mm: Convert page kmemcg type to a page memcg flag
authorRoman Gushchin <guro@fb.com>
Tue, 1 Dec 2020 21:58:30 +0000 (13:58 -0800)
committerAlexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Thu, 3 Dec 2020 02:28:06 +0000 (18:28 -0800)
PageKmemcg flag is currently defined as a page type (like buddy, offline,
table and guard).  Semantically it means that the page was accounted as a
kernel memory by the page allocator and has to be uncharged on the
release.

As a side effect of defining the flag as a page type, the accounted page
can't be mapped to userspace (look at page_has_type() and comments above).
In particular, this blocks the accounting of vmalloc-backed memory used
by some bpf maps, because these maps do map the memory to userspace.

One option is to fix it by complicating the access to page->mapcount,
which provides some free bits for page->page_type.

But it's way better to move this flag into page->memcg_data flags.
Indeed, the flag makes no sense without enabled memory cgroups and memory
cgroup pointer set in particular.

This commit replaces PageKmemcg() and __SetPageKmemcg() with
PageMemcgKmem() and an open-coded OR operation setting the memcg pointer
with the MEMCG_DATA_KMEM bit.  __ClearPageKmemcg() can be simple deleted,
as the whole memcg_data is zeroed at once.

As a bonus, on !CONFIG_MEMCG build the PageMemcgKmem() check will be
compiled out.

Signed-off-by: Roman Gushchin <guro@fb.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Reviewed-by: Shakeel Butt <shakeelb@google.com>
Acked-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Link: https://lkml.kernel.org/r/20201027001657.3398190-5-guro@fb.com
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20201201215900.3569844-5-guro@fb.com
include/linux/memcontrol.h
include/linux/page-flags.h
mm/memcontrol.c
mm/page_alloc.c

index 99a4841..7c9d434 100644 (file)
@@ -346,8 +346,10 @@ extern struct mem_cgroup *root_mem_cgroup;
 enum page_memcg_data_flags {
        /* page->memcg_data is a pointer to an objcgs vector */
        MEMCG_DATA_OBJCGS = (1UL << 0),
+       /* page has been accounted as a non-slab kernel page */
+       MEMCG_DATA_KMEM = (1UL << 1),
        /* the next bit after the last actual flag */
-       __NR_MEMCG_DATA_FLAGS  = (1UL << 1),
+       __NR_MEMCG_DATA_FLAGS  = (1UL << 2),
 };
 
 #define MEMCG_DATA_FLAGS_MASK (__NR_MEMCG_DATA_FLAGS - 1)
@@ -369,8 +371,12 @@ enum page_memcg_data_flags {
  */
 static inline struct mem_cgroup *page_memcg(struct page *page)
 {
+       unsigned long memcg_data = page->memcg_data;
+
        VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
-       return (struct mem_cgroup *)page->memcg_data;
+       VM_BUG_ON_PAGE(memcg_data & MEMCG_DATA_OBJCGS, page);
+
+       return (struct mem_cgroup *)(memcg_data & ~MEMCG_DATA_FLAGS_MASK);
 }
 
 /*
@@ -387,7 +393,8 @@ static inline struct mem_cgroup *page_memcg_rcu(struct page *page)
        VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
        WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 
-       return (struct mem_cgroup *)READ_ONCE(page->memcg_data);
+       return (struct mem_cgroup *)(READ_ONCE(page->memcg_data) &
+                                    ~MEMCG_DATA_FLAGS_MASK);
 }
 
 /*
@@ -416,7 +423,21 @@ static inline struct mem_cgroup *page_memcg_check(struct page *page)
        if (memcg_data & MEMCG_DATA_OBJCGS)
                return NULL;
 
-       return (struct mem_cgroup *)memcg_data;
+       return (struct mem_cgroup *)(memcg_data & ~MEMCG_DATA_FLAGS_MASK);
+}
+
+/*
+ * PageMemcgKmem - check if the page has MemcgKmem flag set
+ * @page: a pointer to the page struct
+ *
+ * Checks if the page has MemcgKmem flag set. The caller must ensure that
+ * the page has an associated memory cgroup. It's not safe to call this function
+ * against some types of pages, e.g. slab pages.
+ */
+static inline bool PageMemcgKmem(struct page *page)
+{
+       VM_BUG_ON_PAGE(page->memcg_data & MEMCG_DATA_OBJCGS, page);
+       return page->memcg_data & MEMCG_DATA_KMEM;
 }
 
 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
@@ -435,6 +456,7 @@ static inline struct obj_cgroup **page_objcgs(struct page *page)
        unsigned long memcg_data = READ_ONCE(page->memcg_data);
 
        VM_BUG_ON_PAGE(memcg_data && !(memcg_data & MEMCG_DATA_OBJCGS), page);
+       VM_BUG_ON_PAGE(memcg_data & MEMCG_DATA_KMEM, page);
 
        return (struct obj_cgroup **)(memcg_data & ~MEMCG_DATA_FLAGS_MASK);
 }
@@ -454,6 +476,8 @@ static inline struct obj_cgroup **page_objcgs_check(struct page *page)
        if (!memcg_data || !(memcg_data & MEMCG_DATA_OBJCGS))
                return NULL;
 
+       VM_BUG_ON_PAGE(memcg_data & MEMCG_DATA_KMEM, page);
+
        return (struct obj_cgroup **)(memcg_data & ~MEMCG_DATA_FLAGS_MASK);
 }
 
@@ -1109,6 +1133,11 @@ static inline struct mem_cgroup *page_memcg_check(struct page *page)
        return NULL;
 }
 
+static inline bool PageMemcgKmem(struct page *page)
+{
+       return false;
+}
+
 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
 {
        return true;
index 4f6ba93..fc0e1bd 100644 (file)
@@ -715,9 +715,8 @@ PAGEFLAG_FALSE(DoubleMap)
 #define PAGE_MAPCOUNT_RESERVE  -128
 #define PG_buddy       0x00000080
 #define PG_offline     0x00000100
-#define PG_kmemcg      0x00000200
-#define PG_table       0x00000400
-#define PG_guard       0x00000800
+#define PG_table       0x00000200
+#define PG_guard       0x00000400
 
 #define PageType(page, flag)                                           \
        ((page->page_type & (PAGE_TYPE_BASE | flag)) == PAGE_TYPE_BASE)
@@ -768,12 +767,6 @@ PAGE_TYPE_OPS(Buddy, buddy)
  */
 PAGE_TYPE_OPS(Offline, offline)
 
-/*
- * If kmemcg is enabled, the buddy allocator will set PageKmemcg() on
- * pages allocated with __GFP_ACCOUNT. It gets cleared on page free.
- */
-PAGE_TYPE_OPS(Kmemcg, kmemcg)
-
 /*
  * Marks pages in use as page tables.
  */
index 0054b48..e0366e3 100644 (file)
@@ -3090,8 +3090,8 @@ int __memcg_kmem_charge_page(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
        if (memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
                ret = __memcg_kmem_charge(memcg, gfp, 1 << order);
                if (!ret) {
-                       page->memcg_data = (unsigned long)memcg;
-                       __SetPageKmemcg(page);
+                       page->memcg_data = (unsigned long)memcg |
+                               MEMCG_DATA_KMEM;
                        return 0;
                }
                css_put(&memcg->css);
@@ -3116,10 +3116,6 @@ void __memcg_kmem_uncharge_page(struct page *page, int order)
        __memcg_kmem_uncharge(memcg, nr_pages);
        page->memcg_data = 0;
        css_put(&memcg->css);
-
-       /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
-       if (PageKmemcg(page))
-               __ClearPageKmemcg(page);
 }
 
 static bool consume_obj_stock(struct obj_cgroup *objcg, unsigned int nr_bytes)
@@ -6877,12 +6873,10 @@ static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
        nr_pages = compound_nr(page);
        ug->nr_pages += nr_pages;
 
-       if (!PageKmemcg(page)) {
-               ug->pgpgout++;
-       } else {
+       if (PageMemcgKmem(page))
                ug->nr_kmem += nr_pages;
-               __ClearPageKmemcg(page);
-       }
+       else
+               ug->pgpgout++;
 
        ug->dummy_page = page;
        page->memcg_data = 0;
index 271133b..3c53018 100644 (file)
@@ -1214,7 +1214,7 @@ static __always_inline bool free_pages_prepare(struct page *page,
                 * Do not let hwpoison pages hit pcplists/buddy
                 * Untie memcg state and reset page's owner
                 */
-               if (memcg_kmem_enabled() && PageKmemcg(page))
+               if (memcg_kmem_enabled() && PageMemcgKmem(page))
                        __memcg_kmem_uncharge_page(page, order);
                reset_page_owner(page, order);
                return false;
@@ -1244,7 +1244,7 @@ static __always_inline bool free_pages_prepare(struct page *page,
        }
        if (PageMappingFlags(page))
                page->mapping = NULL;
-       if (memcg_kmem_enabled() && PageKmemcg(page))
+       if (memcg_kmem_enabled() && PageMemcgKmem(page))
                __memcg_kmem_uncharge_page(page, order);
        if (check_free)
                bad += check_free_page(page);