mm/hugetlb: add missing annotation for gather_surplus_pages()
[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                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2259 }
2260
2261 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2262 {
2263         struct mem_cgroup *memcg;
2264
2265         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2266         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2267 }
2268
2269 /*
2270  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2271  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2272  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2273  */
2274 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2275
2276 /*
2277  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2278  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2279  * below.
2280  *
2281  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2282  *   overage ratio to a delay.
2283  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2284  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2285  *   to produce a reasonable delay curve.
2286  *
2287  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2288  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2289  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2290  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2291  * example, with a high of 100 megabytes:
2292  *
2293  *  +-------+------------------------+
2294  *  | usage | time to allocate in ms |
2295  *  +-------+------------------------+
2296  *  | 100M  |                      0 |
2297  *  | 101M  |                      6 |
2298  *  | 102M  |                     25 |
2299  *  | 103M  |                     57 |
2300  *  | 104M  |                    102 |
2301  *  | 105M  |                    159 |
2302  *  | 106M  |                    230 |
2303  *  | 107M  |                    313 |
2304  *  | 108M  |                    409 |
2305  *  | 109M  |                    518 |
2306  *  | 110M  |                    639 |
2307  *  | 111M  |                    774 |
2308  *  | 112M  |                    921 |
2309  *  | 113M  |                   1081 |
2310  *  | 114M  |                   1254 |
2311  *  | 115M  |                   1439 |
2312  *  | 116M  |                   1638 |
2313  *  | 117M  |                   1849 |
2314  *  | 118M  |                   2000 |
2315  *  | 119M  |                   2000 |
2316  *  | 120M  |                   2000 |
2317  *  +-------+------------------------+
2318  */
2319  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2320  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2321
2322 /*
2323  * Get the number of jiffies that we should penalise a mischievous cgroup which
2324  * is exceeding its memory.high by checking both it and its ancestors.
2325  */
2326 static unsigned long calculate_high_delay(struct mem_cgroup *memcg,
2327                                           unsigned int nr_pages)
2328 {
2329         unsigned long penalty_jiffies;
2330         u64 max_overage = 0;
2331
2332         do {
2333                 unsigned long usage, high;
2334                 u64 overage;
2335
2336                 usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2337                 high = READ_ONCE(memcg->high);
2338
2339                 /*
2340                  * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2341                  * it was a threshold of 1 page
2342                  */
2343                 high = max(high, 1UL);
2344
2345                 overage = usage - high;
2346                 overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2347                 overage = div64_u64(overage, high);
2348
2349                 if (overage > max_overage)
2350                         max_overage = overage;
2351         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2352                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2353
2354         if (!max_overage)
2355                 return 0;
2356
2357         /*
2358          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2359          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2360          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2361          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2362          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2363          * overage amount.
2364          */
2365         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2366         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2367         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2368
2369         /*
2370          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2371          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2372          * 4N-sized allocation.
2373          *
2374          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2375          * larger the current charge patch is than that.
2376          */
2377         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2378
2379         /*
2380          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2381          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2382          * extremely slowly.
2383          */
2384         return min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2385 }
2386
2387 /*
2388  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2389  * and reclaims memory over the high limit.
2390  */
2391 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2392 {
2393         unsigned long penalty_jiffies;
2394         unsigned long pflags;
2395         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2396         struct mem_cgroup *memcg;
2397
2398         if (likely(!nr_pages))
2399                 return;
2400
2401         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2402         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2403         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2404
2405         /*
2406          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2407          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2408          */
2409         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages);
2410
2411         /*
2412          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2413          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2414          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2415          * been aggressively reclaimed enough yet.
2416          */
2417         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2418                 goto out;
2419
2420         /*
2421          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2422          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2423          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2424          */
2425         psi_memstall_enter(&pflags);
2426         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2427         psi_memstall_leave(&pflags);
2428
2429 out:
2430         css_put(&memcg->css);
2431 }
2432
2433 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2434                       unsigned int nr_pages)
2435 {
2436         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2437         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2438         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2439         struct page_counter *counter;
2440         unsigned long nr_reclaimed;
2441         bool may_swap = true;
2442         bool drained = false;
2443         enum oom_status oom_status;
2444
2445         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2446                 return 0;
2447 retry:
2448         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2449                 return 0;
2450
2451         if (!do_memsw_account() ||
2452             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2453                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2454                         goto done_restock;
2455                 if (do_memsw_account())
2456                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2457                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2458         } else {
2459                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2460                 may_swap = false;
2461         }
2462
2463         if (batch > nr_pages) {
2464                 batch = nr_pages;
2465                 goto retry;
2466         }
2467
2468         /*
2469          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2470          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2471          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2472          * and let these go through as privileged allocations.
2473          */
2474         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2475                 goto force;
2476
2477         /*
2478          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2479          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2480          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2481          * free their memory.
2482          */
2483         if (unlikely(should_force_charge()))
2484                 goto force;
2485
2486         /*
2487          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2488          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2489          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2490          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2491          */
2492         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2493                 goto force;
2494
2495         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2496                 goto nomem;
2497
2498         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2499                 goto nomem;
2500
2501         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2502
2503         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2504                                                     gfp_mask, may_swap);
2505
2506         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2507                 goto retry;
2508
2509         if (!drained) {
2510                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2511                 drained = true;
2512                 goto retry;
2513         }
2514
2515         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2516                 goto nomem;
2517         /*
2518          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2519          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2520          * before killing the task.
2521          *
2522          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2523          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2524          * to regular pages anyway in case of failure.
2525          */
2526         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2527                 goto retry;
2528         /*
2529          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2530          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2531          */
2532         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2533                 goto retry;
2534
2535         if (nr_retries--)
2536                 goto retry;
2537
2538         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2539                 goto nomem;
2540
2541         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2542                 goto force;
2543
2544         if (fatal_signal_pending(current))
2545                 goto force;
2546
2547         /*
2548          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2549          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2550          * couldn't make any progress.
2551          */
2552         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2553                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2554         switch (oom_status) {
2555         case OOM_SUCCESS:
2556                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2557                 goto retry;
2558         case OOM_FAILED:
2559                 goto force;
2560         default:
2561                 goto nomem;
2562         }
2563 nomem:
2564         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2565                 return -ENOMEM;
2566 force:
2567         /*
2568          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2569          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2570          * temporarily by force charging it.
2571          */
2572         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2573         if (do_memsw_account())
2574                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2575         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2576
2577         return 0;
2578
2579 done_restock:
2580         css_get_many(&memcg->css, batch);
2581         if (batch > nr_pages)
2582                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2583
2584         /*
2585          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2586          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2587          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2588          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2589          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2590          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2591          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2592          */
2593         do {
2594                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > READ_ONCE(memcg->high)) {
2595                         /* Don't bother a random interrupted task */
2596                         if (in_interrupt()) {
2597                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2598                                 break;
2599                         }
2600                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2601                         set_notify_resume(current);
2602                         break;
2603                 }
2604         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2605
2606         return 0;
2607 }
2608
2609 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2610 {
2611         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2612                 return;
2613
2614         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2615         if (do_memsw_account())
2616                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2617
2618         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2619 }
2620
2621 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2622 {
2623         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2624
2625         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2626         if (PageLRU(page)) {
2627                 struct lruvec *lruvec;
2628
2629                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2630                 ClearPageLRU(page);
2631                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2632                 *isolated = 1;
2633         } else
2634                 *isolated = 0;
2635 }
2636
2637 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2638 {
2639         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2640
2641         if (isolated) {
2642                 struct lruvec *lruvec;
2643
2644                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2645                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2646                 SetPageLRU(page);
2647                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2648         }
2649         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2650 }
2651
2652 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2653                           bool lrucare)
2654 {
2655         int isolated;
2656
2657         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2658
2659         /*
2660          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2661          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2662          */
2663         if (lrucare)
2664                 lock_page_lru(page, &isolated);
2665
2666         /*
2667          * Nobody should be changing or seriously looking at
2668          * page->mem_cgroup at this point:
2669          *
2670          * - the page is uncharged
2671          *
2672          * - the page is off-LRU
2673          *
2674          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2675          *   a locked page table
2676          *
2677          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2678          *   have the page locked
2679          */
2680         page->mem_cgroup = memcg;
2681
2682         if (lrucare)
2683                 unlock_page_lru(page, isolated);
2684 }
2685
2686 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2687 /*
2688  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
2689  *
2690  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
2691  * cgroup_mutex, etc.
2692  */
2693 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
2694 {
2695         struct page *page;
2696
2697         if (mem_cgroup_disabled())
2698                 return NULL;
2699
2700         page = virt_to_head_page(p);
2701
2702         /*
2703          * Slab pages don't have page->mem_cgroup set because corresponding
2704          * kmem caches can be reparented during the lifetime. That's why
2705          * memcg_from_slab_page() should be used instead.
2706          */
2707         if (PageSlab(page))
2708                 return memcg_from_slab_page(page);
2709
2710         /* All other pages use page->mem_cgroup */
2711         return page->mem_cgroup;
2712 }
2713
2714 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2715 {
2716         int id, size;
2717         int err;
2718
2719         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2720                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2721         if (id < 0)
2722                 return id;
2723
2724         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2725                 return id;
2726
2727         /*
2728          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2729          * so we have to grow them.
2730          */
2731         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2732
2733         size = 2 * (id + 1);
2734         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2735                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2736         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2737                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2738
2739         err = memcg_update_all_caches(size);
2740         if (!err)
2741                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2742         if (!err)
2743                 memcg_nr_cache_ids = size;
2744
2745         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2746
2747         if (err) {
2748                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2749                 return err;
2750         }
2751         return id;
2752 }
2753
2754 static void memcg_free_cache_id(int id)
2755 {
2756         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2757 }
2758
2759 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2760         struct mem_cgroup *memcg;
2761         struct kmem_cache *cachep;
2762         struct work_struct work;
2763 };
2764
2765 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2766 {
2767         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2768                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2769         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2770         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2771
2772         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2773
2774         css_put(&memcg->css);
2775         kfree(cw);
2776 }
2777
2778 /*
2779  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2780  */
2781 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2782                                                struct kmem_cache *cachep)
2783 {
2784         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2785
2786         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2787                 return;
2788
2789         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2790         if (!cw)
2791                 return;
2792
2793         cw->memcg = memcg;
2794         cw->cachep = cachep;
2795         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2796
2797         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2798 }
2799
2800 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2801 {
2802         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2803                 return true;
2804         return false;
2805 }
2806
2807 /**
2808  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2809  * @cachep: the original global kmem cache
2810  *
2811  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2812  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2813  *
2814  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2815  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2816  * go through with the original cache.
2817  *
2818  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2819  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2820  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2821  * reference.
2822  */
2823 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2824 {
2825         struct mem_cgroup *memcg;
2826         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2827         struct memcg_cache_array *arr;
2828         int kmemcg_id;
2829
2830         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2831
2832         if (memcg_kmem_bypass())
2833                 return cachep;
2834
2835         rcu_read_lock();
2836
2837         if (unlikely(current->active_memcg))
2838                 memcg = current->active_memcg;
2839         else
2840                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2841
2842         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2843                 goto out_unlock;
2844
2845         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2846         if (kmemcg_id < 0)
2847                 goto out_unlock;
2848
2849         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2850
2851         /*
2852          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2853          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2854          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2855          */
2856         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2857
2858         /*
2859          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2860          * context), we could be be predictable and return right away.
2861          * This would guarantee that the allocation being performed
2862          * already belongs in the new cache.
2863          *
2864          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2865          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2866          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2867          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2868          * defer everything.
2869          *
2870          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2871          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2872          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2873          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2874          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2875          * creation of a new kmem_cache.
2876          */
2877         if (unlikely(!memcg_cachep))
2878                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2879         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2880                 cachep = memcg_cachep;
2881 out_unlock:
2882         rcu_read_unlock();
2883         return cachep;
2884 }
2885
2886 /**
2887  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2888  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2889  */
2890 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2891 {
2892         if (!is_root_cache(cachep))
2893                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2894 }
2895
2896 /**
2897  * __memcg_kmem_charge: charge a number of kernel pages to a memcg
2898  * @memcg: memory cgroup to charge
2899  * @gfp: reclaim mode
2900  * @nr_pages: number of pages to charge
2901  *
2902  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2903  */
2904 int __memcg_kmem_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2905                         unsigned int nr_pages)
2906 {
2907         struct page_counter *counter;
2908         int ret;
2909
2910         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2911         if (ret)
2912                 return ret;
2913
2914         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2915             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2916
2917                 /*
2918                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2919                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2920                  * handling code.
2921                  */
2922                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2923                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2924                         return 0;
2925                 }
2926                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2927                 return -ENOMEM;
2928         }
2929         return 0;
2930 }
2931
2932 /**
2933  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a number of kernel pages from a memcg
2934  * @memcg: memcg to uncharge
2935  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2936  */
2937 void __memcg_kmem_uncharge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2938 {
2939         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2940                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2941
2942         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2943         if (do_memsw_account())
2944                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2945 }
2946
2947 /**
2948  * __memcg_kmem_charge_page: charge a kmem page to the current memory cgroup
2949  * @page: page to charge
2950  * @gfp: reclaim mode
2951  * @order: allocation order
2952  *
2953  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2954  */
2955 int __memcg_kmem_charge_page(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2956 {
2957         struct mem_cgroup *memcg;
2958         int ret = 0;
2959
2960         if (memcg_kmem_bypass())
2961                 return 0;
2962
2963         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2964         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2965                 ret = __memcg_kmem_charge(memcg, gfp, 1 << order);
2966                 if (!ret) {
2967                         page->mem_cgroup = memcg;
2968                         __SetPageKmemcg(page);
2969                 }
2970         }
2971         css_put(&memcg->css);
2972         return ret;
2973 }
2974
2975 /**
2976  * __memcg_kmem_uncharge_page: uncharge a kmem page
2977  * @page: page to uncharge
2978  * @order: allocation order
2979  */
2980 void __memcg_kmem_uncharge_page(struct page *page, int order)
2981 {
2982         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2983         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2984
2985         if (!memcg)
2986                 return;
2987
2988         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2989         __memcg_kmem_uncharge(memcg, nr_pages);
2990         page->mem_cgroup = NULL;
2991
2992         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2993         if (PageKmemcg(page))
2994                 __ClearPageKmemcg(page);
2995
2996         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2997 }
2998 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2999
3000 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3001
3002 /*
3003  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3004  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
3005  */
3006 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3007 {
3008         int i;
3009
3010         if (mem_cgroup_disabled())
3011                 return;
3012
3013         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3014                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3015
3016         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3017 }
3018 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3019
3020 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3021 /**
3022  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3023  * @entry: swap entry to be moved
3024  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3025  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3026  *
3027  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3028  * as the mem_cgroup's id of @from.
3029  *
3030  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3031  *
3032  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3033  * both res and memsw, and called css_get().
3034  */
3035 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3036                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3037 {
3038         unsigned short old_id, new_id;
3039
3040         old_id = mem_cgroup_id(from);
3041         new_id = mem_cgroup_id(to);
3042
3043         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3044                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3045                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3046                 return 0;
3047         }
3048         return -EINVAL;
3049 }
3050 #else
3051 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3052                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3053 {
3054         return -EINVAL;
3055 }
3056 #endif
3057
3058 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3059
3060 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3061                                  unsigned long max, bool memsw)
3062 {
3063         bool enlarge = false;
3064         bool drained = false;
3065         int ret;
3066         bool limits_invariant;
3067         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3068
3069         do {
3070                 if (signal_pending(current)) {
3071                         ret = -EINTR;
3072                         break;
3073                 }
3074
3075                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3076                 /*
3077                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3078                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3079                  */
3080                 limits_invariant = memsw ? max >= READ_ONCE(memcg->memory.max) :
3081                                            max <= memcg->memsw.max;
3082                 if (!limits_invariant) {
3083                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3084                         ret = -EINVAL;
3085                         break;
3086                 }
3087                 if (max > counter->max)
3088                         enlarge = true;
3089                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3090                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3091
3092                 if (!ret)
3093                         break;
3094
3095                 if (!drained) {
3096                         drain_all_stock(memcg);
3097                         drained = true;
3098                         continue;
3099                 }
3100
3101                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3102                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3103                         ret = -EBUSY;
3104                         break;
3105                 }
3106         } while (true);
3107
3108         if (!ret && enlarge)
3109                 memcg_oom_recover(memcg);
3110
3111         return ret;
3112 }
3113
3114 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3115                                             gfp_t gfp_mask,
3116                                             unsigned long *total_scanned)
3117 {
3118         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3119         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3120         unsigned long reclaimed;
3121         int loop = 0;
3122         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3123         unsigned long excess;
3124         unsigned long nr_scanned;
3125
3126         if (order > 0)
3127                 return 0;
3128
3129         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3130
3131         /*
3132          * Do not even bother to check the largest node if the root
3133          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3134          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3135          */
3136         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3137                 return 0;
3138
3139         /*
3140          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3141          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3142          * pressure
3143          */
3144         do {
3145                 if (next_mz)
3146                         mz = next_mz;
3147                 else
3148                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3149                 if (!mz)
3150                         break;
3151
3152                 nr_scanned = 0;
3153                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3154                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3155                 nr_reclaimed += reclaimed;
3156                 *total_scanned += nr_scanned;
3157                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3158                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3159
3160                 /*
3161                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3162                  * it is time to move on to the next cgroup
3163                  */
3164                 next_mz = NULL;
3165                 if (!reclaimed)
3166                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3167
3168                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3169                 /*
3170                  * One school of thought says that we should not add
3171                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3172                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3173                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3174                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3175                  * term TODO.
3176                  */
3177                 /* If excess == 0, no tree ops */
3178                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3179                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3180                 css_put(&mz->memcg->css);
3181                 loop++;
3182                 /*
3183                  * Could not reclaim anything and there are no more
3184                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3185                  * reclaiming anything.
3186                  */
3187                 if (!nr_reclaimed &&
3188                         (next_mz == NULL ||
3189                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3190                         break;
3191         } while (!nr_reclaimed);
3192         if (next_mz)
3193                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3194         return nr_reclaimed;
3195 }
3196
3197 /*
3198  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3199  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3200  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3201  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3202  */
3203 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3204 {
3205         bool ret;
3206
3207         rcu_read_lock();
3208         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3209         rcu_read_unlock();
3210         return ret;
3211 }
3212
3213 /*
3214  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3215  *
3216  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3217  */
3218 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3219 {
3220         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3221
3222         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3223         lru_add_drain_all();
3224
3225         drain_all_stock(memcg);
3226
3227         /* try to free all pages in this cgroup */
3228         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3229                 int progress;
3230
3231                 if (signal_pending(current))
3232                         return -EINTR;
3233
3234                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3235                                                         GFP_KERNEL, true);
3236                 if (!progress) {
3237                         nr_retries--;
3238                         /* maybe some writeback is necessary */
3239                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3240                 }
3241
3242         }
3243
3244         return 0;
3245 }
3246
3247 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3248                                             char *buf, size_t nbytes,
3249                                             loff_t off)
3250 {
3251         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3252
3253         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3254                 return -EINVAL;
3255         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3256 }
3257
3258 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3259                                      struct cftype *cft)
3260 {
3261         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3262 }
3263
3264 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3265                                       struct cftype *cft, u64 val)
3266 {
3267         int retval = 0;
3268         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3269         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3270
3271         if (memcg->use_hierarchy == val)
3272                 return 0;
3273
3274         /*
3275          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3276          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3277          * occur, provided the current cgroup has no children.
3278          *
3279          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3280          * set if there are no children.
3281          */
3282         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3283                                 (val == 1 || val == 0)) {
3284                 if (!memcg_has_children(memcg))
3285                         memcg->use_hierarchy = val;
3286                 else
3287                         retval = -EBUSY;
3288         } else
3289                 retval = -EINVAL;
3290
3291         return retval;
3292 }
3293
3294 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3295 {
3296         unsigned long val;
3297
3298         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3299                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3300                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3301                 if (swap)
3302                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3303         } else {
3304                 if (!swap)
3305                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3306                 else
3307                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3308         }
3309         return val;
3310 }
3311
3312 enum {
3313         RES_USAGE,
3314         RES_LIMIT,
3315         RES_MAX_USAGE,
3316         RES_FAILCNT,
3317         RES_SOFT_LIMIT,
3318 };
3319
3320 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3321                                struct cftype *cft)
3322 {
3323         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3324         struct page_counter *counter;
3325
3326         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3327         case _MEM:
3328                 counter = &memcg->memory;
3329                 break;
3330         case _MEMSWAP:
3331                 counter = &memcg->memsw;
3332                 break;
3333         case _KMEM:
3334                 counter = &memcg->kmem;
3335                 break;
3336         case _TCP:
3337                 counter = &memcg->tcpmem;
3338                 break;
3339         default:
3340                 BUG();
3341         }
3342
3343         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3344         case RES_USAGE:
3345                 if (counter == &memcg->memory)
3346                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3347                 if (counter == &memcg->memsw)
3348                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3349                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3350         case RES_LIMIT:
3351                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3352         case RES_MAX_USAGE:
3353                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3354         case RES_FAILCNT:
3355                 return counter->failcnt;
3356         case RES_SOFT_LIMIT:
3357                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3358         default:
3359                 BUG();
3360         }
3361 }
3362
3363 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg)
3364 {
3365         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT] = {0};
3366         struct mem_cgroup *mi;
3367         int node, cpu, i;
3368
3369         for_each_online_cpu(cpu)
3370                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3371                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3372
3373         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3374                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3375                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3376
3377         for_each_node(node) {
3378                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3379                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3380
3381                 for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3382                         stat[i] = 0;
3383
3384                 for_each_online_cpu(cpu)
3385                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3386                                 stat[i] += per_cpu(
3387                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3388
3389                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3390                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3391                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3392         }
3393 }
3394
3395 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3396 {
3397         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3398         struct mem_cgroup *mi;
3399         int cpu, i;
3400
3401         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3402                 events[i] = 0;
3403
3404         for_each_online_cpu(cpu)
3405                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3406                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3407                                              cpu);
3408
3409         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3410                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3411                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3412 }
3413
3414 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3415 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3416 {
3417         int memcg_id;
3418
3419         if (cgroup_memory_nokmem)
3420                 return 0;
3421
3422         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3423         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3424
3425         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3426         if (memcg_id < 0)
3427                 return memcg_id;
3428
3429         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3430         /*
3431          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3432          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3433          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3434          * patched.
3435          */
3436         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3437         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3438         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3439
3440         return 0;
3441 }
3442
3443 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3444 {
3445         struct cgroup_subsys_state *css;
3446         struct mem_cgroup *parent, *child;
3447         int kmemcg_id;
3448
3449         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3450                 return;
3451         /*
3452          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3453          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3454          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3455          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3456          */
3457         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3458
3459         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3460         if (!parent)
3461                 parent = root_mem_cgroup;
3462
3463         /*
3464          * Deactivate and reparent kmem_caches.
3465          */
3466         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3467
3468         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3469         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3470
3471         /*
3472          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3473          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3474          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3475          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3476          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3477          * memcg_drain_all_list_lrus().
3478          */
3479         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3480         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3481                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3482                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3483                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3484                 if (!memcg->use_hierarchy)
3485                         break;
3486         }
3487         rcu_read_unlock();
3488
3489         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3490
3491         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3492 }
3493
3494 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3495 {
3496         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3497         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3498                 memcg_offline_kmem(memcg);
3499
3500         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3501                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3502                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3503         }
3504 }
3505 #else
3506 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3507 {
3508         return 0;
3509 }
3510 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3511 {
3512 }
3513 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3514 {
3515 }
3516 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3517
3518 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3519                                  unsigned long max)
3520 {
3521         int ret;
3522
3523         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3524         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3525         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3526         return ret;
3527 }
3528
3529 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3530 {
3531         int ret;
3532
3533         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3534
3535         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3536         if (ret)
3537                 goto out;
3538
3539         if (!memcg->tcpmem_active) {
3540                 /*
3541                  * The active flag needs to be written after the static_key
3542                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3543                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3544                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3545                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3546                  *
3547                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3548                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3549                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3550                  * yet, we'll lose accounting.
3551                  *
3552                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3553                  * because when this value change, the code to process it is not
3554                  * patched in yet.
3555                  */
3556                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3557                 memcg->tcpmem_active = true;
3558         }
3559 out:
3560         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3561         return ret;
3562 }
3563
3564 /*
3565  * The user of this function is...
3566  * RES_LIMIT.
3567  */
3568 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3569                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3570 {
3571         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3572         unsigned long nr_pages;
3573         int ret;
3574
3575         buf = strstrip(buf);
3576         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3577         if (ret)
3578                 return ret;
3579
3580         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3581         case RES_LIMIT:
3582                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3583                         ret = -EINVAL;
3584                         break;
3585                 }
3586                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3587                 case _MEM:
3588                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3589                         break;
3590                 case _MEMSWAP:
3591                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3592                         break;
3593                 case _KMEM:
3594                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3595                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3596                                      "depend on this functionality.\n");
3597                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3598                         break;
3599                 case _TCP:
3600                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3601                         break;
3602                 }
3603                 break;
3604         case RES_SOFT_LIMIT:
3605                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3606                 ret = 0;
3607                 break;
3608         }
3609         return ret ?: nbytes;
3610 }
3611
3612 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3613                                 size_t nbytes, loff_t off)
3614 {
3615         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3616         struct page_counter *counter;
3617
3618         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3619         case _MEM:
3620                 counter = &memcg->memory;
3621                 break;
3622         case _MEMSWAP:
3623                 counter = &memcg->memsw;
3624                 break;
3625         case _KMEM:
3626                 counter = &memcg->kmem;
3627                 break;
3628         case _TCP:
3629                 counter = &memcg->tcpmem;
3630                 break;
3631         default:
3632                 BUG();
3633         }
3634
3635         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3636         case RES_MAX_USAGE:
3637                 page_counter_reset_watermark(counter);
3638                 break;
3639         case RES_FAILCNT:
3640                 counter->failcnt = 0;
3641                 break;
3642         default:
3643                 BUG();
3644         }
3645
3646         return nbytes;
3647 }
3648
3649 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3650                                         struct cftype *cft)
3651 {
3652         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3653 }
3654
3655 #ifdef CONFIG_MMU
3656 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3657                                         struct cftype *cft, u64 val)
3658 {
3659         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3660
3661         if (val & ~MOVE_MASK)
3662                 return -EINVAL;
3663
3664         /*
3665          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3666          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3667          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3668          * affect task migrations starting after the change.
3669          */
3670         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3671         return 0;
3672 }
3673 #else
3674 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3675                                         struct cftype *cft, u64 val)
3676 {
3677         return -ENOSYS;
3678 }
3679 #endif
3680
3681 #ifdef CONFIG_NUMA
3682
3683 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3684 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3685 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3686
3687 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3688                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3689 {
3690         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3691         unsigned long nr = 0;
3692         enum lru_list lru;
3693
3694         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3695
3696         for_each_lru(lru) {
3697                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3698                         continue;
3699                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3700         }
3701         return nr;
3702 }
3703
3704 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3705                                              unsigned int lru_mask)
3706 {
3707         unsigned long nr = 0;
3708         enum lru_list lru;
3709
3710         for_each_lru(lru) {
3711                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3712                         continue;
3713                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3714         }
3715         return nr;
3716 }
3717
3718 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3719 {
3720         struct numa_stat {
3721                 const char *name;
3722                 unsigned int lru_mask;
3723         };
3724
3725         static const struct numa_stat stats[] = {
3726                 { "total", LRU_ALL },
3727                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3728                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3729                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3730         };
3731         const struct numa_stat *stat;
3732         int nid;
3733         unsigned long nr;
3734         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3735
3736         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3737                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3738                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3739                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3740                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3741                                                           stat->lru_mask);
3742                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3743                 }
3744                 seq_putc(m, '\n');
3745         }
3746
3747         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3748                 struct mem_cgroup *iter;
3749
3750                 nr = 0;
3751                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3752                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3753                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3754                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3755                         nr = 0;
3756                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3757                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3758                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3759                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3760                 }
3761                 seq_putc(m, '\n');
3762         }
3763
3764         return 0;
3765 }
3766 #endif /* CONFIG_NUMA */
3767
3768 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3769         MEMCG_CACHE,
3770         MEMCG_RSS,
3771         MEMCG_RSS_HUGE,
3772         NR_SHMEM,
3773         NR_FILE_MAPPED,
3774         NR_FILE_DIRTY,
3775         NR_WRITEBACK,
3776         MEMCG_SWAP,
3777 };
3778
3779 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3780         "cache",
3781         "rss",
3782         "rss_huge",
3783         "shmem",
3784         "mapped_file",
3785         "dirty",
3786         "writeback",
3787         "swap",
3788 };
3789
3790 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3791 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3792         PGPGIN,
3793         PGPGOUT,
3794         PGFAULT,
3795         PGMAJFAULT,
3796 };
3797
3798 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3799 {
3800         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3801         unsigned long memory, memsw;
3802         struct mem_cgroup *mi;
3803         unsigned int i;
3804
3805         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3806
3807         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3808                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3809                         continue;
3810                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3811                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3812                            PAGE_SIZE);
3813         }
3814
3815         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3816                 seq_printf(m, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
3817                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3818
3819         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3820                 seq_printf(m, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
3821                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3822                            PAGE_SIZE);
3823
3824         /* Hierarchical information */
3825         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3826         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3827                 memory = min(memory, READ_ONCE(mi->memory.max));
3828                 memsw = min(memsw, READ_ONCE(mi->memsw.max));
3829         }
3830         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3831                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3832         if (do_memsw_account())
3833                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3834                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3835
3836         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3837                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3838                         continue;
3839                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3840                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3841                            PAGE_SIZE);
3842         }
3843
3844         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3845                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3846                            vm_event_name(memcg1_events[i]),
3847                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3848
3849         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3850                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
3851                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3852                            PAGE_SIZE);
3853
3854 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3855         {
3856                 pg_data_t *pgdat;
3857                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3858                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3859                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3860                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3861
3862                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3863                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3864                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3865
3866                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3867                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3868                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3869                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3870                 }
3871                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3872                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3873                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3874                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3875         }
3876 #endif
3877
3878         return 0;
3879 }
3880
3881 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3882                                       struct cftype *cft)
3883 {
3884         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3885
3886         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3887 }
3888
3889 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3890                                        struct cftype *cft, u64 val)
3891 {
3892         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3893
3894         if (val > 100)
3895                 return -EINVAL;
3896
3897         if (css->parent)
3898                 memcg->swappiness = val;
3899         else
3900                 vm_swappiness = val;
3901
3902         return 0;
3903 }
3904
3905 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3906 {
3907         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3908         unsigned long usage;
3909         int i;
3910
3911         rcu_read_lock();
3912         if (!swap)
3913                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3914         else
3915                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3916
3917         if (!t)
3918                 goto unlock;
3919
3920         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3921
3922         /*
3923          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3924          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3925          * call of __mem_cgroup_threshold().
3926          */
3927         i = t->current_threshold;
3928
3929         /*
3930          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3931          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3932          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3933          * only one element of the array here.
3934          */
3935         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3936                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3937
3938         /* i = current_threshold + 1 */
3939         i++;
3940
3941         /*
3942          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3943          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3944          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3945          * only one element of the array here.
3946          */
3947         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3948                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3949
3950         /* Update current_threshold */
3951         t->current_threshold = i - 1;
3952 unlock:
3953         rcu_read_unlock();
3954 }
3955
3956 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3957 {
3958         while (memcg) {
3959                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3960                 if (do_memsw_account())
3961                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3962
3963                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3964         }
3965 }
3966
3967 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3968 {
3969         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3970         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3971
3972         if (_a->threshold > _b->threshold)
3973                 return 1;
3974
3975         if (_a->threshold < _b->threshold)
3976                 return -1;
3977
3978         return 0;
3979 }
3980
3981 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3982 {
3983         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3984
3985         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3986
3987         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3988                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3989
3990         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3991         return 0;
3992 }
3993
3994 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3995 {
3996         struct mem_cgroup *iter;
3997
3998         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3999                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4000 }
4001
4002 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4003         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4004 {
4005         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4006         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4007         unsigned long threshold;
4008         unsigned long usage;
4009         int i, size, ret;
4010
4011         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4012         if (ret)
4013                 return ret;
4014
4015         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4016
4017         if (type == _MEM) {
4018                 thresholds = &memcg->thresholds;
4019                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4020         } else if (type == _MEMSWAP) {
4021                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4022                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4023         } else
4024                 BUG();
4025
4026         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4027         if (thresholds->primary)
4028                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4029
4030         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4031
4032         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4033         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4034         if (!new) {
4035                 ret = -ENOMEM;
4036                 goto unlock;
4037         }
4038         new->size = size;
4039
4040         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4041         if (thresholds->primary) {
4042                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4043                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4044         }
4045
4046         /* Add new threshold */
4047         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4048         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4049
4050         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4051         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4052                         compare_thresholds, NULL);
4053
4054         /* Find current threshold */
4055         new->current_threshold = -1;
4056         for (i = 0; i < size; i++) {
4057                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4058                         /*
4059                          * new->current_threshold will not be used until
4060                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4061                          * it here.
4062                          */
4063                         ++new->current_threshold;
4064                 } else
4065                         break;
4066         }
4067
4068         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4069         kfree(thresholds->spare);
4070         thresholds->spare = thresholds->primary;
4071
4072         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4073
4074         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4075         synchronize_rcu();
4076
4077 unlock:
4078         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4079
4080         return ret;
4081 }
4082
4083 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4084         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4085 {
4086         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4087 }
4088
4089 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4090         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4091 {
4092         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4093 }
4094
4095 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4096         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4097 {
4098         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4099         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4100         unsigned long usage;
4101         int i, j, size, entries;
4102
4103         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4104
4105         if (type == _MEM) {
4106                 thresholds = &memcg->thresholds;
4107                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4108         } else if (type == _MEMSWAP) {
4109                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4110                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4111         } else
4112                 BUG();
4113
4114         if (!thresholds->primary)
4115                 goto unlock;
4116
4117         /* Check if a threshold crossed before removing */
4118         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4119
4120         /* Calculate new number of threshold */
4121         size = entries = 0;
4122         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4123                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4124                         size++;
4125                 else
4126                         entries++;
4127         }
4128
4129         new = thresholds->spare;
4130
4131         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4132         if (!entries)
4133                 goto unlock;
4134
4135         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4136         if (!size) {
4137                 kfree(new);
4138                 new = NULL;
4139                 goto swap_buffers;
4140         }
4141
4142         new->size = size;
4143
4144         /* Copy thresholds and find current threshold */
4145         new->current_threshold = -1;
4146         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4147                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4148                         continue;
4149
4150                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4151                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4152                         /*
4153                          * new->current_threshold will not be used
4154                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4155                          * it here.
4156                          */
4157                         ++new->current_threshold;
4158                 }
4159                 j++;
4160         }
4161
4162 swap_buffers:
4163         /* Swap primary and spare array */
4164         thresholds->spare = thresholds->primary;
4165
4166         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4167
4168         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4169         synchronize_rcu();
4170
4171         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4172         if (!new) {
4173                 kfree(thresholds->spare);
4174                 thresholds->spare = NULL;
4175         }
4176 unlock:
4177         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4178 }
4179
4180 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4181         struct eventfd_ctx *eventfd)
4182 {
4183         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4184 }
4185
4186 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4187         struct eventfd_ctx *eventfd)
4188 {
4189         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4190 }
4191
4192 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4193         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4194 {
4195         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4196
4197         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4198         if (!event)
4199                 return -ENOMEM;
4200
4201         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4202
4203         event->eventfd = eventfd;
4204         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4205
4206         /* already in OOM ? */
4207         if (memcg->under_oom)
4208                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4209         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4210
4211         return 0;
4212 }
4213
4214 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4215         struct eventfd_ctx *eventfd)
4216 {
4217         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4218
4219         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4220
4221         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4222                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4223                         list_del(&ev->list);
4224                         kfree(ev);
4225                 }
4226         }
4227
4228         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4229 }
4230
4231 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4232 {
4233         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4234
4235         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4236         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4237         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4238                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4239         return 0;
4240 }
4241
4242 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4243         struct cftype *cft, u64 val)
4244 {
4245         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4246
4247         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4248         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4249                 return -EINVAL;
4250
4251         memcg->oom_kill_disable = val;
4252         if (!val)
4253                 memcg_oom_recover(memcg);
4254
4255         return 0;
4256 }
4257
4258 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4259
4260 #include <trace/events/writeback.h>
4261
4262 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4263 {
4264         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4265 }
4266
4267 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4268 {
4269         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4270 }
4271
4272 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4273 {
4274         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4275 }
4276
4277 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4278 {
4279         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4280
4281         if (!memcg->css.parent)
4282                 return NULL;
4283
4284         return &memcg->cgwb_domain;
4285 }
4286
4287 /*
4288  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4289  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4290  */
4291 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4292 {
4293         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4294         int cpu;
4295
4296         for_each_online_cpu(cpu)
4297                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4298         if (x < 0)
4299                 x = 0;
4300         return x;
4301 }
4302
4303 /**
4304  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4305  * @wb: bdi_writeback in question
4306  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4307  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4308  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4309  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4310  *
4311  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4312  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4313  * is a bit more involved.
4314  *
4315  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4316  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4317  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4318  * available memory in the system.  The caller should further cap
4319  * *@pheadroom accordingly.
4320  */
4321 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4322                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4323                          unsigned long *pwriteback)
4324 {
4325         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4326         struct mem_cgroup *parent;
4327
4328         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4329
4330         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4331         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4332         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4333                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4334         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4335
4336         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4337                 unsigned long ceiling = min(READ_ONCE(memcg->memory.max),
4338                                             READ_ONCE(memcg->high));
4339                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4340
4341                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4342                 memcg = parent;
4343         }
4344 }
4345
4346 /*
4347  * Foreign dirty flushing
4348  *
4349  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4350  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4351  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4352  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4353  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4354  * different cgroups isn't a common use-case.
4355  *
4356  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4357  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4358  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4359  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4360  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4361  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4362  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4363  * make writeback of the dirty pages happen.
4364  *
4365  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4366  * severely throttled after making some progress after each
4367  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4368  * completely idle.
4369  *
4370  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4371  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4372  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4373  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4374  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4375  *
4376  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4377  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4378  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4379  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4380  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4381  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4382  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4383  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4384  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4385  *
4386  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4387  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4388  * records are lockless and racy.
4389  */
4390 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4391                                              struct bdi_writeback *wb)
4392 {
4393         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4394         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4395         u64 now = get_jiffies_64();
4396         u64 oldest_at = now;
4397         int oldest = -1;
4398         int i;
4399
4400         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4401
4402         /*
4403          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4404          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4405          * written out.
4406          */
4407         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4408                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4409                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4410                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4411                         break;
4412                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4413                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4414                         oldest = i;
4415                         oldest_at = frn->at;
4416                 }
4417         }
4418
4419         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4420                 /*
4421                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4422                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4423                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4424                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4425                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4426                  */
4427                 unsigned long update_intv =
4428                         min_t(unsigned long, HZ,
4429                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4430
4431                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4432                         frn->at = now;
4433         } else if (oldest >= 0) {
4434                 /* replace the oldest free one */
4435                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4436                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4437                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4438                 frn->at = now;
4439         }
4440 }
4441
4442 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4443 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4444 {
4445         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4446         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4447         u64 now = jiffies_64;
4448         int i;
4449
4450         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4451                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4452
4453                 /*
4454                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4455                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4456                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4457                  * already one in flight.
4458                  */
4459                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4460                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4461                         frn->at = 0;
4462                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4463                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4464                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4465                                                &frn->done);
4466                 }
4467         }
4468 }
4469
4470 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4471
4472 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4473 {
4474         return 0;
4475 }
4476
4477 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4478 {
4479 }
4480
4481 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4482 {
4483 }
4484
4485 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4486
4487 /*
4488  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4489  *
4490  * "cgroup.event_control" implementation.
4491  *
4492  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4493  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4494  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4495  *
4496  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4497  * possible.
4498  */
4499
4500 /*
4501  * Unregister event and free resources.
4502  *
4503  * Gets called from workqueue.
4504  */
4505 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4506 {
4507         struct mem_cgroup_event *event =
4508                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4509         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4510
4511         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4512
4513         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4514
4515         /* Notify userspace the event is going away. */
4516         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4517
4518         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4519         kfree(event);
4520         css_put(&memcg->css);
4521 }
4522
4523 /*
4524  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4525  *
4526  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4527  */
4528 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4529                             int sync, void *key)
4530 {
4531         struct mem_cgroup_event *event =
4532                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4533         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4534         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4535
4536         if (flags & EPOLLHUP) {
4537                 /*
4538                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4539                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4540                  * for us.
4541                  *
4542                  * We can't race against event freeing since the other
4543                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4544                  * which we hold.
4545                  */
4546                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4547                 if (!list_empty(&event->list)) {
4548                         list_del_init(&event->list);
4549                         /*
4550                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4551                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4552                          */
4553                         schedule_work(&event->remove);
4554                 }
4555                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4556         }
4557
4558         return 0;
4559 }
4560
4561 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4562                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4563 {
4564         struct mem_cgroup_event *event =
4565                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4566
4567         event->wqh = wqh;
4568         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4569 }
4570
4571 /*
4572  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4573  *
4574  * Parse input and register new cgroup event handler.
4575  *
4576  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4577  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4578  */
4579 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4580                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4581 {
4582         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4583         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4584         struct mem_cgroup_event *event;
4585         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4586         unsigned int efd, cfd;
4587         struct fd efile;
4588         struct fd cfile;
4589         const char *name;
4590         char *endp;
4591         int ret;
4592
4593         buf = strstrip(buf);
4594
4595         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4596         if (*endp != ' ')
4597                 return -EINVAL;
4598         buf = endp + 1;
4599
4600         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4601         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4602                 return -EINVAL;
4603         buf = endp + 1;
4604
4605         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4606         if (!event)
4607                 return -ENOMEM;
4608
4609         event->memcg = memcg;
4610         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4611         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4612         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4613         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4614
4615         efile = fdget(efd);
4616         if (!efile.file) {
4617                 ret = -EBADF;
4618                 goto out_kfree;
4619         }
4620
4621         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4622         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4623                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4624                 goto out_put_efile;
4625         }
4626
4627         cfile = fdget(cfd);
4628         if (!cfile.file) {
4629                 ret = -EBADF;
4630                 goto out_put_eventfd;
4631         }
4632
4633         /* the process need read permission on control file */
4634         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4635         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4636         if (ret < 0)
4637                 goto out_put_cfile;
4638
4639         /*
4640          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4641          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4642          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4643          * is for compatibility anyway.
4644          *
4645          * DO NOT ADD NEW FILES.
4646          */
4647         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4648
4649         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4650                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4651                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4652         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4653                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4654                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4655         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4656                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4657                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4658         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4659                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4660                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4661         } else {
4662                 ret = -EINVAL;
4663                 goto out_put_cfile;
4664         }
4665
4666         /*
4667          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4668          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4669          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4670          */
4671         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4672                                                &memory_cgrp_subsys);
4673         ret = -EINVAL;
4674         if (IS_ERR(cfile_css))
4675                 goto out_put_cfile;
4676         if (cfile_css != css) {
4677                 css_put(cfile_css);
4678                 goto out_put_cfile;
4679         }
4680
4681         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4682         if (ret)
4683                 goto out_put_css;
4684
4685         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4686
4687         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4688         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4689         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4690
4691         fdput(cfile);
4692         fdput(efile);
4693
4694         return nbytes;
4695
4696 out_put_css:
4697         css_put(css);
4698 out_put_cfile:
4699         fdput(cfile);
4700 out_put_eventfd:
4701         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4702 out_put_efile:
4703         fdput(efile);
4704 out_kfree:
4705         kfree(event);
4706
4707         return ret;
4708 }
4709
4710 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4711         {
4712                 .name = "usage_in_bytes",
4713                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4714                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4715         },
4716         {
4717                 .name = "max_usage_in_bytes",
4718                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4719                 .write = mem_cgroup_reset,
4720                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4721         },
4722         {
4723                 .name = "limit_in_bytes",
4724                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4725                 .write = mem_cgroup_write,
4726                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4727         },
4728         {
4729                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4730                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4731                 .write = mem_cgroup_write,
4732                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4733         },
4734         {
4735                 .name = "failcnt",
4736                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4737                 .write = mem_cgroup_reset,
4738                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4739         },
4740         {
4741                 .name = "stat",
4742                 .seq_show = memcg_stat_show,
4743         },
4744         {
4745                 .name = "force_empty",
4746                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4747         },
4748         {
4749                 .name = "use_hierarchy",
4750                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4751                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4752         },
4753         {
4754                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4755                 .write = memcg_write_event_control,
4756                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4757         },
4758         {
4759                 .name = "swappiness",
4760                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4761                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4762         },
4763         {
4764                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4765                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4766                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4767         },
4768         {
4769                 .name = "oom_control",
4770                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4771                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4772                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4773         },
4774         {
4775                 .name = "pressure_level",
4776         },
4777 #ifdef CONFIG_NUMA
4778         {
4779                 .name = "numa_stat",
4780                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4781         },
4782 #endif
4783         {
4784                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4785                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4786                 .write = mem_cgroup_write,
4787                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4788         },
4789         {
4790                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4791                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4792                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4793         },
4794         {
4795                 .name = "kmem.failcnt",
4796                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4797                 .write = mem_cgroup_reset,
4798                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4799         },
4800         {
4801                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4802                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4803                 .write = mem_cgroup_reset,
4804                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4805         },
4806 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && \
4807         (defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG))
4808         {
4809                 .name = "kmem.slabinfo",
4810                 .seq_start = memcg_slab_start,
4811                 .seq_next = memcg_slab_next,
4812                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4813                 .seq_show = memcg_slab_show,
4814         },
4815 #endif
4816         {
4817                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4818                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4819                 .write = mem_cgroup_write,
4820                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4821         },
4822         {
4823                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4824                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4825                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4826         },
4827         {
4828                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4829                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4830                 .write = mem_cgroup_reset,
4831                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4832         },
4833         {
4834                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4835                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4836                 .write = mem_cgroup_reset,
4837                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4838         },
4839         { },    /* terminate */
4840 };
4841
4842 /*
4843  * Private memory cgroup IDR
4844  *
4845  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4846  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4847  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4848  * memory-controlled cgroups to 64k.
4849  *
4850  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4851  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4852  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4853  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4854  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4855  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4856  *
4857  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4858  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4859  * when the CSS is offlined.
4860  *
4861  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4862  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4863  * those references are manageable from userspace.
4864  */
4865
4866 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4867
4868 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4869 {
4870         if (memcg->id.id > 0) {
4871                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4872                 memcg->id.id = 0;
4873         }
4874 }
4875
4876 static void __maybe_unused mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg,
4877                                                   unsigned int n)
4878 {
4879         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4880 }
4881
4882 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4883 {
4884         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4885                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4886
4887                 /* Memcg ID pins CSS */
4888                 css_put(&memcg->css);
4889         }
4890 }
4891
4892 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4893 {
4894         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4895 }
4896
4897 /**
4898  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4899  * @id: the memcg id to look up
4900  *
4901  * Caller must hold rcu_read_lock().
4902  */
4903 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4904 {
4905         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4906         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4907 }
4908
4909 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4910 {
4911         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4912         int tmp = node;
4913         /*
4914          * This routine is called against possible nodes.
4915          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4916          *
4917          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4918          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4919          *       function.
4920          */
4921         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4922                 tmp = -1;
4923         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4924         if (!pn)
4925                 return 1;
4926
4927         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4928         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4929                 kfree(pn);
4930                 return 1;
4931         }
4932
4933         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4934         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4935                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4936                 kfree(pn);
4937                 return 1;
4938         }
4939
4940         lruvec_init(&pn->lruvec);
4941         pn->usage_in_excess = 0;
4942         pn->on_tree = false;
4943         pn->memcg = memcg;
4944
4945         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4946         return 0;
4947 }
4948
4949 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4950 {
4951         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4952
4953         if (!pn)
4954                 return;
4955
4956         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4957         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4958         kfree(pn);
4959 }
4960
4961 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4962 {
4963         int node;
4964
4965         for_each_node(node)
4966                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4967         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4968         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4969         kfree(memcg);
4970 }
4971
4972 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4973 {
4974         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4975         /*
4976          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4977          * on parent's and all ancestor levels.
4978          */
4979         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg);
4980         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4981         __mem_cgroup_free(memcg);
4982 }
4983
4984 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4985 {
4986         struct mem_cgroup *memcg;
4987         unsigned int size;
4988         int node;
4989         int __maybe_unused i;
4990
4991         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4992         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4993
4994         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4995         if (!memcg)
4996                 return NULL;
4997
4998         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4999                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
5000                                  GFP_KERNEL);
5001         if (memcg->id.id < 0)
5002                 goto fail;
5003
5004         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5005         if (!memcg->vmstats_local)
5006                 goto fail;
5007
5008         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5009         if (!memcg->vmstats_percpu)
5010                 goto fail;
5011
5012         for_each_node(node)
5013                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5014                         goto fail;
5015
5016         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5017                 goto fail;
5018
5019         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5020         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5021         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5022         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5023         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5024         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5025         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5026         memcg->socket_pressure = jiffies;
5027 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5028         memcg->kmemcg_id = -1;
5029 #endif
5030 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5031         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5032         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5033                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5034                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5035 #endif
5036 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5037         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5038         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5039         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5040 #endif
5041         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5042         return memcg;
5043 fail:
5044         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5045         __mem_cgroup_free(memcg);
5046         return NULL;
5047 }
5048
5049 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5050 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5051 {
5052         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5053         struct mem_cgroup *memcg;
5054         long error = -ENOMEM;
5055
5056         memcg = mem_cgroup_alloc();
5057         if (!memcg)
5058                 return ERR_PTR(error);
5059
5060         WRITE_ONCE(memcg->high, PAGE_COUNTER_MAX);
5061         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5062         if (parent) {
5063                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5064                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5065         }
5066         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5067                 memcg->use_hierarchy = true;
5068                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5069                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5070                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5071                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5072                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5073         } else {
5074                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5075                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5076                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5077                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5078                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5079                 /*
5080                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5081                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5082                  * unfortunate state in our controller.
5083                  */
5084                 if (parent != root_mem_cgroup)
5085                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5086         }
5087
5088         /* The following stuff does not apply to the root */
5089         if (!parent) {
5090 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5091                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5092 #endif
5093                 root_mem_cgroup = memcg;
5094                 return &memcg->css;
5095         }
5096
5097         error = memcg_online_kmem(memcg);
5098         if (error)
5099                 goto fail;
5100
5101         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5102                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5103
5104         return &memcg->css;
5105 fail:
5106         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5107         mem_cgroup_free(memcg);
5108         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5109 }
5110
5111 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5112 {
5113         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5114
5115         /*
5116          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5117          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5118          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5119          */
5120         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5121                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5122                 return -ENOMEM;
5123         }
5124
5125         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5126         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5127         css_get(css);
5128         return 0;
5129 }
5130
5131 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5132 {
5133         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5134         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5135
5136         /*
5137          * Unregister events and notify userspace.
5138          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5139          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5140          */
5141         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5142         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5143                 list_del_init(&event->list);
5144                 schedule_work(&event->remove);
5145         }
5146         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5147
5148         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5149         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5150
5151         memcg_offline_kmem(memcg);
5152         wb_memcg_offline(memcg);
5153
5154         drain_all_stock(memcg);
5155
5156         mem_cgroup_id_put(memcg);
5157 }
5158
5159 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5160 {
5161         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5162
5163         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5164 }
5165
5166 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5167 {
5168         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5169         int __maybe_unused i;
5170
5171 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5172         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5173                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5174 #endif
5175         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5176                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5177
5178         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5179                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5180
5181         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5182         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5183         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5184         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5185         memcg_free_kmem(memcg);
5186         mem_cgroup_free(memcg);
5187 }
5188
5189 /**
5190  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5191  * @css: the target css
5192  *
5193  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5194  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5195  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5196  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5197  * made visible again.
5198  *
5199  * The current implementation only resets the essential configurations.
5200  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5201  */
5202 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5203 {
5204         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5205
5206         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5207         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5208         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5209         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5210         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5211         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5212         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5213         WRITE_ONCE(memcg->high, PAGE_COUNTER_MAX);
5214         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5215         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5216 }
5217
5218 #ifdef CONFIG_MMU
5219 /* Handlers for move charge at task migration. */
5220 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5221 {
5222         int ret;
5223
5224         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5225         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5226         if (!ret) {
5227                 mc.precharge += count;
5228                 return ret;
5229         }
5230
5231         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5232         while (count--) {
5233                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5234                 if (ret)
5235                         return ret;
5236                 mc.precharge++;
5237                 cond_resched();
5238         }
5239         return 0;
5240 }
5241
5242 union mc_target {
5243         struct page     *page;
5244         swp_entry_t     ent;
5245 };
5246
5247 enum mc_target_type {
5248         MC_TARGET_NONE = 0,
5249         MC_TARGET_PAGE,
5250         MC_TARGET_SWAP,
5251         MC_TARGET_DEVICE,
5252 };
5253
5254 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5255                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5256 {
5257         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5258
5259         if (!page || !page_mapped(page))
5260                 return NULL;
5261         if (PageAnon(page)) {
5262                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5263                         return NULL;
5264         } else {
5265                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5266                         return NULL;
5267         }
5268         if (!get_page_unless_zero(page))
5269                 return NULL;
5270
5271         return page;
5272 }
5273
5274 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5275 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5276                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5277 {
5278         struct page *page = NULL;
5279         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5280
5281         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5282                 return NULL;
5283
5284         /*
5285          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5286          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5287          * as special swap entry in the CPU page table.
5288          */
5289         if (is_device_private_entry(ent)) {
5290                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5291                 /*
5292                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5293                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5294                  */
5295                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5296                         return NULL;
5297                 return page;
5298         }
5299
5300         /*
5301          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5302          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5303          */
5304         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5305         if (do_memsw_account())
5306                 entry->val = ent.val;
5307
5308         return page;
5309 }
5310 #else
5311 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5312                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5313 {
5314         return NULL;
5315 }
5316 #endif
5317
5318 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5319                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5320 {
5321         struct page *page = NULL;
5322         struct address_space *mapping;
5323         pgoff_t pgoff;
5324
5325         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5326                 return NULL;
5327         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5328                 return NULL;
5329
5330         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5331         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5332
5333         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5334 #ifdef CONFIG_SWAP
5335         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5336         if (shmem_mapping(mapping)) {
5337                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5338                 if (xa_is_value(page)) {
5339                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5340                         if (do_memsw_account())
5341                                 *entry = swp;
5342                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5343                                              swp_offset(swp));
5344                 }
5345         } else
5346                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5347 #else
5348         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5349 #endif
5350         return page;
5351 }
5352
5353 /**
5354  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5355  * @page: the page
5356  * @compound: charge the page as compound or small page
5357  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5358  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5359  *
5360  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5361  *
5362  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5363  * from old cgroup.
5364  */
5365 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5366                                    bool compound,
5367                                    struct mem_cgroup *from,
5368                                    struct mem_cgroup *to)
5369 {
5370         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5371         struct pglist_data *pgdat;
5372         unsigned long flags;
5373         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5374         int ret;
5375         bool anon;
5376
5377         VM_BUG_ON(from == to);
5378         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5379         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5380
5381         /*
5382          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5383          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5384          */
5385         ret = -EBUSY;
5386         if (!trylock_page(page))
5387                 goto out;
5388
5389         ret = -EINVAL;
5390         if (page->mem_cgroup != from)
5391                 goto out_unlock;
5392
5393         anon = PageAnon(page);
5394
5395         pgdat = page_pgdat(page);
5396         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5397         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5398
5399         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5400
5401         if (!anon && page_mapped(page)) {
5402                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5403                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5404         }
5405
5406         /*
5407          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5408          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5409          * So mapping should be stable for dirty pages.
5410          */
5411         if (!anon && PageDirty(page)) {
5412                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5413
5414                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5415                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5416                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5417                 }
5418         }
5419
5420         if (PageWriteback(page)) {
5421                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5422                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5423         }
5424
5425         /*
5426          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5427          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5428          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5429          */
5430
5431         /* caller should have done css_get */
5432         page->mem_cgroup = to;
5433
5434         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5435
5436         ret = 0;
5437
5438         local_irq_disable();
5439         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5440         memcg_check_events(to, page);
5441         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5442         memcg_check_events(from, page);
5443         local_irq_enable();
5444 out_unlock:
5445         unlock_page(page);
5446 out:
5447         return ret;
5448 }
5449
5450 /**
5451  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5452  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5453  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5454  * @ptent: the pte to be checked
5455  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5456  *
5457  * Returns
5458  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5459  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5460  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5461  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5462  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5463  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5464  *     in target->ent.
5465  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5466  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5467  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5468  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5469  *     regular page.
5470  *
5471  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5472  *
5473  * Called with pte lock held.
5474  */
5475
5476 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5477                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5478 {
5479         struct page *page = NULL;
5480         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5481         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5482
5483         if (pte_present(ptent))
5484                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5485         else if (is_swap_pte(ptent))
5486                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5487         else if (pte_none(ptent))
5488                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5489
5490         if (!page && !ent.val)
5491                 return ret;
5492         if (page) {
5493                 /*
5494                  * Do only loose check w/o serialization.
5495                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5496                  * not under LRU exclusion.
5497                  */
5498                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5499                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5500                         if (is_device_private_page(page))
5501                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5502                         if (target)
5503                                 target->page = page;
5504                 }
5505                 if (!ret || !target)
5506                         put_page(page);
5507         }
5508         /*
5509          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5510          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5511          */
5512         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5513             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5514                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5515                 if (target)
5516                         target->ent = ent;
5517         }
5518         return ret;
5519 }
5520
5521 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5522 /*
5523  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5524  * not support them for now.
5525  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5526  */
5527 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5528                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5529 {
5530         struct page *page = NULL;
5531         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5532
5533         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5534                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5535                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5536                 return ret;
5537         }
5538         page = pmd_page(pmd);
5539         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5540         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5541                 return ret;
5542         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5543                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5544                 if (target) {
5545                         get_page(page);
5546                         target->page = page;
5547                 }
5548         }
5549         return ret;
5550 }
5551 #else
5552 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5553                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5554 {
5555         return MC_TARGET_NONE;
5556 }
5557 #endif
5558
5559 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5560                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5561                                         struct mm_walk *walk)
5562 {
5563         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5564         pte_t *pte;
5565         spinlock_t *ptl;
5566
5567         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5568         if (ptl) {
5569                 /*
5570                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5571                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5572                  * this might change.
5573                  */
5574                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5575                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5576                 spin_unlock(ptl);
5577                 return 0;
5578         }
5579
5580         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5581                 return 0;
5582         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5583         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5584                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5585                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5586         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5587         cond_resched();
5588
5589         return 0;
5590 }
5591
5592 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5593         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5594 };
5595
5596 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5597 {
5598         unsigned long precharge;
5599
5600         down_read(&mm->mmap_sem);
5601         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5602         up_read(&mm->mmap_sem);
5603
5604         precharge = mc.precharge;
5605         mc.precharge = 0;
5606
5607         return precharge;
5608 }
5609
5610 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5611 {
5612         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5613
5614         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5615         mc.moving_task = current;
5616         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5617 }
5618
5619 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5620 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5621 {
5622         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5623         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5624
5625         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5626         if (mc.precharge) {
5627                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5628                 mc.precharge = 0;
5629         }
5630         /*
5631          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5632          * we must uncharge here.
5633          */
5634         if (mc.moved_charge) {
5635                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5636                 mc.moved_charge = 0;
5637         }
5638         /* we must fixup refcnts and charges */
5639         if (mc.moved_swap) {
5640                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5641                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5642                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5643
5644                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5645
5646                 /*
5647                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5648                  * should uncharge to->memory.
5649                  */
5650                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5651                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5652
5653                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5654                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5655
5656                 mc.moved_swap = 0;
5657         }
5658         memcg_oom_recover(from);
5659         memcg_oom_recover(to);
5660         wake_up_all(&mc.waitq);
5661 }
5662
5663 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5664 {
5665         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5666
5667         /*
5668          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5669          * task migration.
5670          */
5671         mc.moving_task = NULL;
5672         __mem_cgroup_clear_mc();
5673         spin_lock(&mc.lock);
5674         mc.from = NULL;
5675         mc.to = NULL;
5676         mc.mm = NULL;
5677         spin_unlock(&mc.lock);
5678
5679         mmput(mm);
5680 }
5681
5682 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5683 {
5684         struct cgroup_subsys_state *css;
5685         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5686         struct mem_cgroup *from;
5687         struct task_struct *leader, *p;
5688         struct mm_struct *mm;
5689         unsigned long move_flags;
5690         int ret = 0;
5691
5692         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5693         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5694                 return 0;
5695
5696         /*
5697          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5698          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5699          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5700          * multiple.
5701          */
5702         p = NULL;
5703         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5704                 WARN_ON_ONCE(p);
5705                 p = leader;
5706                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5707         }
5708         if (!p)
5709                 return 0;
5710
5711         /*
5712          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5713          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5714          * So we need to save it, and keep it going.
5715          */
5716         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5717         if (!move_flags)
5718                 return 0;
5719
5720         from = mem_cgroup_from_task(p);
5721
5722         VM_BUG_ON(from == memcg);
5723
5724         mm = get_task_mm(p);
5725         if (!mm)
5726                 return 0;
5727         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5728         if (mm->owner == p) {
5729                 VM_BUG_ON(mc.from);
5730                 VM_BUG_ON(mc.to);
5731                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5732                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5733                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5734
5735                 spin_lock(&mc.lock);
5736                 mc.mm = mm;
5737                 mc.from = from;
5738                 mc.to = memcg;
5739                 mc.flags = move_flags;
5740                 spin_unlock(&mc.lock);
5741                 /* We set mc.moving_task later */
5742
5743                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5744                 if (ret)
5745                         mem_cgroup_clear_mc();
5746         } else {
5747                 mmput(mm);
5748         }
5749         return ret;
5750 }
5751
5752 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5753 {
5754         if (mc.to)
5755                 mem_cgroup_clear_mc();
5756 }
5757
5758 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5759                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5760                                 struct mm_walk *walk)
5761 {
5762         int ret = 0;
5763         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5764         pte_t *pte;
5765         spinlock_t *ptl;
5766         enum mc_target_type target_type;
5767         union mc_target target;
5768         struct page *page;
5769
5770         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5771         if (ptl) {
5772                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5773                         spin_unlock(ptl);
5774                         return 0;
5775                 }
5776                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5777                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5778                         page = target.page;
5779                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5780                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5781                                                              mc.from, mc.to)) {
5782                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5783                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5784                                 }
5785                                 putback_lru_page(page);
5786                         }
5787                         put_page(page);
5788                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5789                         page = target.page;
5790                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5791                                                      mc.from, mc.to)) {
5792                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5793                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5794                         }
5795                         put_page(page);
5796                 }
5797                 spin_unlock(ptl);
5798                 return 0;
5799         }
5800
5801         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5802                 return 0;
5803 retry:
5804         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5805         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5806                 pte_t ptent = *(pte++);
5807                 bool device = false;
5808                 swp_entry_t ent;
5809
5810                 if (!mc.precharge)
5811                         break;
5812
5813                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5814                 case MC_TARGET_DEVICE:
5815                         device = true;
5816                         /* fall through */
5817                 case MC_TARGET_PAGE:
5818                         page = target.page;
5819                         /*
5820                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5821                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5822                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5823                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5824                          */
5825                         if (PageTransCompound(page))
5826                                 goto put;
5827                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5828                                 goto put;
5829                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5830                                                 mc.from, mc.to)) {
5831                                 mc.precharge--;
5832                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5833                                 mc.moved_charge++;
5834                         }
5835                         if (!device)
5836                                 putback_lru_page(page);
5837 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5838                         put_page(page);
5839                         break;
5840                 case MC_TARGET_SWAP:
5841                         ent = target.ent;
5842                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5843                                 mc.precharge--;
5844                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5845                                 mc.moved_swap++;
5846                         }
5847                         break;
5848                 default:
5849                         break;
5850                 }
5851         }
5852         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5853         cond_resched();
5854
5855         if (addr != end) {
5856                 /*
5857                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5858                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5859                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5860                  * phase.
5861                  */
5862                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5863                 if (!ret)
5864                         goto retry;
5865         }
5866
5867         return ret;
5868 }
5869
5870 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5871         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5872 };
5873
5874 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5875 {
5876         lru_add_drain_all();
5877         /*
5878          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5879          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5880          * for already started RCU-only updates to finish.
5881          */
5882         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5883         synchronize_rcu();
5884 retry:
5885         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5886                 /*
5887                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5888                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5889                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5890                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5891                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5892                  */
5893                 __mem_cgroup_clear_mc();
5894                 cond_resched();
5895                 goto retry;
5896         }
5897         /*
5898          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5899          * additional charge, the page walk just aborts.
5900          */
5901         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5902                         NULL);
5903
5904         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5905         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5906 }
5907
5908 static void mem_cgroup_move_task(void)
5909 {
5910         if (mc.to) {
5911                 mem_cgroup_move_charge();
5912                 mem_cgroup_clear_mc();
5913         }
5914 }
5915 #else   /* !CONFIG_MMU */
5916 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5917 {
5918         return 0;
5919 }
5920 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5921 {
5922 }
5923 static void mem_cgroup_move_task(void)
5924 {
5925 }
5926 #endif
5927
5928 /*
5929  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5930  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5931  * attempt.
5932  */
5933 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5934 {
5935         /*
5936          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5937          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5938          * on for the root memcg is enough.
5939          */
5940         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5941                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5942         else
5943                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5944 }
5945
5946 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5947 {
5948         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5949                 seq_puts(m, "max\n");
5950         else
5951                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5952
5953         return 0;
5954 }
5955
5956 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5957                                struct cftype *cft)
5958 {
5959         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5960
5961         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5962 }
5963
5964 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5965 {
5966         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5967                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5968 }
5969
5970 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5971                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5972 {
5973         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5974         unsigned long min;
5975         int err;
5976
5977         buf = strstrip(buf);
5978         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5979         if (err)
5980                 return err;
5981
5982         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5983
5984         return nbytes;
5985 }
5986
5987 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5988 {
5989         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5990                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5991 }
5992
5993 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5994                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5995 {
5996         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5997         unsigned long low;
5998         int err;
5999
6000         buf = strstrip(buf);
6001         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6002         if (err)
6003                 return err;
6004
6005         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6006
6007         return nbytes;
6008 }
6009
6010 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6011 {
6012         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6013 }
6014
6015 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6016                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6017 {
6018         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6019         unsigned int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6020         bool drained = false;
6021         unsigned long high;
6022         int err;
6023
6024         buf = strstrip(buf);
6025         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6026         if (err)
6027                 return err;
6028
6029         WRITE_ONCE(memcg->high, high);
6030
6031         for (;;) {
6032                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6033                 unsigned long reclaimed;
6034
6035                 if (nr_pages <= high)
6036                         break;
6037
6038                 if (signal_pending(current))
6039                         break;
6040
6041                 if (!drained) {
6042                         drain_all_stock(memcg);
6043                         drained = true;
6044                         continue;
6045                 }
6046
6047                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6048                                                          GFP_KERNEL, true);
6049
6050                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6051                         break;
6052         }
6053
6054         return nbytes;
6055 }
6056
6057 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6058 {
6059         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6060                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6061 }
6062
6063 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6064                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6065 {
6066         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6067         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6068         bool drained = false;
6069         unsigned long max;
6070         int err;
6071
6072         buf = strstrip(buf);
6073         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6074         if (err)
6075                 return err;
6076
6077         xchg(&memcg->memory.max, max);
6078
6079         for (;;) {
6080                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6081
6082                 if (nr_pages <= max)
6083                         break;
6084
6085                 if (signal_pending(current))
6086                         break;
6087
6088                 if (!drained) {
6089                         drain_all_stock(memcg);
6090                         drained = true;
6091                         continue;
6092                 }
6093
6094                 if (nr_reclaims) {
6095                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6096                                                           GFP_KERNEL, true))
6097                                 nr_reclaims--;
6098                         continue;
6099                 }
6100
6101                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6102                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6103                         break;
6104         }
6105
6106         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6107         return nbytes;
6108 }
6109
6110 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6111 {
6112         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6113         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6114         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6115         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6116         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6117                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6118 }
6119
6120 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6121 {
6122         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6123
6124         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6125         return 0;
6126 }
6127
6128 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6129 {
6130         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6131
6132         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6133         return 0;
6134 }
6135
6136 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6137 {
6138         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6139         char *buf;
6140
6141         buf = memory_stat_format(memcg);
6142         if (!buf)
6143                 return -ENOMEM;
6144         seq_puts(m, buf);
6145         kfree(buf);
6146         return 0;
6147 }
6148
6149 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6150 {
6151         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6152
6153         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6154
6155         return 0;
6156 }
6157
6158 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6159                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6160 {
6161         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6162         int ret, oom_group;
6163
6164         buf = strstrip(buf);
6165         if (!buf)
6166                 return -EINVAL;
6167
6168         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6169         if (ret)
6170                 return ret;
6171
6172         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6173                 return -EINVAL;
6174
6175         memcg->oom_group = oom_group;
6176
6177         return nbytes;
6178 }
6179
6180 static struct cftype memory_files[] = {
6181         {
6182                 .name = "current",
6183                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6184                 .read_u64 = memory_current_read,
6185         },
6186         {
6187                 .name = "min",
6188                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6189                 .seq_show = memory_min_show,
6190                 .write = memory_min_write,
6191         },
6192         {
6193                 .name = "low",
6194                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6195                 .seq_show = memory_low_show,
6196                 .write = memory_low_write,
6197         },
6198         {
6199                 .name = "high",
6200                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6201                 .seq_show = memory_high_show,
6202                 .write = memory_high_write,
6203         },
6204         {
6205                 .name = "max",
6206                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6207                 .seq_show = memory_max_show,
6208                 .write = memory_max_write,
6209         },
6210         {
6211                 .name = "events",
6212                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6213                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6214                 .seq_show = memory_events_show,
6215         },
6216         {
6217                 .name = "events.local",
6218                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6219                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6220                 .seq_show = memory_events_local_show,
6221         },
6222         {
6223                 .name = "stat",
6224                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6225                 .seq_show = memory_stat_show,
6226         },
6227         {
6228                 .name = "oom.group",
6229                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6230                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6231                 .write = memory_oom_group_write,
6232         },
6233         { }     /* terminate */
6234 };
6235
6236 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6237         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6238         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6239         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6240         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6241         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6242         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6243         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6244         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6245         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6246         .bind = mem_cgroup_bind,
6247         .dfl_cftypes = memory_files,
6248         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6249         .early_init = 0,
6250 };
6251
6252 /*
6253  * This function calculates an individual cgroup's effective
6254  * protection which is derived from its own memory.min/low, its
6255  * parent's and siblings' settings, as well as the actual memory
6256  * distribution in the tree.
6257  *
6258  * The following rules apply to the effective protection values:
6259  *
6260  * 1. At the first level of reclaim, effective protection is equal to
6261  *    the declared protection in memory.min and memory.low.
6262  *
6263  * 2. To enable safe delegation of the protection configuration, at
6264  *    subsequent levels the effective protection is capped to the
6265  *    parent's effective protection.
6266  *
6267  * 3. To make complex and dynamic subtrees easier to configure, the
6268  *    user is allowed to overcommit the declared protection at a given
6269  *    level. If that is the case, the parent's effective protection is
6270  *    distributed to the children in proportion to how much protection
6271  *    they have declared and how much of it they are utilizing.
6272  *
6273  *    This makes distribution proportional, but also work-conserving:
6274  *    if one cgroup claims much more protection than it uses memory,
6275  *    the unused remainder is available to its siblings.
6276  *
6277  * 4. Conversely, when the declared protection is undercommitted at a
6278  *    given level, the distribution of the larger parental protection
6279  *    budget is NOT proportional. A cgroup's protection from a sibling
6280  *    is capped to its own memory.min/low setting.
6281  *
6282  * 5. However, to allow protecting recursive subtrees from each other
6283  *    without having to declare each individual cgroup's fixed share
6284  *    of the ancestor's claim to protection, any unutilized -
6285  *    "floating" - protection from up the tree is distributed in
6286  *    proportion to each cgroup's *usage*. This makes the protection
6287  *    neutral wrt sibling cgroups and lets them compete freely over
6288  *    the shared parental protection budget, but it protects the
6289  *    subtree as a whole from neighboring subtrees.
6290  *
6291  * Note that 4. and 5. are not in conflict: 4. is about protecting
6292  * against immediate siblings whereas 5. is about protecting against
6293  * neighboring subtrees.
6294  */
6295 static unsigned long effective_protection(unsigned long usage,
6296                                           unsigned long parent_usage,
6297                                           unsigned long setting,
6298                                           unsigned long parent_effective,
6299                                           unsigned long siblings_protected)
6300 {
6301         unsigned long protected;
6302         unsigned long ep;
6303
6304         protected = min(usage, setting);
6305         /*
6306          * If all cgroups at this level combined claim and use more
6307          * protection then what the parent affords them, distribute
6308          * shares in proportion to utilization.
6309          *
6310          * We are using actual utilization rather than the statically
6311          * claimed protection in order to be work-conserving: claimed
6312          * but unused protection is available to siblings that would
6313          * otherwise get a smaller chunk than what they claimed.
6314          */
6315         if (siblings_protected > parent_effective)
6316                 return protected * parent_effective / siblings_protected;
6317
6318         /*
6319          * Ok, utilized protection of all children is within what the
6320          * parent affords them, so we know whatever this child claims
6321          * and utilizes is effectively protected.
6322          *
6323          * If there is unprotected usage beyond this value, reclaim
6324          * will apply pressure in proportion to that amount.
6325          *
6326          * If there is unutilized protection, the cgroup will be fully
6327          * shielded from reclaim, but we do return a smaller value for
6328          * protection than what the group could enjoy in theory. This
6329          * is okay. With the overcommit distribution above, effective
6330          * protection is always dependent on how memory is actually
6331          * consumed among the siblings anyway.
6332          */
6333         ep = protected;
6334
6335         /*
6336          * If the children aren't claiming (all of) the protection
6337          * afforded to them by the parent, distribute the remainder in
6338          * proportion to the (unprotected) memory of each cgroup. That
6339          * way, cgroups that aren't explicitly prioritized wrt each
6340          * other compete freely over the allowance, but they are
6341          * collectively protected from neighboring trees.
6342          *
6343          * We're using unprotected memory for the weight so that if
6344          * some cgroups DO claim explicit protection, we don't protect
6345          * the same bytes twice.
6346          */
6347         if (!(cgrp_dfl_root.flags & CGRP_ROOT_MEMORY_RECURSIVE_PROT))
6348                 return ep;
6349
6350         if (parent_effective > siblings_protected && usage > protected) {
6351                 unsigned long unclaimed;
6352
6353                 unclaimed = parent_effective - siblings_protected;
6354                 unclaimed *= usage - protected;
6355                 unclaimed /= parent_usage - siblings_protected;
6356
6357                 ep += unclaimed;
6358         }
6359
6360         return ep;
6361 }
6362
6363 /**
6364  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6365  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6366  * @memcg: the memory cgroup to check
6367  *
6368  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6369  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6370  *
6371  * Returns one of the following:
6372  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6373  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6374  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6375  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6376  */
6377 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6378                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6379 {
6380         unsigned long usage, parent_usage;
6381         struct mem_cgroup *parent;
6382
6383         if (mem_cgroup_disabled())
6384                 return MEMCG_PROT_NONE;
6385
6386         if (!root)
6387                 root = root_mem_cgroup;
6388         if (memcg == root)
6389                 return MEMCG_PROT_NONE;
6390
6391         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6392         if (!usage)
6393                 return MEMCG_PROT_NONE;
6394
6395         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6396         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6397         if (!parent)
6398                 return MEMCG_PROT_NONE;
6399
6400         if (parent == root) {
6401                 memcg->memory.emin = READ_ONCE(memcg->memory.min);
6402                 memcg->memory.elow = memcg->memory.low;
6403                 goto out;
6404         }
6405
6406         parent_usage = page_counter_read(&parent->memory);
6407
6408         WRITE_ONCE(memcg->memory.emin, effective_protection(usage, parent_usage,
6409                         READ_ONCE(memcg->memory.min),
6410                         READ_ONCE(parent->memory.emin),
6411                         atomic_long_read(&parent->memory.children_min_usage)));
6412
6413         WRITE_ONCE(memcg->memory.elow, effective_protection(usage, parent_usage,
6414                         memcg->memory.low, READ_ONCE(parent->memory.elow),
6415                         atomic_long_read(&parent->memory.children_low_usage)));
6416
6417 out:
6418         if (usage <= memcg->memory.emin)
6419                 return MEMCG_PROT_MIN;
6420         else if (usage <= memcg->memory.elow)
6421                 return MEMCG_PROT_LOW;
6422         else
6423                 return MEMCG_PROT_NONE;
6424 }
6425
6426 /**
6427  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6428  * @page: page to charge
6429  * @mm: mm context of the victim
6430  * @gfp_mask: reclaim mode
6431  * @memcgp: charged memcg return
6432  * @compound: charge the page as compound or small page
6433  *
6434  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6435  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6436  *
6437  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6438  * Otherwise, an error code is returned.
6439  *
6440  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6441  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6442  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6443  */
6444 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6445                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6446                           bool compound)
6447 {
6448         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6449         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6450         int ret = 0;
6451
6452         if (mem_cgroup_disabled())
6453                 goto out;
6454
6455         if (PageSwapCache(page)) {
6456                 /*
6457                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6458                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6459                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6460                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6461                  * in turn serializes uncharging.
6462                  */
6463                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6464                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6465                         goto out;
6466
6467                 if (do_swap_account) {
6468                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6469                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6470
6471                         rcu_read_lock();
6472                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6473                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6474                                 memcg = NULL;
6475                         rcu_read_unlock();
6476                 }
6477         }
6478
6479         if (!memcg)
6480                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6481
6482         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6483
6484         css_put(&memcg->css);
6485 out:
6486         *memcgp = memcg;
6487         return ret;
6488 }
6489
6490 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6491                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6492                           bool compound)
6493 {
6494         struct mem_cgroup *memcg;
6495         int ret;
6496
6497         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6498         memcg = *memcgp;
6499         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6500         return ret;
6501 }
6502
6503 /**
6504  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6505  * @page: page to charge
6506  * @memcg: memcg to charge the page to
6507  * @lrucare: page might be on LRU already
6508  * @compound: charge the page as compound or small page
6509  *
6510  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6511  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6512  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6513  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6514  *
6515  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6516  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6517  *
6518  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6519  */
6520 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6521                               bool lrucare, bool compound)
6522 {
6523         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6524
6525         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6526         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6527
6528         if (mem_cgroup_disabled())
6529                 return;
6530         /*
6531          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6532          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6533          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6534          */
6535         if (!memcg)
6536                 return;
6537
6538         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6539
6540         local_irq_disable();
6541         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6542         memcg_check_events(memcg, page);
6543         local_irq_enable();
6544
6545         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6546                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6547                 /*
6548                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6549                  * let's not wait for it.  The page already received a
6550                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6551                  */
6552                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6553         }
6554 }
6555
6556 /**
6557  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6558  * @page: page to charge
6559  * @memcg: memcg to charge the page to
6560  * @compound: charge the page as compound or small page
6561  *
6562  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6563  */
6564 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6565                 bool compound)
6566 {
6567         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6568
6569         if (mem_cgroup_disabled())
6570                 return;
6571         /*
6572          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6573          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6574          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6575          */
6576         if (!memcg)
6577                 return;
6578
6579         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6580 }
6581
6582 struct uncharge_gather {
6583         struct mem_cgroup *memcg;
6584         unsigned long pgpgout;
6585         unsigned long nr_anon;
6586         unsigned long nr_file;
6587         unsigned long nr_kmem;
6588         unsigned long nr_huge;
6589         unsigned long nr_shmem;
6590         struct page *dummy_page;
6591 };
6592
6593 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6594 {
6595         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6596 }
6597
6598 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6599 {
6600         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6601         unsigned long flags;
6602
6603         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6604                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6605                 if (do_memsw_account())
6606                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6607                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6608                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6609                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6610         }
6611
6612         local_irq_save(flags);
6613         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6614         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6615         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6616         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6617         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6618         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6619         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6620         local_irq_restore(flags);
6621
6622         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6623                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6624 }
6625
6626 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6627 {
6628         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6629         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6630                         !PageHWPoison(page) , page);
6631
6632         if (!page->mem_cgroup)
6633                 return;
6634
6635         /*
6636          * Nobody should be changing or seriously looking at
6637          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6638          * exclusive access to the page.
6639          */
6640
6641         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6642                 if (ug->memcg) {
6643                         uncharge_batch(ug);
6644                         uncharge_gather_clear(ug);
6645                 }
6646                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6647         }
6648
6649         if (!PageKmemcg(page)) {
6650                 unsigned int nr_pages = 1;
6651
6652                 if (PageTransHuge(page)) {
6653                         nr_pages = compound_nr(page);
6654                         ug->nr_huge += nr_pages;
6655                 }
6656                 if (PageAnon(page))
6657                         ug->nr_anon += nr_pages;
6658                 else {
6659                         ug->nr_file += nr_pages;
6660                         if (PageSwapBacked(page))
6661                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6662                 }
6663                 ug->pgpgout++;
6664         } else {
6665                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6666                 __ClearPageKmemcg(page);
6667         }
6668
6669         ug->dummy_page = page;
6670         page->mem_cgroup = NULL;
6671 }
6672
6673 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6674 {
6675         struct uncharge_gather ug;
6676         struct list_head *next;
6677
6678         uncharge_gather_clear(&ug);
6679
6680         /*
6681          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6682          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6683          */
6684         next = page_list->next;
6685         do {
6686                 struct page *page;
6687
6688                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6689                 next = page->lru.next;
6690
6691                 uncharge_page(page, &ug);
6692         } while (next != page_list);
6693
6694         if (ug.memcg)
6695                 uncharge_batch(&ug);
6696 }
6697
6698 /**
6699  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6700  * @page: page to uncharge
6701  *
6702  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6703  * mem_cgroup_commit_charge().
6704  */
6705 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6706 {
6707         struct uncharge_gather ug;
6708
6709         if (mem_cgroup_disabled())
6710                 return;
6711
6712         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6713         if (!page->mem_cgroup)
6714                 return;
6715
6716         uncharge_gather_clear(&ug);
6717         uncharge_page(page, &ug);
6718         uncharge_batch(&ug);
6719 }
6720
6721 /**
6722  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6723  * @page_list: list of pages to uncharge
6724  *
6725  * Uncharge a list of pages previously charged with
6726  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6727  */
6728 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6729 {
6730         if (mem_cgroup_disabled())
6731                 return;
6732
6733         if (!list_empty(page_list))
6734                 uncharge_list(page_list);
6735 }
6736
6737 /**
6738  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6739  * @oldpage: currently circulating page
6740  * @newpage: replacement page
6741  *
6742  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6743  * be uncharged upon free.
6744  *
6745  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6746  */
6747 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6748 {
6749         struct mem_cgroup *memcg;
6750         unsigned int nr_pages;
6751         unsigned long flags;
6752
6753         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6754         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6755         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6756         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6757                        newpage);
6758
6759         if (mem_cgroup_disabled())
6760                 return;
6761
6762         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6763         if (newpage->mem_cgroup)
6764                 return;
6765
6766         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6767         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6768         if (!memcg)
6769                 return;
6770
6771         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6772         nr_pages = hpage_nr_pages(newpage);
6773
6774         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6775         if (do_memsw_account())
6776                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6777         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6778
6779         commit_charge(newpage, memcg, false);
6780
6781         local_irq_save(flags);
6782         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, PageTransHuge(newpage),
6783                         nr_pages);
6784         memcg_check_events(memcg, newpage);
6785         local_irq_restore(flags);
6786 }
6787
6788 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6789 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6790
6791 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6792 {
6793         struct mem_cgroup *memcg;
6794
6795         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6796                 return;
6797
6798         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6799         if (in_interrupt())
6800                 return;
6801
6802         rcu_read_lock();
6803         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6804         if (memcg == root_mem_cgroup)
6805                 goto out;
6806         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6807                 goto out;
6808         if (css_tryget(&memcg->css))
6809                 sk->sk_memcg = memcg;
6810 out:
6811         rcu_read_unlock();
6812 }
6813
6814 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6815 {
6816         if (sk->sk_memcg)
6817                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6818 }
6819
6820 /**
6821  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6822  * @memcg: memcg to charge
6823  * @nr_pages: number of pages to charge
6824  *
6825  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6826  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6827  */
6828 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6829 {
6830         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6831
6832         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6833                 struct page_counter *fail;
6834
6835                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6836                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6837                         return true;
6838                 }
6839                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6840                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6841                 return false;
6842         }
6843
6844         /* Don't block in the packet receive path */
6845         if (in_softirq())
6846                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6847
6848         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6849
6850         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6851                 return true;
6852
6853         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6854         return false;
6855 }
6856
6857 /**
6858  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6859  * @memcg: memcg to uncharge
6860  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6861  */
6862 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6863 {
6864         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6865                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6866                 return;
6867         }
6868
6869         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6870
6871         refill_stock(memcg, nr_pages);
6872 }
6873
6874 static int __init cgroup_memory(char *s)
6875 {
6876         char *token;
6877
6878         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6879                 if (!*token)
6880                         continue;
6881                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6882                         cgroup_memory_nosocket = true;
6883                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6884                         cgroup_memory_nokmem = true;
6885         }
6886         return 0;
6887 }
6888 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6889
6890 /*
6891  * subsys_initcall() for memory controller.
6892  *
6893  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6894  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6895  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6896  * should be initialized from here.
6897  */
6898 static int __init mem_cgroup_init(void)
6899 {
6900         int cpu, node;
6901
6902 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6903         /*
6904          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6905          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6906          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6907          * destroyed simultaneously.
6908          */
6909         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6910         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6911 #endif
6912
6913         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6914                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6915
6916         for_each_possible_cpu(cpu)
6917                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6918                           drain_local_stock);
6919
6920         for_each_node(node) {
6921                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6922
6923                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6924                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6925
6926                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6927                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6928                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6929                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6930         }
6931
6932         return 0;
6933 }
6934 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6935
6936 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6937 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6938 {
6939         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6940                 /*
6941                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6942                  * always be >= 1.
6943                  */
6944                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6945                         VM_BUG_ON(1);
6946                         break;
6947                 }
6948                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6949                 if (!memcg)
6950                         memcg = root_mem_cgroup;
6951         }
6952         return memcg;
6953 }
6954
6955 /**
6956  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6957  * @page: page whose memsw charge to transfer
6958  * @entry: swap entry to move the charge to
6959  *
6960  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6961  */
6962 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6963 {
6964         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6965         unsigned int nr_entries;
6966         unsigned short oldid;
6967
6968         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6969         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6970
6971         if (!do_memsw_account())
6972                 return;
6973
6974         memcg = page->mem_cgroup;
6975
6976         /* Readahead page, never charged */
6977         if (!memcg)
6978                 return;
6979
6980         /*
6981          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6982          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6983          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6984          */
6985         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6986         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6987         /* Get references for the tail pages, too */
6988         if (nr_entries > 1)
6989                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6990         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6991                                    nr_entries);
6992         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6993         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6994
6995         page->mem_cgroup = NULL;
6996
6997         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6998                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6999
7000         if (memcg != swap_memcg) {
7001                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
7002                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
7003                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
7004         }
7005
7006         /*
7007          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
7008          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
7009          * important here to have the interrupts disabled because it is the
7010          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
7011          */
7012         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
7013         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
7014                                      -nr_entries);
7015         memcg_check_events(memcg, page);
7016
7017         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7018                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
7019 }
7020
7021 /**
7022  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
7023  * @page: page being added to swap
7024  * @entry: swap entry to charge
7025  *
7026  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
7027  *
7028  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
7029  */
7030 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
7031 {
7032         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
7033         struct page_counter *counter;
7034         struct mem_cgroup *memcg;
7035         unsigned short oldid;
7036
7037         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
7038                 return 0;
7039
7040         memcg = page->mem_cgroup;
7041
7042         /* Readahead page, never charged */
7043         if (!memcg)
7044                 return 0;
7045
7046         if (!entry.val) {
7047                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7048                 return 0;
7049         }
7050
7051         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7052
7053         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7054             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7055                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7056                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7057                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7058                 return -ENOMEM;
7059         }
7060
7061         /* Get references for the tail pages, too */
7062         if (nr_pages > 1)
7063                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7064         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7065         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7066         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7067
7068         return 0;
7069 }
7070
7071 /**
7072  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7073  * @entry: swap entry to uncharge
7074  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7075  */
7076 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7077 {
7078         struct mem_cgroup *memcg;
7079         unsigned short id;
7080
7081         if (!do_swap_account)
7082                 return;
7083
7084         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7085         rcu_read_lock();
7086         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7087         if (memcg) {
7088                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7089                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7090                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7091                         else
7092                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7093                 }
7094                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7095                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7096         }
7097         rcu_read_unlock();
7098 }
7099
7100 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7101 {
7102         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7103
7104         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7105                 return nr_swap_pages;
7106         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7107                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7108                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7109                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7110         return nr_swap_pages;
7111 }
7112
7113 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7114 {
7115         struct mem_cgroup *memcg;
7116
7117         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7118
7119         if (vm_swap_full())
7120                 return true;
7121         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7122                 return false;
7123
7124         memcg = page->mem_cgroup;
7125         if (!memcg)
7126                 return false;
7127
7128         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7129                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >=
7130                     READ_ONCE(memcg->swap.max))
7131                         return true;
7132
7133         return false;
7134 }
7135
7136 /* for remember boot option*/
7137 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7138 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7139 #else
7140 static int really_do_swap_account __initdata;
7141 #endif
7142
7143 static int __init enable_swap_account(char *s)
7144 {
7145         if (!strcmp(s, "1"))
7146                 really_do_swap_account = 1;
7147         else if (!strcmp(s, "0"))
7148                 really_do_swap_account = 0;
7149         return 1;
7150 }
7151 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7152
7153 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7154                              struct cftype *cft)
7155 {
7156         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7157
7158         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7159 }
7160
7161 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7162 {
7163         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7164                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7165 }
7166
7167 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7168                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7169 {
7170         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7171         unsigned long max;
7172         int err;
7173
7174         buf = strstrip(buf);
7175         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7176         if (err)
7177                 return err;
7178
7179         xchg(&memcg->swap.max, max);
7180
7181         return nbytes;
7182 }
7183
7184 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7185 {
7186         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7187
7188         seq_printf(m, "max %lu\n",
7189                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7190         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7191                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7192
7193         return 0;
7194 }
7195
7196 static struct cftype swap_files[] = {
7197         {
7198                 .name = "swap.current",
7199                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7200                 .read_u64 = swap_current_read,
7201         },
7202         {
7203                 .name = "swap.max",
7204                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7205                 .seq_show = swap_max_show,
7206                 .write = swap_max_write,
7207         },
7208         {
7209                 .name = "swap.events",
7210                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7211                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7212                 .seq_show = swap_events_show,
7213         },
7214         { }     /* terminate */
7215 };
7216
7217 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7218         {
7219                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7220                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7221                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7222         },
7223         {
7224                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7225                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7226                 .write = mem_cgroup_reset,
7227                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7228         },
7229         {
7230                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7231                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7232                 .write = mem_cgroup_write,
7233                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7234         },
7235         {
7236                 .name = "memsw.failcnt",
7237                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7238                 .write = mem_cgroup_reset,
7239                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7240         },
7241         { },    /* terminate */
7242 };
7243
7244 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7245 {
7246         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7247                 do_swap_account = 1;
7248                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7249                                                swap_files));
7250                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7251                                                   memsw_cgroup_files));
7252         }
7253         return 0;
7254 }
7255 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7256
7257 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */