swap entry to charge
7024  *
7025  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
7026  *
7027  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
7028  */
7029 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
7030 {
7031         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
7032         struct page_counter *counter;
7033         struct mem_cgroup *memcg;
7034         unsigned short oldid;
7035
7036         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
7037                 return 0;
7038
7039         memcg = page->mem_cgroup;
7040
7041         /* Readahead page, never charged */
7042         if (!memcg)
7043                 return 0;
7044
7045         if (!entry.val) {
7046                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7047                 return 0;
7048         }
7049
7050         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7051
7052         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7053             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7054                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7055                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7056                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7057                 return -ENOMEM;
7058         }
7059
7060         /* Get references for the tail pages, too */
7061         if (nr_pages > 1)
7062                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7063         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7064         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7065         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7066
7067         return 0;
7068 }
7069
7070 /**
7071  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7072  * @entry: swap entry to uncharge
7073  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7074  */
7075 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7076 {
7077         struct mem_cgroup *memcg;
7078         unsigned short id;
7079
7080         if (!do_swap_account)
7081                 return;
7082
7083         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7084         rcu_read_lock();
7085         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7086         if (memcg) {
7087                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7088                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7089                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7090                         else
7091                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7092                 }
7093                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7094                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7095         }
7096         rcu_read_unlock();
7097 }
7098
7099 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7100 {
7101         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7102
7103         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7104                 return nr_swap_pages;
7105         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7106                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7107                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7108                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7109         return nr_swap_pages;
7110 }
7111
7112 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7113 {
7114         struct mem_cgroup *memcg;
7115
7116         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7117
7118         if (vm_swap_full())
7119                 return true;
7120         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7121                 return false;
7122
7123         memcg = page->mem_cgroup;
7124         if (!memcg)
7125                 return false;
7126
7127         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7128                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >=
7129                     READ_ONCE(memcg->swap.max))
7130                         return true;
7131
7132         return false;
7133 }
7134
7135 /* for remember boot option*/
7136 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7137 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7138 #else
7139 static int really_do_swap_account __initdata;
7140 #endif
7141
7142 static int __init enable_swap_account(char *s)
7143 {
7144         if (!strcmp(s, "1"))
7145                 really_do_swap_account = 1;
7146         else if (!strcmp(s, "0"))
7147                 really_do_swap_account = 0;
7148         return 1;
7149 }
7150 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7151
7152 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7153                              struct cftype *cft)
7154 {
7155         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7156
7157         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7158 }
7159
7160 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7161 {
7162         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7163                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7164 }
7165
7166 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7167                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7168 {
7169         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7170         unsigned long max;
7171         int err;
7172
7173         buf = strstrip(buf);
7174         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7175         if (err)
7176                 return err;
7177
7178         xchg(&memcg->swap.max, max);
7179
7180         return nbytes;
7181 }
7182
7183 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7184 {
7185         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7186
7187         seq_printf(m, "max %lu\n",
7188                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7189         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7190                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7191
7192         return 0;
7193 }
7194
7195 static struct cftype swap_files[] = {
7196         {
7197                 .name = "swap.current",
7198                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7199                 .read_u64 = swap_current_read,
7200         },
7201         {
7202                 .name = "swap.max",
7203                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7204                 .seq_show = swap_max_show,
7205                 .write = swap_max_write,
7206         },
7207         {
7208                 .name = "swap.events",
7209                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7210                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7211                 .seq_show = swap_events_show,
7212         },
7213         { }     /* terminate */
7214 };
7215
7216 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7217         {
7218                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7219                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7220                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7221         },
7222         {
7223                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7224                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7225                 .write = mem_cgroup_reset,
7226                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7227         },
7228         {
7229                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7230                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7231                 .write = mem_cgroup_write,
7232                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7233         },
7234         {
7235                 .name = "memsw.failcnt",
7236                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7237                 .write = mem_cgroup_reset,
7238                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7239         },
7240         { },    /* terminate */
7241 };
7242
7243 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7244 {
7245         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7246                 do_swap_account = 1;
7247                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7248                                                swap_files));
7249                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7250                                                   memsw_cgroup_files));
7251         }
7252         return 0;
7253 }
7254 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7255
7256 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */