Merge tag 'for-linus' of git://git.armlinux.org.uk/~rmk/linux-arm
[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                 if (usage <= high)
2340                         continue;
2341
2342                 /*
2343                  * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2344                  * it was a threshold of 1 page
2345                  */
2346                 high = max(high, 1UL);
2347
2348                 overage = usage - high;
2349                 overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2350                 overage = div64_u64(overage, high);
2351
2352                 if (overage > max_overage)
2353                         max_overage = overage;
2354         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2355                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2356
2357         if (!max_overage)
2358                 return 0;
2359
2360         /*
2361          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2362          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2363          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2364          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2365          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2366          * overage amount.
2367          */
2368         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2369         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2370         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2371
2372         /*
2373          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2374          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2375          * 4N-sized allocation.
2376          *
2377          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2378          * larger the current charge patch is than that.
2379          */
2380         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2381
2382         /*
2383          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2384          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2385          * extremely slowly.
2386          */
2387         return min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2392  * and reclaims memory over the high limit.
2393  */
2394 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2395 {
2396         unsigned long penalty_jiffies;
2397         unsigned long pflags;
2398         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2399         struct mem_cgroup *memcg;
2400
2401         if (likely(!nr_pages))
2402                 return;
2403
2404         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2405         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2406         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2407
2408         /*
2409          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2410          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2411          */
2412         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages);
2413
2414         /*
2415          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2416          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2417          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2418          * been aggressively reclaimed enough yet.
2419          */
2420         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2421                 goto out;
2422
2423         /*
2424          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2425          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2426          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2427          */
2428         psi_memstall_enter(&pflags);
2429         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2430         psi_memstall_leave(&pflags);
2431
2432 out:
2433         css_put(&memcg->css);
2434 }
2435
2436 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2437                       unsigned int nr_pages)
2438 {
2439         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2440         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2441         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2442         struct page_counter *counter;
2443         unsigned long nr_reclaimed;
2444         bool may_swap = true;
2445         bool drained = false;
2446         enum oom_status oom_status;
2447
2448         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2449                 return 0;
2450 retry:
2451         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2452                 return 0;
2453
2454         if (!do_memsw_account() ||
2455             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2456                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2457                         goto done_restock;
2458                 if (do_memsw_account())
2459                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2460                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2461         } else {
2462                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2463                 may_swap = false;
2464         }
2465
2466         if (batch > nr_pages) {
2467                 batch = nr_pages;
2468                 goto retry;
2469         }
2470
2471         /*
2472          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2473          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2474          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2475          * and let these go through as privileged allocations.
2476          */
2477         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2478                 goto force;
2479
2480         /*
2481          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2482          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2483          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2484          * free their memory.
2485          */
2486         if (unlikely(should_force_charge()))
2487                 goto force;
2488
2489         /*
2490          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2491          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2492          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2493          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2494          */
2495         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2496                 goto force;
2497
2498         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2499                 goto nomem;
2500
2501         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2502                 goto nomem;
2503
2504         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2505
2506         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2507                                                     gfp_mask, may_swap);
2508
2509         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2510                 goto retry;
2511
2512         if (!drained) {
2513                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2514                 drained = true;
2515                 goto retry;
2516         }
2517
2518         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2519                 goto nomem;
2520         /*
2521          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2522          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2523          * before killing the task.
2524          *
2525          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2526          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2527          * to regular pages anyway in case of failure.
2528          */
2529         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2530                 goto retry;
2531         /*
2532          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2533          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2534          */
2535         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2536                 goto retry;
2537
2538         if (nr_retries--)
2539                 goto retry;
2540
2541         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2542                 goto nomem;
2543
2544         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2545                 goto force;
2546
2547         if (fatal_signal_pending(current))
2548                 goto force;
2549
2550         /*
2551          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2552          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2553          * couldn't make any progress.
2554          */
2555         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2556                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2557         switch (oom_status) {
2558         case OOM_SUCCESS:
2559                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2560                 goto retry;
2561         case OOM_FAILED:
2562                 goto force;
2563         default:
2564                 goto nomem;
2565         }
2566 nomem:
2567         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2568                 return -ENOMEM;
2569 force:
2570         /*
2571          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2572          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2573          * temporarily by force charging it.
2574          */
2575         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2576         if (do_memsw_account())
2577                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2578         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2579
2580         return 0;
2581
2582 done_restock:
2583         css_get_many(&memcg->css, batch);
2584         if (batch > nr_pages)
2585                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2586
2587         /*
2588          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2589          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2590          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2591          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2592          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2593          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2594          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2595          */
2596         do {
2597                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > READ_ONCE(memcg->high)) {
2598                         /* Don't bother a random interrupted task */
2599                         if (in_interrupt()) {
2600                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2601                                 break;
2602                         }
2603                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2604                         set_notify_resume(current);
2605                         break;
2606                 }
2607         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2608
2609         return 0;
2610 }
2611
2612 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2613 {
2614         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2615                 return;
2616
2617         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2618         if (do_memsw_account())
2619                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2620
2621         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2622 }
2623
2624 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2625 {
2626         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2627
2628         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2629         if (PageLRU(page)) {
2630                 struct lruvec *lruvec;
2631
2632                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2633                 ClearPageLRU(page);
2634                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2635                 *isolated = 1;
2636         } else
2637                 *isolated = 0;
2638 }
2639
2640 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2641 {
2642         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2643
2644         if (isolated) {
2645                 struct lruvec *lruvec;
2646
2647                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2648                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2649                 SetPageLRU(page);
2650                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2651         }
2652         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2653 }
2654
2655 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2656                           bool lrucare)
2657 {
2658         int isolated;
2659
2660         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2661
2662         /*
2663          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2664          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2665          */
2666         if (lrucare)
2667                 lock_page_lru(page, &isolated);
2668
2669         /*
2670          * Nobody should be changing or seriously looking at
2671          * page->mem_cgroup at this point:
2672          *
2673          * - the page is uncharged
2674          *
2675          * - the page is off-LRU
2676          *
2677          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2678          *   a locked page table
2679          *
2680          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2681          *   have the page locked
2682          */
2683         page->mem_cgroup = memcg;
2684
2685         if (lrucare)
2686                 unlock_page_lru(page, isolated);
2687 }
2688
2689 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2690 /*
2691  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
2692  *
2693  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
2694  * cgroup_mutex, etc.
2695  */
2696 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
2697 {
2698         struct page *page;
2699
2700         if (mem_cgroup_disabled())
2701                 return NULL;
2702
2703         page = virt_to_head_page(p);
2704
2705         /*
2706          * Slab pages don't have page->mem_cgroup set because corresponding
2707          * kmem caches can be reparented during the lifetime. That's why
2708          * memcg_from_slab_page() should be used instead.
2709          */
2710         if (PageSlab(page))
2711                 return memcg_from_slab_page(page);
2712
2713         /* All other pages use page->mem_cgroup */
2714         return page->mem_cgroup;
2715 }
2716
2717 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2718 {
2719         int id, size;
2720         int err;
2721
2722         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2723                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2724         if (id < 0)
2725                 return id;
2726
2727         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2728                 return id;
2729
2730         /*
2731          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2732          * so we have to grow them.
2733          */
2734         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2735
2736         size = 2 * (id + 1);
2737         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2738                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2739         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2740                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2741
2742         err = memcg_update_all_caches(size);
2743         if (!err)
2744                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2745         if (!err)
2746                 memcg_nr_cache_ids = size;
2747
2748         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2749
2750         if (err) {
2751                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2752                 return err;
2753         }
2754         return id;
2755 }
2756
2757 static void memcg_free_cache_id(int id)
2758 {
2759         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2760 }
2761
2762 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2763         struct mem_cgroup *memcg;
2764         struct kmem_cache *cachep;
2765         struct work_struct work;
2766 };
2767
2768 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2769 {
2770         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2771                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2772         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2773         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2774
2775         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2776
2777         css_put(&memcg->css);
2778         kfree(cw);
2779 }
2780
2781 /*
2782  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2783  */
2784 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2785                                                struct kmem_cache *cachep)
2786 {
2787         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2788
2789         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2790                 return;
2791
2792         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2793         if (!cw)
2794                 return;
2795
2796         cw->memcg = memcg;
2797         cw->cachep = cachep;
2798         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2799
2800         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2801 }
2802
2803 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2804 {
2805         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2806                 return true;
2807         return false;
2808 }
2809
2810 /**
2811  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2812  * @cachep: the original global kmem cache
2813  *
2814  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2815  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2816  *
2817  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2818  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2819  * go through with the original cache.
2820  *
2821  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2822  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2823  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2824  * reference.
2825  */
2826 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2827 {
2828         struct mem_cgroup *memcg;
2829         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2830         struct memcg_cache_array *arr;
2831         int kmemcg_id;
2832
2833         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2834
2835         if (memcg_kmem_bypass())
2836                 return cachep;
2837
2838         rcu_read_lock();
2839
2840         if (unlikely(current->active_memcg))
2841                 memcg = current->active_memcg;
2842         else
2843                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2844
2845         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2846                 goto out_unlock;
2847
2848         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2849         if (kmemcg_id < 0)
2850                 goto out_unlock;
2851
2852         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2853
2854         /*
2855          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2856          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2857          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2858          */
2859         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2860
2861         /*
2862          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2863          * context), we could be be predictable and return right away.
2864          * This would guarantee that the allocation being performed
2865          * already belongs in the new cache.
2866          *
2867          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2868          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2869          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2870          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2871          * defer everything.
2872          *
2873          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2874          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2875          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2876          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2877          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2878          * creation of a new kmem_cache.
2879          */
2880         if (unlikely(!memcg_cachep))
2881                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2882         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2883                 cachep = memcg_cachep;
2884 out_unlock:
2885         rcu_read_unlock();
2886         return cachep;
2887 }
2888
2889 /**
2890  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2891  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2892  */
2893 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2894 {
2895         if (!is_root_cache(cachep))
2896                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2897 }
2898
2899 /**
2900  * __memcg_kmem_charge: charge a number of kernel pages to a memcg
2901  * @memcg: memory cgroup to charge
2902  * @gfp: reclaim mode
2903  * @nr_pages: number of pages to charge
2904  *
2905  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2906  */
2907 int __memcg_kmem_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2908                         unsigned int nr_pages)
2909 {
2910         struct page_counter *counter;
2911         int ret;
2912
2913         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2914         if (ret)
2915                 return ret;
2916
2917         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2918             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2919
2920                 /*
2921                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2922                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2923                  * handling code.
2924                  */
2925                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2926                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2927                         return 0;
2928                 }
2929                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2930                 return -ENOMEM;
2931         }
2932         return 0;
2933 }
2934
2935 /**
2936  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a number of kernel pages from a memcg
2937  * @memcg: memcg to uncharge
2938  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2939  */
2940 void __memcg_kmem_uncharge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2941 {
2942         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2943                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2944
2945         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2946         if (do_memsw_account())
2947                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2948 }
2949
2950 /**
2951  * __memcg_kmem_charge_page: charge a kmem page to the current memory cgroup
2952  * @page: page to charge
2953  * @gfp: reclaim mode
2954  * @order: allocation order
2955  *
2956  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2957  */
2958 int __memcg_kmem_charge_page(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2959 {
2960         struct mem_cgroup *memcg;
2961         int ret = 0;
2962
2963         if (memcg_kmem_bypass())
2964                 return 0;
2965
2966         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2967         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2968                 ret = __memcg_kmem_charge(memcg, gfp, 1 << order);
2969                 if (!ret) {
2970                         page->mem_cgroup = memcg;
2971                         __SetPageKmemcg(page);
2972                 }
2973         }
2974         css_put(&memcg->css);
2975         return ret;
2976 }
2977
2978 /**
2979  * __memcg_kmem_uncharge_page: uncharge a kmem page
2980  * @page: page to uncharge
2981  * @order: allocation order
2982  */
2983 void __memcg_kmem_uncharge_page(struct page *page, int order)
2984 {
2985         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2986         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2987
2988         if (!memcg)
2989                 return;
2990
2991         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2992         __memcg_kmem_uncharge(memcg, nr_pages);
2993         page->mem_cgroup = NULL;
2994
2995         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2996         if (PageKmemcg(page))
2997                 __ClearPageKmemcg(page);
2998
2999         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
3000 }
3001 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3002
3003 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3004
3005 /*
3006  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3007  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
3008  */
3009 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3010 {
3011         int i;
3012
3013         if (mem_cgroup_disabled())
3014                 return;
3015
3016         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3017                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3018
3019         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3020 }
3021 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3022
3023 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3024 /**
3025  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3026  * @entry: swap entry to be moved
3027  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3028  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3029  *
3030  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3031  * as the mem_cgroup's id of @from.
3032  *
3033  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3034  *
3035  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3036  * both res and memsw, and called css_get().
3037  */
3038 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3039                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3040 {
3041         unsigned short old_id, new_id;
3042
3043         old_id = mem_cgroup_id(from);
3044         new_id = mem_cgroup_id(to);
3045
3046         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3047                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3048                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3049                 return 0;
3050         }
3051         return -EINVAL;
3052 }
3053 #else
3054 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3055                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3056 {
3057         return -EINVAL;
3058 }
3059 #endif
3060
3061 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3062
3063 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3064                                  unsigned long max, bool memsw)
3065 {
3066         bool enlarge = false;
3067         bool drained = false;
3068         int ret;
3069         bool limits_invariant;
3070         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3071
3072         do {
3073                 if (signal_pending(current)) {
3074                         ret = -EINTR;
3075                         break;
3076                 }
3077
3078                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3079                 /*
3080                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3081                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3082                  */
3083                 limits_invariant = memsw ? max >= READ_ONCE(memcg->memory.max) :
3084                                            max <= memcg->memsw.max;
3085                 if (!limits_invariant) {
3086                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3087                         ret = -EINVAL;
3088                         break;
3089                 }
3090                 if (max > counter->max)
3091                         enlarge = true;
3092                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3093                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3094
3095                 if (!ret)
3096                         break;
3097
3098                 if (!drained) {
3099                         drain_all_stock(memcg);
3100                         drained = true;
3101                         continue;
3102                 }
3103
3104                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3105                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3106                         ret = -EBUSY;
3107                         break;
3108                 }
3109         } while (true);
3110
3111         if (!ret && enlarge)
3112                 memcg_oom_recover(memcg);
3113
3114         return ret;
3115 }
3116
3117 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3118                                             gfp_t gfp_mask,
3119                                             unsigned long *total_scanned)
3120 {
3121         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3122         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3123         unsigned long reclaimed;
3124         int loop = 0;
3125         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3126         unsigned long excess;
3127         unsigned long nr_scanned;
3128
3129         if (order > 0)
3130                 return 0;
3131
3132         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3133
3134         /*
3135          * Do not even bother to check the largest node if the root
3136          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3137          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3138          */
3139         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3140                 return 0;
3141
3142         /*
3143          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3144          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3145          * pressure
3146          */
3147         do {
3148                 if (next_mz)
3149                         mz = next_mz;
3150                 else
3151                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3152                 if (!mz)
3153                         break;
3154
3155                 nr_scanned = 0;
3156                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3157                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3158                 nr_reclaimed += reclaimed;
3159                 *total_scanned += nr_scanned;
3160                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3161                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3162
3163                 /*
3164                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3165                  * it is time to move on to the next cgroup
3166                  */
3167                 next_mz = NULL;
3168                 if (!reclaimed)
3169                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3170
3171                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3172                 /*
3173                  * One school of thought says that we should not add
3174                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3175                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3176                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3177                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3178                  * term TODO.
3179                  */
3180                 /* If excess == 0, no tree ops */
3181                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3182                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3183                 css_put(&mz->memcg->css);
3184                 loop++;
3185                 /*
3186                  * Could not reclaim anything and there are no more
3187                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3188                  * reclaiming anything.
3189                  */
3190                 if (!nr_reclaimed &&
3191                         (next_mz == NULL ||
3192                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3193                         break;
3194         } while (!nr_reclaimed);
3195         if (next_mz)
3196                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3197         return nr_reclaimed;
3198 }
3199
3200 /*
3201  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3202  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3203  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3204  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3205  */
3206 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3207 {
3208         bool ret;
3209
3210         rcu_read_lock();
3211         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3212         rcu_read_unlock();
3213         return ret;
3214 }
3215
3216 /*
3217  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3218  *
3219  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3220  */
3221 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3222 {
3223         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3224
3225         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3226         lru_add_drain_all();
3227
3228         drain_all_stock(memcg);
3229
3230         /* try to free all pages in this cgroup */
3231         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3232                 int progress;
3233
3234                 if (signal_pending(current))
3235                         return -EINTR;
3236
3237                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3238                                                         GFP_KERNEL, true);
3239                 if (!progress) {
3240                         nr_retries--;
3241                         /* maybe some writeback is necessary */
3242                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3243                 }
3244
3245         }
3246
3247         return 0;
3248 }
3249
3250 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3251                                             char *buf, size_t nbytes,
3252                                             loff_t off)
3253 {
3254         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3255
3256         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3257                 return -EINVAL;
3258         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3259 }
3260
3261 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3262                                      struct cftype *cft)
3263 {
3264         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3265 }
3266
3267 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3268                                       struct cftype *cft, u64 val)
3269 {
3270         int retval = 0;
3271         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3272         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3273
3274         if (memcg->use_hierarchy == val)
3275                 return 0;
3276
3277         /*
3278          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3279          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3280          * occur, provided the current cgroup has no children.
3281          *
3282          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3283          * set if there are no children.
3284          */
3285         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3286                                 (val == 1 || val == 0)) {
3287                 if (!memcg_has_children(memcg))
3288                         memcg->use_hierarchy = val;
3289                 else
3290                         retval = -EBUSY;
3291         } else
3292                 retval = -EINVAL;
3293
3294         return retval;
3295 }
3296
3297 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3298 {
3299         unsigned long val;
3300
3301         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3302                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3303                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3304                 if (swap)
3305                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3306         } else {
3307                 if (!swap)
3308                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3309                 else
3310                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3311         }
3312         return val;
3313 }
3314
3315 enum {
3316         RES_USAGE,
3317         RES_LIMIT,
3318         RES_MAX_USAGE,
3319         RES_FAILCNT,
3320         RES_SOFT_LIMIT,
3321 };
3322
3323 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3324                                struct cftype *cft)
3325 {
3326         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3327         struct page_counter *counter;
3328
3329         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3330         case _MEM:
3331                 counter = &memcg->memory;
3332                 break;
3333         case _MEMSWAP:
3334                 counter = &memcg->memsw;
3335                 break;
3336         case _KMEM:
3337                 counter = &memcg->kmem;
3338                 break;
3339         case _TCP:
3340                 counter = &memcg->tcpmem;
3341                 break;
3342         default:
3343                 BUG();
3344         }
3345
3346         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3347         case RES_USAGE:
3348                 if (counter == &memcg->memory)
3349                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3350                 if (counter == &memcg->memsw)
3351                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3352                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3353         case RES_LIMIT:
3354                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3355         case RES_MAX_USAGE:
3356                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3357         case RES_FAILCNT:
3358                 return counter->failcnt;
3359         case RES_SOFT_LIMIT:
3360                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3361         default:
3362                 BUG();
3363         }
3364 }
3365
3366 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg)
3367 {
3368         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT] = {0};
3369         struct mem_cgroup *mi;
3370         int node, cpu, i;
3371
3372         for_each_online_cpu(cpu)
3373                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3374                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3375
3376         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3377                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3378                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3379
3380         for_each_node(node) {
3381                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3382                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3383
3384                 for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3385                         stat[i] = 0;
3386
3387                 for_each_online_cpu(cpu)
3388                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3389                                 stat[i] += per_cpu(
3390                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3391
3392                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3393                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3394                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3395         }
3396 }
3397
3398 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3399 {
3400         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3401         struct mem_cgroup *mi;
3402         int cpu, i;
3403
3404         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3405                 events[i] = 0;
3406
3407         for_each_online_cpu(cpu)
3408                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3409                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3410                                              cpu);
3411
3412         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3413                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3414                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3415 }
3416
3417 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3418 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3419 {
3420         int memcg_id;
3421
3422         if (cgroup_memory_nokmem)
3423                 return 0;
3424
3425         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3426         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3427
3428         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3429         if (memcg_id < 0)
3430                 return memcg_id;
3431
3432         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3433         /*
3434          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3435          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3436          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3437          * patched.
3438          */
3439         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3440         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3441         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3442
3443         return 0;
3444 }
3445
3446 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3447 {
3448         struct cgroup_subsys_state *css;
3449         struct mem_cgroup *parent, *child;
3450         int kmemcg_id;
3451
3452         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3453                 return;
3454         /*
3455          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3456          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3457          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3458          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3459          */
3460         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3461
3462         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3463         if (!parent)
3464                 parent = root_mem_cgroup;
3465
3466         /*
3467          * Deactivate and reparent kmem_caches.
3468          */
3469         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3470
3471         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3472         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3473
3474         /*
3475          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3476          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3477          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3478          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3479          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3480          * memcg_drain_all_list_lrus().
3481          */
3482         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3483         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3484                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3485                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3486                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3487                 if (!memcg->use_hierarchy)
3488                         break;
3489         }
3490         rcu_read_unlock();
3491
3492         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3493
3494         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3495 }
3496
3497 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3498 {
3499         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3500         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3501                 memcg_offline_kmem(memcg);
3502
3503         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3504                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3505                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3506         }
3507 }
3508 #else
3509 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3510 {
3511         return 0;
3512 }
3513 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3514 {
3515 }
3516 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3517 {
3518 }
3519 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3520
3521 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3522                                  unsigned long max)
3523 {
3524         int ret;
3525
3526         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3527         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3528         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3529         return ret;
3530 }
3531
3532 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3533 {
3534         int ret;
3535
3536         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3537
3538         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3539         if (ret)
3540                 goto out;
3541
3542         if (!memcg->tcpmem_active) {
3543                 /*
3544                  * The active flag needs to be written after the static_key
3545                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3546                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3547                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3548                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3549                  *
3550                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3551                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3552                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3553                  * yet, we'll lose accounting.
3554                  *
3555                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3556                  * because when this value change, the code to process it is not
3557                  * patched in yet.
3558                  */
3559                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3560                 memcg->tcpmem_active = true;
3561         }
3562 out:
3563         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3564         return ret;
3565 }
3566
3567 /*
3568  * The user of this function is...
3569  * RES_LIMIT.
3570  */
3571 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3572                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3573 {
3574         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3575         unsigned long nr_pages;
3576         int ret;
3577
3578         buf = strstrip(buf);
3579         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3580         if (ret)
3581                 return ret;
3582
3583         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3584         case RES_LIMIT:
3585                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3586                         ret = -EINVAL;
3587                         break;
3588                 }
3589                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3590                 case _MEM:
3591                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3592                         break;
3593                 case _MEMSWAP:
3594                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3595                         break;
3596                 case _KMEM:
3597                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3598                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3599                                      "depend on this functionality.\n");
3600                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3601                         break;
3602                 case _TCP:
3603                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3604                         break;
3605                 }
3606                 break;
3607         case RES_SOFT_LIMIT:
3608                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3609                 ret = 0;
3610                 break;
3611         }
3612         return ret ?: nbytes;
3613 }
3614
3615 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3616                                 size_t nbytes, loff_t off)
3617 {
3618         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3619         struct page_counter *counter;
3620
3621         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3622         case _MEM:
3623                 counter = &memcg->memory;
3624                 break;
3625         case _MEMSWAP:
3626                 counter = &memcg->memsw;
3627                 break;
3628         case _KMEM:
3629                 counter = &memcg->kmem;
3630                 break;
3631         case _TCP:
3632                 counter = &memcg->tcpmem;
3633                 break;
3634         default:
3635                 BUG();
3636         }
3637
3638         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3639         case RES_MAX_USAGE:
3640                 page_counter_reset_watermark(counter);
3641                 break;
3642         case RES_FAILCNT:
3643                 counter->failcnt = 0;
3644                 break;
3645         default:
3646                 BUG();
3647         }
3648
3649         return nbytes;
3650 }
3651
3652 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3653                                         struct cftype *cft)
3654 {
3655         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3656 }
3657
3658 #ifdef CONFIG_MMU
3659 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3660                                         struct cftype *cft, u64 val)
3661 {
3662         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3663
3664         if (val & ~MOVE_MASK)
3665                 return -EINVAL;
3666
3667         /*
3668          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3669          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3670          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3671          * affect task migrations starting after the change.
3672          */
3673         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3674         return 0;
3675 }
3676 #else
3677 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3678                                         struct cftype *cft, u64 val)
3679 {
3680         return -ENOSYS;
3681 }
3682 #endif
3683
3684 #ifdef CONFIG_NUMA
3685
3686 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3687 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3688 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3689
3690 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3691                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3692 {
3693         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3694         unsigned long nr = 0;
3695         enum lru_list lru;
3696
3697         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3698
3699         for_each_lru(lru) {
3700                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3701                         continue;
3702                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3703         }
3704         return nr;
3705 }
3706
3707 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3708                                              unsigned int lru_mask)
3709 {
3710         unsigned long nr = 0;
3711         enum lru_list lru;
3712
3713         for_each_lru(lru) {
3714                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3715                         continue;
3716                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3717         }
3718         return nr;
3719 }
3720
3721 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3722 {
3723         struct numa_stat {
3724                 const char *name;
3725                 unsigned int lru_mask;
3726         };
3727
3728         static const struct numa_stat stats[] = {
3729                 { "total", LRU_ALL },
3730                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3731                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3732                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3733         };
3734         const struct numa_stat *stat;
3735         int nid;
3736         unsigned long nr;
3737         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3738
3739         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3740                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3741                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3742                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3743                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3744                                                           stat->lru_mask);
3745                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3746                 }
3747                 seq_putc(m, '\n');
3748         }
3749
3750         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3751                 struct mem_cgroup *iter;
3752
3753                 nr = 0;
3754                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3755                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3756                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3757                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3758                         nr = 0;
3759                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3760                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3761                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3762                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3763                 }
3764                 seq_putc(m, '\n');
3765         }
3766
3767         return 0;
3768 }
3769 #endif /* CONFIG_NUMA */
3770
3771 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3772         MEMCG_CACHE,
3773         MEMCG_RSS,
3774         MEMCG_RSS_HUGE,
3775         NR_SHMEM,
3776         NR_FILE_MAPPED,
3777         NR_FILE_DIRTY,
3778         NR_WRITEBACK,
3779         MEMCG_SWAP,
3780 };
3781
3782 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3783         "cache",
3784         "rss",
3785         "rss_huge",
3786         "shmem",
3787         "mapped_file",
3788         "dirty",
3789         "writeback",
3790         "swap",
3791 };
3792
3793 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3794 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3795         PGPGIN,
3796         PGPGOUT,
3797         PGFAULT,
3798         PGMAJFAULT,
3799 };
3800
3801 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3802 {
3803         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3804         unsigned long memory, memsw;
3805         struct mem_cgroup *mi;
3806         unsigned int i;
3807
3808         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3809
3810         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3811                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3812                         continue;
3813                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3814                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3815                            PAGE_SIZE);
3816         }
3817
3818         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3819                 seq_printf(m, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
3820                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3821
3822         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3823                 seq_printf(m, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
3824                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3825                            PAGE_SIZE);
3826
3827         /* Hierarchical information */
3828         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3829         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3830                 memory = min(memory, READ_ONCE(mi->memory.max));
3831                 memsw = min(memsw, READ_ONCE(mi->memsw.max));
3832         }
3833         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3834                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3835         if (do_memsw_account())
3836                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3837                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3838
3839         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3840                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3841                         continue;
3842                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3843                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3844                            PAGE_SIZE);
3845         }
3846
3847         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3848                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3849                            vm_event_name(memcg1_events[i]),
3850                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3851
3852         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3853                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
3854                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3855                            PAGE_SIZE);
3856
3857 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3858         {
3859                 pg_data_t *pgdat;
3860                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3861                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3862                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3863                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3864
3865                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3866                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3867                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3868
3869                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3870                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3871                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3872                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3873                 }
3874                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3875                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3876                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3877                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3878         }
3879 #endif
3880
3881         return 0;
3882 }
3883
3884 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3885                                       struct cftype *cft)
3886 {
3887         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3888
3889         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3890 }
3891
3892 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3893                                        struct cftype *cft, u64 val)
3894 {
3895         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3896
3897         if (val > 100)
3898                 return -EINVAL;
3899
3900         if (css->parent)
3901                 memcg->swappiness = val;
3902         else
3903                 vm_swappiness = val;
3904
3905         return 0;
3906 }
3907
3908 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3909 {
3910         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3911         unsigned long usage;
3912         int i;
3913
3914         rcu_read_lock();
3915         if (!swap)
3916                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3917         else
3918                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3919
3920         if (!t)
3921                 goto unlock;
3922
3923         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3924
3925         /*
3926          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3927          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3928          * call of __mem_cgroup_threshold().
3929          */
3930         i = t->current_threshold;
3931
3932         /*
3933          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3934          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3935          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3936          * only one element of the array here.
3937          */
3938         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3939                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3940
3941         /* i = current_threshold + 1 */
3942         i++;
3943
3944         /*
3945          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3946          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3947          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3948          * only one element of the array here.
3949          */
3950         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3951                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3952
3953         /* Update current_threshold */
3954         t->current_threshold = i - 1;
3955 unlock:
3956         rcu_read_unlock();
3957 }
3958
3959 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3960 {
3961         while (memcg) {
3962                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3963                 if (do_memsw_account())
3964                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3965
3966                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3967         }
3968 }
3969
3970 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3971 {
3972         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3973         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3974
3975         if (_a->threshold > _b->threshold)
3976                 return 1;
3977
3978         if (_a->threshold < _b->threshold)
3979                 return -1;
3980
3981         return 0;
3982 }
3983
3984 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3985 {
3986         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3987
3988         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3989
3990         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3991                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3992
3993         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3994         return 0;
3995 }
3996
3997 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3998 {
3999         struct mem_cgroup *iter;
4000
4001         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4002                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4003 }
4004
4005 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4006         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4007 {
4008         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4009         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4010         unsigned long threshold;
4011         unsigned long usage;
4012         int i, size, ret;
4013
4014         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4015         if (ret)
4016                 return ret;
4017
4018         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4019
4020         if (type == _MEM) {
4021                 thresholds = &memcg->thresholds;
4022                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4023         } else if (type == _MEMSWAP) {
4024                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4025                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4026         } else
4027                 BUG();
4028
4029         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4030         if (thresholds->primary)
4031                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4032
4033         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4034
4035         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4036         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4037         if (!new) {
4038                 ret = -ENOMEM;
4039                 goto unlock;
4040         }
4041         new->size = size;
4042
4043         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4044         if (thresholds->primary) {
4045                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4046                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4047         }
4048
4049         /* Add new threshold */
4050         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4051         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4052
4053         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4054         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4055                         compare_thresholds, NULL);
4056
4057         /* Find current threshold */
4058         new->current_threshold = -1;
4059         for (i = 0; i < size; i++) {
4060                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4061                         /*
4062                          * new->current_threshold will not be used until
4063                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4064                          * it here.
4065                          */
4066                         ++new->current_threshold;
4067                 } else
4068                         break;
4069         }
4070
4071         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4072         kfree(thresholds->spare);
4073         thresholds->spare = thresholds->primary;
4074
4075         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4076
4077         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4078         synchronize_rcu();
4079
4080 unlock:
4081         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4082
4083         return ret;
4084 }
4085
4086 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4087         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4088 {
4089         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4090 }
4091
4092 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4093         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4094 {
4095         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4096 }
4097
4098 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4099         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4100 {
4101         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4102         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4103         unsigned long usage;
4104         int i, j, size, entries;
4105
4106         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4107
4108         if (type == _MEM) {
4109                 thresholds = &memcg->thresholds;
4110                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4111         } else if (type == _MEMSWAP) {
4112                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4113                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4114         } else
4115                 BUG();
4116
4117         if (!thresholds->primary)
4118                 goto unlock;
4119
4120         /* Check if a threshold crossed before removing */
4121         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4122
4123         /* Calculate new number of threshold */
4124         size = entries = 0;
4125         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4126                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4127                         size++;
4128                 else
4129                         entries++;
4130         }
4131
4132         new = thresholds->spare;
4133
4134         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4135         if (!entries)
4136                 goto unlock;
4137
4138         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4139         if (!size) {
4140                 kfree(new);
4141                 new = NULL;
4142                 goto swap_buffers;
4143         }
4144
4145         new->size = size;
4146
4147         /* Copy thresholds and find current threshold */
4148         new->current_threshold = -1;
4149         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4150                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4151                         continue;
4152
4153                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4154                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4155                         /*
4156                          * new->current_threshold will not be used
4157                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4158                          * it here.
4159                          */
4160                         ++new->current_threshold;
4161                 }
4162                 j++;
4163         }
4164
4165 swap_buffers:
4166         /* Swap primary and spare array */
4167         thresholds->spare = thresholds->primary;
4168
4169         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4170
4171         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4172         synchronize_rcu();
4173
4174         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4175         if (!new) {
4176                 kfree(thresholds->spare);
4177                 thresholds->spare = NULL;
4178         }
4179 unlock:
4180         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4181 }
4182
4183 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4184         struct eventfd_ctx *eventfd)
4185 {
4186         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4187 }
4188
4189 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4190         struct eventfd_ctx *eventfd)
4191 {
4192         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4193 }
4194
4195 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4196         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4197 {
4198         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4199
4200         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4201         if (!event)
4202                 return -ENOMEM;
4203
4204         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4205
4206         event->eventfd = eventfd;
4207         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4208
4209         /* already in OOM ? */
4210         if (memcg->under_oom)
4211                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4212         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4213
4214         return 0;
4215 }
4216
4217 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4218         struct eventfd_ctx *eventfd)
4219 {
4220         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4221
4222         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4223
4224         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4225                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4226                         list_del(&ev->list);
4227                         kfree(ev);
4228                 }
4229         }
4230
4231         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4232 }
4233
4234 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4235 {
4236         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4237
4238         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4239         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4240         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4241                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4242         return 0;
4243 }
4244
4245 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4246         struct cftype *cft, u64 val)
4247 {
4248         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4249
4250         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4251         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4252                 return -EINVAL;
4253
4254         memcg->oom_kill_disable = val;
4255         if (!val)
4256                 memcg_oom_recover(memcg);
4257
4258         return 0;
4259 }
4260
4261 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4262
4263 #include <trace/events/writeback.h>
4264
4265 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4266 {
4267         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4268 }
4269
4270 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4271 {
4272         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4273 }
4274
4275 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4276 {
4277         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4278 }
4279
4280 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4281 {
4282         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4283
4284         if (!memcg->css.parent)
4285                 return NULL;
4286
4287         return &memcg->cgwb_domain;
4288 }
4289
4290 /*
4291  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4292  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4293  */
4294 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4295 {
4296         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4297         int cpu;
4298
4299         for_each_online_cpu(cpu)
4300                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4301         if (x < 0)
4302                 x = 0;
4303         return x;
4304 }
4305
4306 /**
4307  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4308  * @wb: bdi_writeback in question
4309  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4310  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4311  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4312  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4313  *
4314  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4315  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4316  * is a bit more involved.
4317  *
4318  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4319  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4320  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4321  * available memory in the system.  The caller should further cap
4322  * *@pheadroom accordingly.
4323  */
4324 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4325                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4326                          unsigned long *pwriteback)
4327 {
4328         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4329         struct mem_cgroup *parent;
4330
4331         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4332
4333         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4334         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4335         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4336                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4337         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4338
4339         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4340                 unsigned long ceiling = min(READ_ONCE(memcg->memory.max),
4341                                             READ_ONCE(memcg->high));
4342                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4343
4344                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4345                 memcg = parent;
4346         }
4347 }
4348
4349 /*
4350  * Foreign dirty flushing
4351  *
4352  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4353  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4354  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4355  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4356  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4357  * different cgroups isn't a common use-case.
4358  *
4359  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4360  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4361  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4362  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4363  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4364  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4365  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4366  * make writeback of the dirty pages happen.
4367  *
4368  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4369  * severely throttled after making some progress after each
4370  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4371  * completely idle.
4372  *
4373  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4374  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4375  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4376  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4377  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4378  *
4379  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4380  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4381  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4382  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4383  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4384  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4385  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4386  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4387  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4388  *
4389  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4390  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4391  * records are lockless and racy.
4392  */
4393 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4394                                              struct bdi_writeback *wb)
4395 {
4396         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4397         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4398         u64 now = get_jiffies_64();
4399         u64 oldest_at = now;
4400         int oldest = -1;
4401         int i;
4402
4403         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4404
4405         /*
4406          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4407          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4408          * written out.
4409          */
4410         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4411                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4412                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4413                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4414                         break;
4415                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4416                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4417                         oldest = i;
4418                         oldest_at = frn->at;
4419                 }
4420         }
4421
4422         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4423                 /*
4424                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4425                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4426                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4427                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4428                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4429                  */
4430                 unsigned long update_intv =
4431                         min_t(unsigned long, HZ,
4432                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4433
4434                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4435                         frn->at = now;
4436         } else if (oldest >= 0) {
4437                 /* replace the oldest free one */
4438                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4439                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4440                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4441                 frn->at = now;
4442         }
4443 }
4444
4445 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4446 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4447 {
4448         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4449         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4450         u64 now = jiffies_64;
4451         int i;
4452
4453         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4454                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4455
4456                 /*
4457                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4458                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4459                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4460                  * already one in flight.
4461                  */
4462                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4463                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4464                         frn->at = 0;
4465                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4466                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4467                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4468                                                &frn->done);
4469                 }
4470         }
4471 }
4472
4473 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4474
4475 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4476 {
4477         return 0;
4478 }
4479
4480 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4481 {
4482 }
4483
4484 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4485 {
4486 }
4487
4488 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4489
4490 /*
4491  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4492  *
4493  * "cgroup.event_control" implementation.
4494  *
4495  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4496  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4497  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4498  *
4499  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4500  * possible.
4501  */
4502
4503 /*
4504  * Unregister event and free resources.
4505  *
4506  * Gets called from workqueue.
4507  */
4508 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4509 {
4510         struct mem_cgroup_event *event =
4511                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4512         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4513
4514         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4515
4516         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4517
4518         /* Notify userspace the event is going away. */
4519         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4520
4521         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4522         kfree(event);
4523         css_put(&memcg->css);
4524 }
4525
4526 /*
4527  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4528  *
4529  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4530  */
4531 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4532                             int sync, void *key)
4533 {
4534         struct mem_cgroup_event *event =
4535                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4536         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4537         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4538
4539         if (flags & EPOLLHUP) {
4540                 /*
4541                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4542                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4543                  * for us.
4544                  *
4545                  * We can't race against event freeing since the other
4546                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4547                  * which we hold.
4548                  */
4549                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4550                 if (!list_empty(&event->list)) {
4551                         list_del_init(&event->list);
4552                         /*
4553                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4554                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4555                          */
4556                         schedule_work(&event->remove);
4557                 }
4558                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4559         }
4560
4561         return 0;
4562 }
4563
4564 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4565                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4566 {
4567         struct mem_cgroup_event *event =
4568                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4569
4570         event->wqh = wqh;
4571         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4572 }
4573
4574 /*
4575  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4576  *
4577  * Parse input and register new cgroup event handler.
4578  *
4579  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4580  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4581  */
4582 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4583                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4584 {
4585         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4586         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4587         struct mem_cgroup_event *event;
4588         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4589         unsigned int efd, cfd;
4590         struct fd efile;
4591         struct fd cfile;
4592         const char *name;
4593         char *endp;
4594         int ret;
4595
4596         buf = strstrip(buf);
4597
4598         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4599         if (*endp != ' ')
4600                 return -EINVAL;
4601         buf = endp + 1;
4602
4603         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4604         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4605                 return -EINVAL;
4606         buf = endp + 1;
4607
4608         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4609         if (!event)
4610                 return -ENOMEM;
4611
4612         event->memcg = memcg;
4613         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4614         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4615         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4616         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4617
4618         efile = fdget(efd);
4619         if (!efile.file) {
4620                 ret = -EBADF;
4621                 goto out_kfree;
4622         }
4623
4624         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4625         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4626                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4627                 goto out_put_efile;
4628         }
4629
4630         cfile = fdget(cfd);
4631         if (!cfile.file) {
4632                 ret = -EBADF;
4633                 goto out_put_eventfd;
4634         }
4635
4636         /* the process need read permission on control file */
4637         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4638         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4639         if (ret < 0)
4640                 goto out_put_cfile;
4641
4642         /*
4643          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4644          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4645          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4646          * is for compatibility anyway.
4647          *
4648          * DO NOT ADD NEW FILES.
4649          */
4650         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4651
4652         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4653                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4654                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4655         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4656                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4657                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4658         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4659                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4660                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4661         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4662                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4663                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4664         } else {
4665                 ret = -EINVAL;
4666                 goto out_put_cfile;
4667         }
4668
4669         /*
4670          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4671          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4672          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4673          */
4674         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4675                                                &memory_cgrp_subsys);
4676         ret = -EINVAL;
4677         if (IS_ERR(cfile_css))
4678                 goto out_put_cfile;
4679         if (cfile_css != css) {
4680                 css_put(cfile_css);
4681                 goto out_put_cfile;
4682         }
4683
4684         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4685         if (ret)
4686                 goto out_put_css;
4687
4688         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4689
4690         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4691         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4692         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4693
4694         fdput(cfile);
4695         fdput(efile);
4696
4697         return nbytes;
4698
4699 out_put_css:
4700         css_put(css);
4701 out_put_cfile:
4702         fdput(cfile);
4703 out_put_eventfd:
4704         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4705 out_put_efile:
4706         fdput(efile);
4707 out_kfree:
4708         kfree(event);
4709
4710         return ret;
4711 }
4712
4713 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4714         {
4715                 .name = "usage_in_bytes",
4716                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4717                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4718         },
4719         {
4720                 .name = "max_usage_in_bytes",
4721                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4722                 .write = mem_cgroup_reset,
4723                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4724         },
4725         {
4726                 .name = "limit_in_bytes",
4727                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4728                 .write = mem_cgroup_write,
4729                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4730         },
4731         {
4732                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4733                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4734                 .write = mem_cgroup_write,
4735                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4736         },
4737         {
4738                 .name = "failcnt",
4739                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4740                 .write = mem_cgroup_reset,
4741                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4742         },
4743         {
4744                 .name = "stat",
4745                 .seq_show = memcg_stat_show,
4746         },
4747         {
4748                 .name = "force_empty",
4749                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4750         },
4751         {
4752                 .name = "use_hierarchy",
4753                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4754                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4755         },
4756         {
4757                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4758                 .write = memcg_write_event_control,
4759                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4760         },
4761         {
4762                 .name = "swappiness",
4763                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4764                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4765         },
4766         {
4767                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4768                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4769                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4770         },
4771         {
4772                 .name = "oom_control",
4773                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4774                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4775                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4776         },
4777         {
4778                 .name = "pressure_level",
4779         },
4780 #ifdef CONFIG_NUMA
4781         {
4782                 .name = "numa_stat",
4783                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4784         },
4785 #endif
4786         {
4787                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4788                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4789                 .write = mem_cgroup_write,
4790                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4791         },
4792         {
4793                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4794                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4795                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4796         },
4797         {
4798                 .name = "kmem.failcnt",
4799                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4800                 .write = mem_cgroup_reset,
4801                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4802         },
4803         {
4804                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4805                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4806                 .write = mem_cgroup_reset,
4807                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4808         },
4809 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && \
4810         (defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG))
4811         {
4812                 .name = "kmem.slabinfo",
4813                 .seq_start = memcg_slab_start,
4814                 .seq_next = memcg_slab_next,
4815                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4816                 .seq_show = memcg_slab_show,
4817         },
4818 #endif
4819         {
4820                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4821                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4822                 .write = mem_cgroup_write,
4823                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4824         },
4825         {
4826                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4827                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4828                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4829         },
4830         {
4831                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4832                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4833                 .write = mem_cgroup_reset,
4834                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4835         },
4836         {
4837                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4838                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4839                 .write = mem_cgroup_reset,
4840                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4841         },
4842         { },    /* terminate */
4843 };
4844
4845 /*
4846  * Private memory cgroup IDR
4847  *
4848  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4849  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4850  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4851  * memory-controlled cgroups to 64k.
4852  *
4853  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4854  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4855  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4856  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4857  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4858  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4859  *
4860  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4861  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4862  * when the CSS is offlined.
4863  *
4864  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4865  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4866  * those references are manageable from userspace.
4867  */
4868
4869 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4870
4871 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4872 {
4873         if (memcg->id.id > 0) {
4874                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4875                 memcg->id.id = 0;
4876         }
4877 }
4878
4879 static void __maybe_unused mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg,
4880                                                   unsigned int n)
4881 {
4882         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4883 }
4884
4885 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4886 {
4887         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4888                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4889
4890                 /* Memcg ID pins CSS */
4891                 css_put(&memcg->css);
4892         }
4893 }
4894
4895 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4896 {
4897         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4898 }
4899
4900 /**
4901  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4902  * @id: the memcg id to look up
4903  *
4904  * Caller must hold rcu_read_lock().
4905  */
4906 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4907 {
4908         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4909         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4910 }
4911
4912 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4913 {
4914         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4915         int tmp = node;
4916         /*
4917          * This routine is called against possible nodes.
4918          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4919          *
4920          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4921          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4922          *       function.
4923          */
4924         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4925                 tmp = -1;
4926         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4927         if (!pn)
4928                 return 1;
4929
4930         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4931         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4932                 kfree(pn);
4933                 return 1;
4934         }
4935
4936         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4937         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4938                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4939                 kfree(pn);
4940                 return 1;
4941         }
4942
4943         lruvec_init(&pn->lruvec);
4944         pn->usage_in_excess = 0;
4945         pn->on_tree = false;
4946         pn->memcg = memcg;
4947
4948         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4949         return 0;
4950 }
4951
4952 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4953 {
4954         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4955
4956         if (!pn)
4957                 return;
4958
4959         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4960         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4961         kfree(pn);
4962 }
4963
4964 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4965 {
4966         int node;
4967
4968         for_each_node(node)
4969                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4970         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4971         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4972         kfree(memcg);
4973 }
4974
4975 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4976 {
4977         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4978         /*
4979          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4980          * on parent's and all ancestor levels.
4981          */
4982         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg);
4983         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4984         __mem_cgroup_free(memcg);
4985 }
4986
4987 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4988 {
4989         struct mem_cgroup *memcg;
4990         unsigned int size;
4991         int node;
4992         int __maybe_unused i;
4993         long error = -ENOMEM;
4994
4995         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4996         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4997
4998         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4999         if (!memcg)
5000                 return ERR_PTR(error);
5001
5002         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
5003                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
5004                                  GFP_KERNEL);
5005         if (memcg->id.id < 0) {
5006                 error = memcg->id.id;
5007                 goto fail;
5008         }
5009
5010         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5011         if (!memcg->vmstats_local)
5012                 goto fail;
5013
5014         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5015         if (!memcg->vmstats_percpu)
5016                 goto fail;
5017
5018         for_each_node(node)
5019                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5020                         goto fail;
5021
5022         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5023                 goto fail;
5024
5025         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5026         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5027         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5028         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5029         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5030         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5031         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5032         memcg->socket_pressure = jiffies;
5033 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5034         memcg->kmemcg_id = -1;
5035 #endif
5036 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5037         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5038         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5039                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5040                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5041 #endif
5042 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5043         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5044         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5045         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5046 #endif
5047         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5048         return memcg;
5049 fail:
5050         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5051         __mem_cgroup_free(memcg);
5052         return ERR_PTR(error);
5053 }
5054
5055 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5056 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5057 {
5058         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5059         struct mem_cgroup *memcg;
5060         long error = -ENOMEM;
5061
5062         memcg = mem_cgroup_alloc();
5063         if (IS_ERR(memcg))
5064                 return ERR_CAST(memcg);
5065
5066         WRITE_ONCE(memcg->high, PAGE_COUNTER_MAX);
5067         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5068         if (parent) {
5069                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5070                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5071         }
5072         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5073                 memcg->use_hierarchy = true;
5074                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5075                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5076                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5077                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5078                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5079         } else {
5080                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5081                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5082                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5083                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5084                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5085                 /*
5086                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5087                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5088                  * unfortunate state in our controller.
5089                  */
5090                 if (parent != root_mem_cgroup)
5091                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5092         }
5093
5094         /* The following stuff does not apply to the root */
5095         if (!parent) {
5096 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5097                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5098 #endif
5099                 root_mem_cgroup = memcg;
5100                 return &memcg->css;
5101         }
5102
5103         error = memcg_online_kmem(memcg);
5104         if (error)
5105                 goto fail;
5106
5107         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5108                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5109
5110         return &memcg->css;
5111 fail:
5112         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5113         mem_cgroup_free(memcg);
5114         return ERR_PTR(error);
5115 }
5116
5117 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5118 {
5119         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5120
5121         /*
5122          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5123          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5124          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5125          */
5126         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5127                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5128                 return -ENOMEM;
5129         }
5130
5131         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5132         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5133         css_get(css);
5134         return 0;
5135 }
5136
5137 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5138 {
5139         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5140         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5141
5142         /*
5143          * Unregister events and notify userspace.
5144          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5145          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5146          */
5147         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5148         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5149                 list_del_init(&event->list);
5150                 schedule_work(&event->remove);
5151         }
5152         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5153
5154         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5155         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5156
5157         memcg_offline_kmem(memcg);
5158         wb_memcg_offline(memcg);
5159
5160         drain_all_stock(memcg);
5161
5162         mem_cgroup_id_put(memcg);
5163 }
5164
5165 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5166 {
5167         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5168
5169         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5170 }
5171
5172 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5173 {
5174         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5175         int __maybe_unused i;
5176
5177 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5178         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5179                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5180 #endif
5181         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5182                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5183
5184         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5185                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5186
5187         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5188         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5189         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5190         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5191         memcg_free_kmem(memcg);
5192         mem_cgroup_free(memcg);
5193 }
5194
5195 /**
5196  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5197  * @css: the target css
5198  *
5199  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5200  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5201  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5202  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5203  * made visible again.
5204  *
5205  * The current implementation only resets the essential configurations.
5206  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5207  */
5208 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5209 {
5210         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5211
5212         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5213         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5214         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5215         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5216         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5217         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5218         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5219         WRITE_ONCE(memcg->high, PAGE_COUNTER_MAX);
5220         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5221         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5222 }
5223
5224 #ifdef CONFIG_MMU
5225 /* Handlers for move charge at task migration. */
5226 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5227 {
5228         int ret;
5229
5230         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5231         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5232         if (!ret) {
5233                 mc.precharge += count;
5234                 return ret;
5235         }
5236
5237         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5238         while (count--) {
5239                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5240                 if (ret)
5241                         return ret;
5242                 mc.precharge++;
5243                 cond_resched();
5244         }
5245         return 0;
5246 }
5247
5248 union mc_target {
5249         struct page     *page;
5250         swp_entry_t     ent;
5251 };
5252
5253 enum mc_target_type {
5254         MC_TARGET_NONE = 0,
5255         MC_TARGET_PAGE,
5256         MC_TARGET_SWAP,
5257         MC_TARGET_DEVICE,
5258 };
5259
5260 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5261                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5262 {
5263         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5264
5265         if (!page || !page_mapped(page))
5266                 return NULL;
5267         if (PageAnon(page)) {
5268                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5269                         return NULL;
5270         } else {
5271                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5272                         return NULL;
5273         }
5274         if (!get_page_unless_zero(page))
5275                 return NULL;
5276
5277         return page;
5278 }
5279
5280 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5281 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5282                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5283 {
5284         struct page *page = NULL;
5285         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5286
5287         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5288                 return NULL;
5289
5290         /*
5291          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5292          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5293          * as special swap entry in the CPU page table.
5294          */
5295         if (is_device_private_entry(ent)) {
5296                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5297                 /*
5298                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5299                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5300                  */
5301                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5302                         return NULL;
5303                 return page;
5304         }
5305
5306         /*
5307          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5308          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5309          */
5310         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5311         if (do_memsw_account())
5312                 entry->val = ent.val;
5313
5314         return page;
5315 }
5316 #else
5317 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5318                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5319 {
5320         return NULL;
5321 }
5322 #endif
5323
5324 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5325                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5326 {
5327         struct page *page = NULL;
5328         struct address_space *mapping;
5329         pgoff_t pgoff;
5330
5331         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5332                 return NULL;
5333         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5334                 return NULL;
5335
5336         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5337         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5338
5339         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5340 #ifdef CONFIG_SWAP
5341         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5342         if (shmem_mapping(mapping)) {
5343                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5344                 if (xa_is_value(page)) {
5345                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5346                         if (do_memsw_account())
5347                                 *entry = swp;
5348                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5349                                              swp_offset(swp));
5350                 }
5351         } else
5352                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5353 #else
5354         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5355 #endif
5356         return page;
5357 }
5358
5359 /**
5360  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5361  * @page: the page
5362  * @compound: charge the page as compound or small page
5363  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5364  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5365  *
5366  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5367  *
5368  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5369  * from old cgroup.
5370  */
5371 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5372                                    bool compound,
5373                                    struct mem_cgroup *from,
5374                                    struct mem_cgroup *to)
5375 {
5376         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5377         struct pglist_data *pgdat;
5378         unsigned long flags;
5379         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5380         int ret;
5381         bool anon;
5382
5383         VM_BUG_ON(from == to);
5384         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5385         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5386
5387         /*
5388          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5389          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5390          */
5391         ret = -EBUSY;
5392         if (!trylock_page(page))
5393                 goto out;
5394
5395         ret = -EINVAL;
5396         if (page->mem_cgroup != from)
5397                 goto out_unlock;
5398
5399         anon = PageAnon(page);
5400
5401         pgdat = page_pgdat(page);
5402         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5403         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5404
5405         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5406
5407         if (!anon && page_mapped(page)) {
5408                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5409                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5410         }
5411
5412         /*
5413          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5414          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5415          * So mapping should be stable for dirty pages.
5416          */
5417         if (!anon && PageDirty(page)) {
5418                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5419
5420                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5421                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5422                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5423                 }
5424         }
5425
5426         if (PageWriteback(page)) {
5427                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5428                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5429         }
5430
5431         /*
5432          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5433          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5434          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5435          */
5436
5437         /* caller should have done css_get */
5438         page->mem_cgroup = to;
5439
5440         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5441
5442         ret = 0;
5443
5444         local_irq_disable();
5445         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5446         memcg_check_events(to, page);
5447         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5448         memcg_check_events(from, page);
5449         local_irq_enable();
5450 out_unlock:
5451         unlock_page(page);
5452 out:
5453         return ret;
5454 }
5455
5456 /**
5457  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5458  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5459  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5460  * @ptent: the pte to be checked
5461  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5462  *
5463  * Returns
5464  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5465  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5466  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5467  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5468  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5469  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5470  *     in target->ent.
5471  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5472  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5473  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5474  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5475  *     regular page.
5476  *
5477  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5478  *
5479  * Called with pte lock held.
5480  */
5481
5482 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5483                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5484 {
5485         struct page *page = NULL;
5486         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5487         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5488
5489         if (pte_present(ptent))
5490                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5491         else if (is_swap_pte(ptent))
5492                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5493         else if (pte_none(ptent))
5494                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5495
5496         if (!page && !ent.val)
5497                 return ret;
5498         if (page) {
5499                 /*
5500                  * Do only loose check w/o serialization.
5501                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5502                  * not under LRU exclusion.
5503                  */
5504                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5505                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5506                         if (is_device_private_page(page))
5507                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5508                         if (target)
5509                                 target->page = page;
5510                 }
5511                 if (!ret || !target)
5512                         put_page(page);
5513         }
5514         /*
5515          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5516          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5517          */
5518         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5519             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5520                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5521                 if (target)
5522                         target->ent = ent;
5523         }
5524         return ret;
5525 }
5526
5527 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5528 /*
5529  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5530  * not support them for now.
5531  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5532  */
5533 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5534                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5535 {
5536         struct page *page = NULL;
5537         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5538
5539         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5540                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5541                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5542                 return ret;
5543         }
5544         page = pmd_page(pmd);
5545         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5546         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5547                 return ret;
5548         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5549                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5550                 if (target) {
5551                         get_page(page);
5552                         target->page = page;
5553                 }
5554         }
5555         return ret;
5556 }
5557 #else
5558 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5559                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5560 {
5561         return MC_TARGET_NONE;
5562 }
5563 #endif
5564
5565 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5566                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5567                                         struct mm_walk *walk)
5568 {
5569         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5570         pte_t *pte;
5571         spinlock_t *ptl;
5572
5573         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5574         if (ptl) {
5575                 /*
5576                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5577                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5578                  * this might change.
5579                  */
5580                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5581                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5582                 spin_unlock(ptl);
5583                 return 0;
5584         }
5585
5586         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5587                 return 0;
5588         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5589         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5590                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5591                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5592         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5593         cond_resched();
5594
5595         return 0;
5596 }
5597
5598 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5599         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5600 };
5601
5602 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5603 {
5604         unsigned long precharge;
5605
5606         down_read(&mm->mmap_sem);
5607         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5608         up_read(&mm->mmap_sem);
5609
5610         precharge = mc.precharge;
5611         mc.precharge = 0;
5612
5613         return precharge;
5614 }
5615
5616 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5617 {
5618         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5619
5620         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5621         mc.moving_task = current;
5622         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5623 }
5624
5625 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5626 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5627 {
5628         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5629         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5630
5631         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5632         if (mc.precharge) {
5633                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5634                 mc.precharge = 0;
5635         }
5636         /*
5637          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5638          * we must uncharge here.
5639          */
5640         if (mc.moved_charge) {
5641                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5642                 mc.moved_charge = 0;
5643         }
5644         /* we must fixup refcnts and charges */
5645         if (mc.moved_swap) {
5646                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5647                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5648                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5649
5650                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5651
5652                 /*
5653                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5654                  * should uncharge to->memory.
5655                  */
5656                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5657                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5658
5659                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5660                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5661
5662                 mc.moved_swap = 0;
5663         }
5664         memcg_oom_recover(from);
5665         memcg_oom_recover(to);
5666         wake_up_all(&mc.waitq);
5667 }
5668
5669 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5670 {
5671         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5672
5673         /*
5674          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5675          * task migration.
5676          */
5677         mc.moving_task = NULL;
5678         __mem_cgroup_clear_mc();
5679         spin_lock(&mc.lock);
5680         mc.from = NULL;
5681         mc.to = NULL;
5682         mc.mm = NULL;
5683         spin_unlock(&mc.lock);
5684
5685         mmput(mm);
5686 }
5687
5688 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5689 {
5690         struct cgroup_subsys_state *css;
5691         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5692         struct mem_cgroup *from;
5693         struct task_struct *leader, *p;
5694         struct mm_struct *mm;
5695         unsigned long move_flags;
5696         int ret = 0;
5697
5698         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5699         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5700                 return 0;
5701
5702         /*
5703          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5704          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5705          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5706          * multiple.
5707          */
5708         p = NULL;
5709         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5710                 WARN_ON_ONCE(p);
5711                 p = leader;
5712                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5713         }
5714         if (!p)
5715                 return 0;
5716
5717         /*
5718          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5719          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5720          * So we need to save it, and keep it going.
5721          */
5722         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5723         if (!move_flags)
5724                 return 0;
5725
5726         from = mem_cgroup_from_task(p);
5727
5728         VM_BUG_ON(from == memcg);
5729
5730         mm = get_task_mm(p);
5731         if (!mm)
5732                 return 0;
5733         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5734         if (mm->owner == p) {
5735                 VM_BUG_ON(mc.from);
5736                 VM_BUG_ON(mc.to);
5737                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5738                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5739                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5740
5741                 spin_lock(&mc.lock);
5742                 mc.mm = mm;
5743                 mc.from = from;
5744                 mc.to = memcg;
5745                 mc.flags = move_flags;
5746                 spin_unlock(&mc.lock);
5747                 /* We set mc.moving_task later */
5748
5749                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5750                 if (ret)
5751                         mem_cgroup_clear_mc();
5752         } else {
5753                 mmput(mm);
5754         }
5755         return ret;
5756 }
5757
5758 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5759 {
5760         if (mc.to)
5761                 mem_cgroup_clear_mc();
5762 }
5763
5764 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5765                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5766                                 struct mm_walk *walk)
5767 {
5768         int ret = 0;
5769         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5770         pte_t *pte;
5771         spinlock_t *ptl;
5772         enum mc_target_type target_type;
5773         union mc_target target;
5774         struct page *page;
5775
5776         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5777         if (ptl) {
5778                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5779                         spin_unlock(ptl);
5780                         return 0;
5781                 }
5782                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5783                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5784                         page = target.page;
5785                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5786                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5787                                                              mc.from, mc.to)) {
5788                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5789                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5790                                 }
5791                                 putback_lru_page(page);
5792                         }
5793                         put_page(page);
5794                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5795                         page = target.page;
5796                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5797                                                      mc.from, mc.to)) {
5798                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5799                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5800                         }
5801                         put_page(page);
5802                 }
5803                 spin_unlock(ptl);
5804                 return 0;
5805         }
5806
5807         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5808                 return 0;
5809 retry:
5810         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5811         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5812                 pte_t ptent = *(pte++);
5813                 bool device = false;
5814                 swp_entry_t ent;
5815
5816                 if (!mc.precharge)
5817                         break;
5818
5819                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5820                 case MC_TARGET_DEVICE:
5821                         device = true;
5822                         fallthrough;
5823                 case MC_TARGET_PAGE:
5824                         page = target.page;
5825                         /*
5826                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5827                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5828                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5829                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5830                          */
5831                         if (PageTransCompound(page))
5832                                 goto put;
5833                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5834                                 goto put;
5835                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5836                                                 mc.from, mc.to)) {
5837                                 mc.precharge--;
5838                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5839                                 mc.moved_charge++;
5840                         }
5841                         if (!device)
5842                                 putback_lru_page(page);
5843 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5844                         put_page(page);
5845                         break;
5846                 case MC_TARGET_SWAP:
5847                         ent = target.ent;
5848                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5849                                 mc.precharge--;
5850                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5851                                 mc.moved_swap++;
5852                         }
5853                         break;
5854                 default:
5855                         break;
5856                 }
5857         }
5858         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5859         cond_resched();
5860
5861         if (addr != end) {
5862                 /*
5863                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5864                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5865                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5866                  * phase.
5867                  */
5868                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5869                 if (!ret)
5870                         goto retry;
5871         }
5872
5873         return ret;
5874 }
5875
5876 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5877         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5878 };
5879
5880 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5881 {
5882         lru_add_drain_all();
5883         /*
5884          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5885          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5886          * for already started RCU-only updates to finish.
5887          */
5888         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5889         synchronize_rcu();
5890 retry:
5891         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5892                 /*
5893                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5894                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5895                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5896                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5897                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5898                  */
5899                 __mem_cgroup_clear_mc();
5900                 cond_resched();
5901                 goto retry;
5902         }
5903         /*
5904          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5905          * additional charge, the page walk just aborts.
5906          */
5907         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5908                         NULL);
5909
5910         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5911         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5912 }
5913
5914 static void mem_cgroup_move_task(void)
5915 {
5916         if (mc.to) {
5917                 mem_cgroup_move_charge();
5918                 mem_cgroup_clear_mc();
5919         }
5920 }
5921 #else   /* !CONFIG_MMU */
5922 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5923 {
5924         return 0;
5925 }
5926 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5927 {
5928 }
5929 static void mem_cgroup_move_task(void)
5930 {
5931 }
5932 #endif
5933
5934 /*
5935  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5936  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5937  * attempt.
5938  */
5939 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5940 {
5941         /*
5942          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5943          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5944          * on for the root memcg is enough.
5945          */
5946         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5947                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5948         else
5949                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5950 }
5951
5952 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5953 {
5954         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5955                 seq_puts(m, "max\n");
5956         else
5957                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5958
5959         return 0;
5960 }
5961
5962 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5963                                struct cftype *cft)
5964 {
5965         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5966
5967         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5968 }
5969
5970 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5971 {
5972         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5973                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5974 }
5975
5976 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5977                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5978 {
5979         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5980         unsigned long min;
5981         int err;
5982
5983         buf = strstrip(buf);
5984         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5985         if (err)
5986                 return err;
5987
5988         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5989
5990         return nbytes;
5991 }
5992
5993 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5994 {
5995         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5996                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5997 }
5998
5999 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
6000                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6001 {
6002         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6003         unsigned long low;
6004         int err;
6005
6006         buf = strstrip(buf);
6007         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6008         if (err)
6009                 return err;
6010
6011         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6012
6013         return nbytes;
6014 }
6015
6016 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6017 {
6018         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6019 }
6020
6021 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6022                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6023 {
6024         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6025         unsigned int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6026         bool drained = false;
6027         unsigned long high;
6028         int err;
6029
6030         buf = strstrip(buf);
6031         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6032         if (err)
6033                 return err;
6034
6035         WRITE_ONCE(memcg->high, high);
6036
6037         for (;;) {
6038                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6039                 unsigned long reclaimed;
6040
6041                 if (nr_pages <= high)
6042                         break;
6043
6044                 if (signal_pending(current))
6045                         break;
6046
6047                 if (!drained) {
6048                         drain_all_stock(memcg);
6049                         drained = true;
6050                         continue;
6051                 }
6052
6053                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6054                                                          GFP_KERNEL, true);
6055
6056                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6057                         break;
6058         }
6059
6060         return nbytes;
6061 }
6062
6063 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6064 {
6065         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6066                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6067 }
6068
6069 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6070                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6071 {
6072         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6073         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6074         bool drained = false;
6075         unsigned long max;
6076         int err;
6077
6078         buf = strstrip(buf);
6079         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6080         if (err)
6081                 return err;
6082
6083         xchg(&memcg->memory.max, max);
6084
6085         for (;;) {
6086                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6087
6088                 if (nr_pages <= max)
6089                         break;
6090
6091                 if (signal_pending(current))
6092                         break;
6093
6094                 if (!drained) {
6095                         drain_all_stock(memcg);
6096                         drained = true;
6097                         continue;
6098                 }
6099
6100                 if (nr_reclaims) {
6101                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6102                                                           GFP_KERNEL, true))
6103                                 nr_reclaims--;
6104                         continue;
6105                 }
6106
6107                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6108                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6109                         break;
6110         }
6111
6112         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6113         return nbytes;
6114 }
6115
6116 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6117 {
6118         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6119         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6120         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6121         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6122         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6123                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6124 }
6125
6126 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6127 {
6128         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6129
6130         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6131         return 0;
6132 }
6133
6134 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6135 {
6136         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6137
6138         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6139         return 0;
6140 }
6141
6142 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6143 {
6144         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6145         char *buf;
6146
6147         buf = memory_stat_format(memcg);
6148         if (!buf)
6149                 return -ENOMEM;
6150         seq_puts(m, buf);
6151         kfree(buf);
6152         return 0;
6153 }
6154
6155 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6156 {
6157         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6158
6159         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6160
6161         return 0;
6162 }
6163
6164 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6165                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6166 {
6167         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6168         int ret, oom_group;
6169
6170         buf = strstrip(buf);
6171         if (!buf)
6172                 return -EINVAL;
6173
6174         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6175         if (ret)
6176                 return ret;
6177
6178         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6179                 return -EINVAL;
6180
6181         memcg->oom_group = oom_group;
6182
6183         return nbytes;
6184 }
6185
6186 static struct cftype memory_files[] = {
6187         {
6188                 .name = "current",
6189                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6190                 .read_u64 = memory_current_read,
6191         },
6192         {
6193                 .name = "min",
6194                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6195                 .seq_show = memory_min_show,
6196                 .write = memory_min_write,
6197         },
6198         {
6199                 .name = "low",
6200                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6201                 .seq_show = memory_low_show,
6202                 .write = memory_low_write,
6203         },
6204         {
6205                 .name = "high",
6206                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6207                 .seq_show = memory_high_show,
6208                 .write = memory_high_write,
6209         },
6210         {
6211                 .name = "max",
6212                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6213                 .seq_show = memory_max_show,
6214                 .write = memory_max_write,
6215         },
6216         {
6217                 .name = "events",
6218                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6219                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6220                 .seq_show = memory_events_show,
6221         },
6222         {
6223                 .name = "events.local",
6224                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6225                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6226                 .seq_show = memory_events_local_show,
6227         },
6228         {
6229                 .name = "stat",
6230                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6231                 .seq_show = memory_stat_show,
6232         },
6233         {
6234                 .name = "oom.group",
6235                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6236                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6237                 .write = memory_oom_group_write,
6238         },
6239         { }     /* terminate */
6240 };
6241
6242 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6243         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6244         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6245         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6246         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6247         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6248         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6249         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6250         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6251         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6252         .bind = mem_cgroup_bind,
6253         .dfl_cftypes = memory_files,
6254         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6255         .early_init = 0,
6256 };
6257
6258 /*
6259  * This function calculates an individual cgroup's effective
6260  * protection which is derived from its own memory.min/low, its
6261  * parent's and siblings' settings, as well as the actual memory
6262  * distribution in the tree.
6263  *
6264  * The following rules apply to the effective protection values:
6265  *
6266  * 1. At the first level of reclaim, effective protection is equal to
6267  *    the declared protection in memory.min and memory.low.
6268  *
6269  * 2. To enable safe delegation of the protection configuration, at
6270  *    subsequent levels the effective protection is capped to the
6271  *    parent's effective protection.
6272  *
6273  * 3. To make complex and dynamic subtrees easier to configure, the
6274  *    user is allowed to overcommit the declared protection at a given
6275  *    level. If that is the case, the parent's effective protection is
6276  *    distributed to the children in proportion to how much protection
6277  *    they have declared and how much of it they are utilizing.
6278  *
6279  *    This makes distribution proportional, but also work-conserving:
6280  *    if one cgroup claims much more protection than it uses memory,
6281  *    the unused remainder is available to its siblings.
6282  *
6283  * 4. Conversely, when the declared protection is undercommitted at a
6284  *    given level, the distribution of the larger parental protection
6285  *    budget is NOT proportional. A cgroup's protection from a sibling
6286  *    is capped to its own memory.min/low setting.
6287  *
6288  * 5. However, to allow protecting recursive subtrees from each other
6289  *    without having to declare each individual cgroup's fixed share
6290  *    of the ancestor's claim to protection, any unutilized -
6291  *    "floating" - protection from up the tree is distributed in
6292  *    proportion to each cgroup's *usage*. This makes the protection
6293  *    neutral wrt sibling cgroups and lets them compete freely over
6294  *    the shared parental protection budget, but it protects the
6295  *    subtree as a whole from neighboring subtrees.
6296  *
6297  * Note that 4. and 5. are not in conflict: 4. is about protecting
6298  * against immediate siblings whereas 5. is about protecting against
6299  * neighboring subtrees.
6300  */
6301 static unsigned long effective_protection(unsigned long usage,
6302                                           unsigned long parent_usage,
6303                                           unsigned long setting,
6304                                           unsigned long parent_effective,
6305                                           unsigned long siblings_protected)
6306 {
6307         unsigned long protected;
6308         unsigned long ep;
6309
6310         protected = min(usage, setting);
6311         /*
6312          * If all cgroups at this level combined claim and use more
6313          * protection then what the parent affords them, distribute
6314          * shares in proportion to utilization.
6315          *
6316          * We are using actual utilization rather than the statically
6317          * claimed protection in order to be work-conserving: claimed
6318          * but unused protection is available to siblings that would
6319          * otherwise get a smaller chunk than what they claimed.
6320          */
6321         if (siblings_protected > parent_effective)
6322                 return protected * parent_effective / siblings_protected;
6323
6324         /*
6325          * Ok, utilized protection of all children is within what the
6326          * parent affords them, so we know whatever this child claims
6327          * and utilizes is effectively protected.
6328          *
6329          * If there is unprotected usage beyond this value, reclaim
6330          * will apply pressure in proportion to that amount.
6331          *
6332          * If there is unutilized protection, the cgroup will be fully
6333          * shielded from reclaim, but we do return a smaller value for
6334          * protection than what the group could enjoy in theory. This
6335          * is okay. With the overcommit distribution above, effective
6336          * protection is always dependent on how memory is actually
6337          * consumed among the siblings anyway.
6338          */
6339         ep = protected;
6340
6341         /*
6342          * If the children aren't claiming (all of) the protection
6343          * afforded to them by the parent, distribute the remainder in
6344          * proportion to the (unprotected) memory of each cgroup. That
6345          * way, cgroups that aren't explicitly prioritized wrt each
6346          * other compete freely over the allowance, but they are
6347          * collectively protected from neighboring trees.
6348          *
6349          * We're using unprotected memory for the weight so that if
6350          * some cgroups DO claim explicit protection, we don't protect
6351          * the same bytes twice.
6352          */
6353         if (!(cgrp_dfl_root.flags & CGRP_ROOT_MEMORY_RECURSIVE_PROT))
6354                 return ep;
6355
6356         if (parent_effective > siblings_protected && usage > protected) {
6357                 unsigned long unclaimed;
6358
6359                 unclaimed = parent_effective - siblings_protected;
6360                 unclaimed *= usage - protected;
6361                 unclaimed /= parent_usage - siblings_protected;
6362
6363                 ep += unclaimed;
6364         }
6365
6366         return ep;
6367 }
6368
6369 /**
6370  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6371  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6372  * @memcg: the memory cgroup to check
6373  *
6374  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6375  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6376  *
6377  * Returns one of the following:
6378  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6379  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6380  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6381  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6382  */
6383 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6384                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6385 {
6386         unsigned long usage, parent_usage;
6387         struct mem_cgroup *parent;
6388
6389         if (mem_cgroup_disabled())
6390                 return MEMCG_PROT_NONE;
6391
6392         if (!root)
6393                 root = root_mem_cgroup;
6394         if (memcg == root)
6395                 return MEMCG_PROT_NONE;
6396
6397         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6398         if (!usage)
6399                 return MEMCG_PROT_NONE;
6400
6401         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6402         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6403         if (!parent)
6404                 return MEMCG_PROT_NONE;
6405
6406         if (parent == root) {
6407                 memcg->memory.emin = READ_ONCE(memcg->memory.min);
6408                 memcg->memory.elow = memcg->memory.low;
6409                 goto out;
6410         }
6411
6412         parent_usage = page_counter_read(&parent->memory);
6413
6414         WRITE_ONCE(memcg->memory.emin, effective_protection(usage, parent_usage,
6415                         READ_ONCE(memcg->memory.min),
6416                         READ_ONCE(parent->memory.emin),
6417                         atomic_long_read(&parent->memory.children_min_usage)));
6418
6419         WRITE_ONCE(memcg->memory.elow, effective_protection(usage, parent_usage,
6420                         memcg->memory.low, READ_ONCE(parent->memory.elow),
6421                         atomic_long_read(&parent->memory.children_low_usage)));
6422
6423 out:
6424         if (usage <= memcg->memory.emin)
6425                 return MEMCG_PROT_MIN;
6426         else if (usage <= memcg->memory.elow)
6427                 return MEMCG_PROT_LOW;
6428         else
6429                 return MEMCG_PROT_NONE;
6430 }
6431
6432 /**
6433  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6434  * @page: page to charge
6435  * @mm: mm context of the victim
6436  * @gfp_mask: reclaim mode
6437  * @memcgp: charged memcg return
6438  * @compound: charge the page as compound or small page
6439  *
6440  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6441  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6442  *
6443  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6444  * Otherwise, an error code is returned.
6445  *
6446  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6447  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6448  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6449  */
6450 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6451                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6452                           bool compound)
6453 {
6454         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6455         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6456         int ret = 0;
6457
6458         if (mem_cgroup_disabled())
6459                 goto out;
6460
6461         if (PageSwapCache(page)) {
6462                 /*
6463                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6464                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6465                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6466                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6467                  * in turn serializes uncharging.
6468                  */
6469                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6470                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6471                         goto out;
6472
6473                 if (do_swap_account) {
6474                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6475                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6476
6477                         rcu_read_lock();
6478                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6479                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6480                                 memcg = NULL;
6481                         rcu_read_unlock();
6482                 }
6483         }
6484
6485         if (!memcg)
6486                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6487
6488         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6489
6490         css_put(&memcg->css);
6491 out:
6492         *memcgp = memcg;
6493         return ret;
6494 }
6495
6496 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6497                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6498                           bool compound)
6499 {
6500         struct mem_cgroup *memcg;
6501         int ret;
6502
6503         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6504         memcg = *memcgp;
6505         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6506         return ret;
6507 }
6508
6509 /**
6510  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6511  * @page: page to charge
6512  * @memcg: memcg to charge the page to
6513  * @lrucare: page might be on LRU already
6514  * @compound: charge the page as compound or small page
6515  *
6516  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6517  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6518  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6519  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6520  *
6521  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6522  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6523  *
6524  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6525  */
6526 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6527                               bool lrucare, bool compound)
6528 {
6529         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6530
6531         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6532         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6533
6534         if (mem_cgroup_disabled())
6535                 return;
6536         /*
6537          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6538          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6539          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6540          */
6541         if (!memcg)
6542                 return;
6543
6544         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6545
6546         local_irq_disable();
6547         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6548         memcg_check_events(memcg, page);
6549         local_irq_enable();
6550
6551         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6552                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6553                 /*
6554                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6555                  * let's not wait for it.  The page already received a
6556                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6557                  */
6558                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6559         }
6560 }
6561
6562 /**
6563  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6564  * @page: page to charge
6565  * @memcg: memcg to charge the page to
6566  * @compound: charge the page as compound or small page
6567  *
6568  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6569  */
6570 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6571                 bool compound)
6572 {
6573         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6574
6575         if (mem_cgroup_disabled())
6576                 return;
6577         /*
6578          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6579          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6580          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6581          */
6582         if (!memcg)
6583                 return;
6584
6585         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6586 }
6587
6588 struct uncharge_gather {
6589         struct mem_cgroup *memcg;
6590         unsigned long pgpgout;
6591         unsigned long nr_anon;
6592         unsigned long nr_file;
6593         unsigned long nr_kmem;
6594         unsigned long nr_huge;
6595         unsigned long nr_shmem;
6596         struct page *dummy_page;
6597 };
6598
6599 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6600 {
6601         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6602 }
6603
6604 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6605 {
6606         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6607         unsigned long flags;
6608
6609         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6610                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6611                 if (do_memsw_account())
6612                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6613                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6614                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6615                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6616         }
6617
6618         local_irq_save(flags);
6619         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6620         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6621         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6622         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6623         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6624         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6625         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6626         local_irq_restore(flags);
6627
6628         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6629                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6630 }
6631
6632 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6633 {
6634         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6635         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6636                         !PageHWPoison(page) , page);
6637
6638         if (!page->mem_cgroup)
6639                 return;
6640
6641         /*
6642          * Nobody should be changing or seriously looking at
6643          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6644          * exclusive access to the page.
6645          */
6646
6647         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6648                 if (ug->memcg) {
6649                         uncharge_batch(ug);
6650                         uncharge_gather_clear(ug);
6651                 }
6652                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6653         }
6654
6655         if (!PageKmemcg(page)) {
6656                 unsigned int nr_pages = 1;
6657
6658                 if (PageTransHuge(page)) {
6659                         nr_pages = compound_nr(page);
6660                         ug->nr_huge += nr_pages;
6661                 }
6662                 if (PageAnon(page))
6663                         ug->nr_anon += nr_pages;
6664                 else {
6665                         ug->nr_file += nr_pages;
6666                         if (PageSwapBacked(page))
6667                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6668                 }
6669                 ug->pgpgout++;
6670         } else {
6671                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6672                 __ClearPageKmemcg(page);
6673         }
6674
6675         ug->dummy_page = page;
6676         page->mem_cgroup = NULL;
6677 }
6678
6679 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6680 {
6681         struct uncharge_gather ug;
6682         struct list_head *next;
6683
6684         uncharge_gather_clear(&ug);
6685
6686         /*
6687          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6688          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6689          */
6690         next = page_list->next;
6691         do {
6692                 struct page *page;
6693
6694                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6695                 next = page->lru.next;
6696
6697                 uncharge_page(page, &ug);
6698         } while (next != page_list);
6699
6700         if (ug.memcg)
6701                 uncharge_batch(&ug);
6702 }
6703
6704 /**
6705  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6706  * @page: page to uncharge
6707  *
6708  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6709  * mem_cgroup_commit_charge().
6710  */
6711 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6712 {
6713         struct uncharge_gather ug;
6714
6715         if (mem_cgroup_disabled())
6716                 return;
6717
6718         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6719         if (!page->mem_cgroup)
6720                 return;
6721
6722         uncharge_gather_clear(&ug);
6723         uncharge_page(page, &ug);
6724         uncharge_batch(&ug);
6725 }
6726
6727 /**
6728  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6729  * @page_list: list of pages to uncharge
6730  *
6731  * Uncharge a list of pages previously charged with
6732  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6733  */
6734 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6735 {
6736         if (mem_cgroup_disabled())
6737                 return;
6738
6739         if (!list_empty(page_list))
6740                 uncharge_list(page_list);
6741 }
6742
6743 /**
6744  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6745  * @oldpage: currently circulating page
6746  * @newpage: replacement page
6747  *
6748  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6749  * be uncharged upon free.
6750  *
6751  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6752  */
6753 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6754 {
6755         struct mem_cgroup *memcg;
6756         unsigned int nr_pages;
6757         unsigned long flags;
6758
6759         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6760         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6761         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6762         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6763                        newpage);
6764
6765         if (mem_cgroup_disabled())
6766                 return;
6767
6768         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6769         if (newpage->mem_cgroup)
6770                 return;
6771
6772         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6773         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6774         if (!memcg)
6775                 return;
6776
6777         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6778         nr_pages = hpage_nr_pages(newpage);
6779
6780         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6781         if (do_memsw_account())
6782                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6783         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6784
6785         commit_charge(newpage, memcg, false);
6786
6787         local_irq_save(flags);
6788         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, PageTransHuge(newpage),
6789                         nr_pages);
6790         memcg_check_events(memcg, newpage);
6791         local_irq_restore(flags);
6792 }
6793
6794 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6795 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6796
6797 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6798 {
6799         struct mem_cgroup *memcg;
6800
6801         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6802                 return;
6803
6804         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6805         if (in_interrupt())
6806                 return;
6807
6808         rcu_read_lock();
6809         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6810         if (memcg == root_mem_cgroup)
6811                 goto out;
6812         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6813                 goto out;
6814         if (css_tryget(&memcg->css))
6815                 sk->sk_memcg = memcg;
6816 out:
6817         rcu_read_unlock();
6818 }
6819
6820 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6821 {
6822         if (sk->sk_memcg)
6823                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6824 }
6825
6826 /**
6827  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6828  * @memcg: memcg to charge
6829  * @nr_pages: number of pages to charge
6830  *
6831  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6832  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6833  */
6834 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6835 {
6836         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6837
6838         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6839                 struct page_counter *fail;
6840
6841                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6842                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6843                         return true;
6844                 }
6845                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6846                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6847                 return false;
6848         }
6849
6850         /* Don't block in the packet receive path */
6851         if (in_softirq())
6852                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6853
6854         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6855
6856         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6857                 return true;
6858
6859         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6860         return false;
6861 }
6862
6863 /**
6864  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6865  * @memcg: memcg to uncharge
6866  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6867  */
6868 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6869 {
6870         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6871                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6872                 return;
6873         }
6874
6875         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6876
6877         refill_stock(memcg, nr_pages);
6878 }
6879
6880 static int __init cgroup_memory(char *s)
6881 {
6882         char *token;
6883
6884         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6885                 if (!*token)
6886                         continue;
6887                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6888                         cgroup_memory_nosocket = true;
6889                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6890                         cgroup_memory_nokmem = true;
6891         }
6892         return 0;
6893 }
6894 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6895
6896 /*
6897  * subsys_initcall() for memory controller.
6898  *
6899  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6900  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6901  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6902  * should be initialized from here.
6903  */
6904 static int __init mem_cgroup_init(void)
6905 {
6906         int cpu, node;
6907
6908 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6909         /*
6910          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6911          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6912          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6913          * destroyed simultaneously.
6914          */
6915         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6916         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6917 #endif
6918
6919         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6920                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6921
6922         for_each_possible_cpu(cpu)
6923                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6924                           drain_local_stock);
6925
6926         for_each_node(node) {
6927                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6928
6929                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6930                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6931
6932                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6933                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6934                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6935                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6936         }
6937
6938         return 0;
6939 }
6940 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6941
6942 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6943 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6944 {
6945         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6946                 /*
6947                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6948                  * always be >= 1.
6949                  */
6950                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6951                         VM_BUG_ON(1);
6952                         break;
6953                 }
6954                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6955                 if (!memcg)
6956                         memcg = root_mem_cgroup;
6957         }
6958         return memcg;
6959 }
6960
6961 /**
6962  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6963  * @page: page whose memsw charge to transfer
6964  * @entry: swap entry to move the charge to
6965  *
6966  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6967  */
6968 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6969 {
6970         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6971         unsigned int nr_entries;
6972         unsigned short oldid;
6973
6974         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6975         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6976
6977         if (!do_memsw_account())
6978                 return;
6979
6980         memcg = page->mem_cgroup;
6981
6982         /* Readahead page, never charged */
6983         if (!memcg)
6984                 return;
6985
6986         /*
6987          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6988          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6989          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6990          */
6991         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6992         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6993         /* Get references for the tail pages, too */
6994         if (nr_entries > 1)
6995                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6996         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6997                                    nr_entries);
6998         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6999         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
7000
7001         page->mem_cgroup = NULL;
7002
7003         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7004                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
7005
7006         if (memcg != swap_memcg) {
7007                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
7008                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
7009                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
7010         }
7011
7012         /*
7013          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
7014          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
7015          * important here to have the interrupts disabled because it is the
7016          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
7017          */
7018         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
7019         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
7020                                      -nr_entries);
7021         memcg_check_events(memcg, page);
7022
7023         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7024                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
7025 }
7026
7027 /**
7028  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
7029  * @page: page being added to swap
7030  * @entry: swap entry to charge
7031  *
7032  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
7033  *
7034  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
7035  */
7036 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
7037 {
7038         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
7039         struct page_counter *counter;
7040         struct mem_cgroup *memcg;
7041         unsigned short oldid;
7042
7043         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
7044                 return 0;
7045
7046         memcg = page->mem_cgroup;
7047
7048         /* Readahead page, never charged */
7049         if (!memcg)
7050                 return 0;
7051
7052         if (!entry.val) {
7053                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7054                 return 0;
7055         }
7056
7057         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7058
7059         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7060             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7061                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7062                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7063                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7064                 return -ENOMEM;
7065         }
7066
7067         /* Get references for the tail pages, too */
7068         if (nr_pages > 1)
7069                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7070         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7071         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7072         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7073
7074         return 0;
7075 }
7076
7077 /**
7078  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7079  * @entry: swap entry to uncharge
7080  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7081  */
7082 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7083 {
7084         struct mem_cgroup *memcg;
7085         unsigned short id;
7086
7087         if (!do_swap_account)
7088                 return;
7089
7090         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7091         rcu_read_lock();
7092         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7093         if (memcg) {
7094                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7095                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7096                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7097                         else
7098                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7099                 }
7100                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7101                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7102         }
7103         rcu_read_unlock();
7104 }
7105
7106 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7107 {
7108         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7109
7110         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7111                 return nr_swap_pages;
7112         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7113                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7114                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7115                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7116         return nr_swap_pages;
7117 }
7118
7119 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7120 {
7121         struct mem_cgroup *memcg;
7122
7123         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7124
7125         if (vm_swap_full())
7126                 return true;
7127         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7128                 return false;
7129
7130         memcg = page->mem_cgroup;
7131         if (!memcg)
7132                 return false;
7133
7134         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7135                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >=
7136                     READ_ONCE(memcg->swap.max))
7137                         return true;
7138
7139         return false;
7140 }
7141
7142 /* for remember boot option*/
7143 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7144 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7145 #else
7146 static int really_do_swap_account __initdata;
7147 #endif
7148
7149 static int __init enable_swap_account(char *s)
7150 {
7151         if (!strcmp(s, "1"))
7152                 really_do_swap_account = 1;
7153         else if (!strcmp(s, "0"))
7154                 really_do_swap_account = 0;
7155         return 1;
7156 }
7157 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7158
7159 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7160                              struct cftype *cft)
7161 {
7162         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7163
7164         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7165 }
7166
7167 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7168 {
7169         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7170                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7171 }
7172
7173 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7174                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7175 {
7176         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7177         unsigned long max;
7178         int err;
7179
7180         buf = strstrip(buf);
7181         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7182         if (err)
7183                 return err;
7184
7185         xchg(&memcg->swap.max, max);
7186
7187         return nbytes;
7188 }
7189
7190 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7191 {
7192         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7193
7194         seq_printf(m, "max %lu\n",
7195                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7196         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7197                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7198
7199         return 0;
7200 }
7201
7202 static struct cftype swap_files[] = {
7203         {
7204                 .name = "swap.current",
7205                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7206                 .read_u64 = swap_current_read,
7207         },
7208         {
7209                 .name = "swap.max",
7210                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7211                 .seq_show = swap_max_show,
7212                 .write = swap_max_write,
7213         },
7214         {
7215                 .name = "swap.events",
7216                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7217                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7218                 .seq_show = swap_events_show,
7219         },
7220         { }     /* terminate */
7221 };
7222
7223 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7224         {
7225                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7226                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7227                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7228         },
7229         {
7230                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7231                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7232                 .write = mem_cgroup_reset,
7233                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7234         },
7235         {
7236                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7237                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7238                 .write = mem_cgroup_write,
7239                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7240         },
7241         {
7242                 .name = "memsw.failcnt",
7243                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7244                 .write = mem_cgroup_reset,
7245                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7246         },
7247         { },    /* terminate */
7248 };
7249
7250 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7251 {
7252         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7253                 do_swap_account = 1;
7254                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7255                                                swap_files));
7256                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7257                                                   memsw_cgroup_files));
7258         }
7259         return 0;
7260 }
7261 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7262
7263 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */