Merge tag 'drm-misc-fixes-2019-11-07-1' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm...
[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 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
102         "inactive_anon",
103         "active_anon",
104         "inactive_file",
105         "active_file",
106         "unevictable",
107 };
108
109 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
110 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
111 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
112
113 /*
114  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
115  * their hierarchy representation
116  */
117
118 struct mem_cgroup_tree_per_node {
119         struct rb_root rb_root;
120         struct rb_node *rb_rightmost;
121         spinlock_t lock;
122 };
123
124 struct mem_cgroup_tree {
125         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
126 };
127
128 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
129
130 /* for OOM */
131 struct mem_cgroup_eventfd_list {
132         struct list_head list;
133         struct eventfd_ctx *eventfd;
134 };
135
136 /*
137  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
138  */
139 struct mem_cgroup_event {
140         /*
141          * memcg which the event belongs to.
142          */
143         struct mem_cgroup *memcg;
144         /*
145          * eventfd to signal userspace about the event.
146          */
147         struct eventfd_ctx *eventfd;
148         /*
149          * Each of these stored in a list by the cgroup.
150          */
151         struct list_head list;
152         /*
153          * register_event() callback will be used to add new userspace
154          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
155          * on eventfd to send notification to userspace.
156          */
157         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
158                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
159         /*
160          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
161          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
162          * if you want provide notification functionality.
163          */
164         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
165                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
166         /*
167          * All fields below needed to unregister event when
168          * userspace closes eventfd.
169          */
170         poll_table pt;
171         wait_queue_head_t *wqh;
172         wait_queue_entry_t wait;
173         struct work_struct remove;
174 };
175
176 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
177 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
178
179 /* Stuffs for move charges at task migration. */
180 /*
181  * Types of charges to be moved.
182  */
183 #define MOVE_ANON       0x1U
184 #define MOVE_FILE       0x2U
185 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
186
187 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
188 static struct move_charge_struct {
189         spinlock_t        lock; /* for from, to */
190         struct mm_struct  *mm;
191         struct mem_cgroup *from;
192         struct mem_cgroup *to;
193         unsigned long flags;
194         unsigned long precharge;
195         unsigned long moved_charge;
196         unsigned long moved_swap;
197         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
198         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
199 } mc = {
200         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
201         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
202 };
203
204 /*
205  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
206  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
207  */
208 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
209 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
210
211 enum charge_type {
212         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
213         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
214         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
216         NR_CHARGE_TYPE,
217 };
218
219 /* for encoding cft->private value on file */
220 enum res_type {
221         _MEM,
222         _MEMSWAP,
223         _OOM_TYPE,
224         _KMEM,
225         _TCP,
226 };
227
228 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
229 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
230 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
231 /* Used for OOM nofiier */
232 #define OOM_CONTROL             (0)
233
234 /*
235  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
236  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
237  * be used for reference counting.
238  */
239 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
240         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
241              iter != NULL;                              \
242              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
243
244 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
245         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
246              iter != NULL;                              \
247              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
248
249 static inline bool should_force_charge(void)
250 {
251         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
252                 (current->flags & PF_EXITING);
253 }
254
255 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
256 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
257 {
258         if (!memcg)
259                 memcg = root_mem_cgroup;
260         return &memcg->vmpressure;
261 }
262
263 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
264 {
265         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
266 }
267
268 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
269 /*
270  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
271  * The main reason for not using cgroup id for this:
272  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
273  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
274  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
275  *  200 entry array for that.
276  *
277  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
278  * will double each time we have to increase it.
279  */
280 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
281 int memcg_nr_cache_ids;
282
283 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
284 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
285
286 void memcg_get_cache_ids(void)
287 {
288         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 void memcg_put_cache_ids(void)
292 {
293         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
294 }
295
296 /*
297  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
298  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
299  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
300  * tunable, but that is strictly not necessary.
301  *
302  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
303  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
304  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
305  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
306  * increase ours as well if it increases.
307  */
308 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
309 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
310
311 /*
312  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
313  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
314  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
315  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
316  */
317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
318 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
319
320 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
321 #endif
322
323 static int memcg_shrinker_map_size;
324 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
325
326 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
327 {
328         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
329 }
330
331 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
332                                          int size, int old_size)
333 {
334         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
335         int nid;
336
337         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
338
339         for_each_node(nid) {
340                 old = rcu_dereference_protected(
341                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
342                 /* Not yet online memcg */
343                 if (!old)
344                         return 0;
345
346                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
347                 if (!new)
348                         return -ENOMEM;
349
350                 /* Set all old bits, clear all new bits */
351                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
352                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
353
354                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
355                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
356         }
357
358         return 0;
359 }
360
361 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
362 {
363         struct mem_cgroup_per_node *pn;
364         struct memcg_shrinker_map *map;
365         int nid;
366
367         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
368                 return;
369
370         for_each_node(nid) {
371                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
372                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
373                 if (map)
374                         kvfree(map);
375                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
376         }
377 }
378
379 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
380 {
381         struct memcg_shrinker_map *map;
382         int nid, size, ret = 0;
383
384         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
385                 return 0;
386
387         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
388         size = memcg_shrinker_map_size;
389         for_each_node(nid) {
390                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
391                 if (!map) {
392                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
393                         ret = -ENOMEM;
394                         break;
395                 }
396                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
397         }
398         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
399
400         return ret;
401 }
402
403 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
404 {
405         int size, old_size, ret = 0;
406         struct mem_cgroup *memcg;
407
408         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
409         old_size = memcg_shrinker_map_size;
410         if (size <= old_size)
411                 return 0;
412
413         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
414         if (!root_mem_cgroup)
415                 goto unlock;
416
417         for_each_mem_cgroup(memcg) {
418                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
419                         continue;
420                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
421                 if (ret)
422                         goto unlock;
423         }
424 unlock:
425         if (!ret)
426                 memcg_shrinker_map_size = size;
427         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
428         return ret;
429 }
430
431 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
432 {
433         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
434                 struct memcg_shrinker_map *map;
435
436                 rcu_read_lock();
437                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
438                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
439                 smp_mb__before_atomic();
440                 set_bit(shrinker_id, map->map);
441                 rcu_read_unlock();
442         }
443 }
444
445 /**
446  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
447  * @page: page of interest
448  *
449  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
450  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
451  * until it is released.
452  *
453  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
454  * is returned.
455  */
456 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
457 {
458         struct mem_cgroup *memcg;
459
460         memcg = page->mem_cgroup;
461
462         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
463                 memcg = root_mem_cgroup;
464
465         return &memcg->css;
466 }
467
468 /**
469  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
470  * @page: the page
471  *
472  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
473  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
474  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
475  *
476  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
477  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
478  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
479  * do not care (such as procfs interfaces).
480  */
481 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
482 {
483         struct mem_cgroup *memcg;
484         unsigned long ino = 0;
485
486         rcu_read_lock();
487         if (PageHead(page) && PageSlab(page))
488                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
489         else
490                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
491         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
492                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
493         if (memcg)
494                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
495         rcu_read_unlock();
496         return ino;
497 }
498
499 static struct mem_cgroup_per_node *
500 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
501 {
502         int nid = page_to_nid(page);
503
504         return memcg->nodeinfo[nid];
505 }
506
507 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
508 soft_limit_tree_node(int nid)
509 {
510         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
511 }
512
513 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
514 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
515 {
516         int nid = page_to_nid(page);
517
518         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
519 }
520
521 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
522                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
523                                          unsigned long new_usage_in_excess)
524 {
525         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
526         struct rb_node *parent = NULL;
527         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
528         bool rightmost = true;
529
530         if (mz->on_tree)
531                 return;
532
533         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
534         if (!mz->usage_in_excess)
535                 return;
536         while (*p) {
537                 parent = *p;
538                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
539                                         tree_node);
540                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
541                         p = &(*p)->rb_left;
542                         rightmost = false;
543                 }
544
545                 /*
546                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
547                  * limit by the same amount
548                  */
549                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
550                         p = &(*p)->rb_right;
551         }
552
553         if (rightmost)
554                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
555
556         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
557         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
558         mz->on_tree = true;
559 }
560
561 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
562                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
563 {
564         if (!mz->on_tree)
565                 return;
566
567         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
568                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
569
570         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
571         mz->on_tree = false;
572 }
573
574 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
575                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
576 {
577         unsigned long flags;
578
579         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
580         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
581         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
582 }
583
584 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
585 {
586         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
587         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
588         unsigned long excess = 0;
589
590         if (nr_pages > soft_limit)
591                 excess = nr_pages - soft_limit;
592
593         return excess;
594 }
595
596 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
597 {
598         unsigned long excess;
599         struct mem_cgroup_per_node *mz;
600         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
601
602         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
603         if (!mctz)
604                 return;
605         /*
606          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
607          * because their event counter is not touched.
608          */
609         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
610                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
611                 excess = soft_limit_excess(memcg);
612                 /*
613                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
614                  * mem is over its softlimit.
615                  */
616                 if (excess || mz->on_tree) {
617                         unsigned long flags;
618
619                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
620                         /* if on-tree, remove it */
621                         if (mz->on_tree)
622                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
623                         /*
624                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
625                          * If excess is 0, no tree ops.
626                          */
627                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
628                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
629                 }
630         }
631 }
632
633 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
634 {
635         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
636         struct mem_cgroup_per_node *mz;
637         int nid;
638
639         for_each_node(nid) {
640                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
641                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
642                 if (mctz)
643                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
644         }
645 }
646
647 static struct mem_cgroup_per_node *
648 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
649 {
650         struct mem_cgroup_per_node *mz;
651
652 retry:
653         mz = NULL;
654         if (!mctz->rb_rightmost)
655                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
656
657         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
658                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
659         /*
660          * Remove the node now but someone else can add it back,
661          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
662          * position in the tree.
663          */
664         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
665         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
666             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
667                 goto retry;
668 done:
669         return mz;
670 }
671
672 static struct mem_cgroup_per_node *
673 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
674 {
675         struct mem_cgroup_per_node *mz;
676
677         spin_lock_irq(&mctz->lock);
678         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
679         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
680         return mz;
681 }
682
683 /**
684  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
685  * @memcg: the memory cgroup
686  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
687  * @val: delta to add to the counter, can be negative
688  */
689 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
690 {
691         long x;
692
693         if (mem_cgroup_disabled())
694                 return;
695
696         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
697         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
698                 struct mem_cgroup *mi;
699
700                 /*
701                  * Batch local counters to keep them in sync with
702                  * the hierarchical ones.
703                  */
704                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
705                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
706                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
707                 x = 0;
708         }
709         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
710 }
711
712 static struct mem_cgroup_per_node *
713 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
714 {
715         struct mem_cgroup *parent;
716
717         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
718         if (!parent)
719                 return NULL;
720         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
721 }
722
723 /**
724  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
725  * @lruvec: the lruvec
726  * @idx: the stat item
727  * @val: delta to add to the counter, can be negative
728  *
729  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
730  * function updates the all three counters that are affected by a
731  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
732  */
733 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
734                         int val)
735 {
736         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
737         struct mem_cgroup_per_node *pn;
738         struct mem_cgroup *memcg;
739         long x;
740
741         /* Update node */
742         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
743
744         if (mem_cgroup_disabled())
745                 return;
746
747         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
748         memcg = pn->memcg;
749
750         /* Update memcg */
751         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
752
753         /* Update lruvec */
754         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
755
756         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
757         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
758                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
759
760                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
761                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
762                 x = 0;
763         }
764         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
765 }
766
767 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
768 {
769         struct page *page = virt_to_head_page(p);
770         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
771         struct mem_cgroup *memcg;
772         struct lruvec *lruvec;
773
774         rcu_read_lock();
775         memcg = memcg_from_slab_page(page);
776
777         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
778         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
779                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
780         } else {
781                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
782                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
783         }
784         rcu_read_unlock();
785 }
786
787 /**
788  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
789  * @memcg: the memory cgroup
790  * @idx: the event item
791  * @count: the number of events that occured
792  */
793 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
794                           unsigned long count)
795 {
796         unsigned long x;
797
798         if (mem_cgroup_disabled())
799                 return;
800
801         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
802         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
803                 struct mem_cgroup *mi;
804
805                 /*
806                  * Batch local counters to keep them in sync with
807                  * the hierarchical ones.
808                  */
809                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
810                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
811                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
812                 x = 0;
813         }
814         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
815 }
816
817 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
818 {
819         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
820 }
821
822 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
823 {
824         long x = 0;
825         int cpu;
826
827         for_each_possible_cpu(cpu)
828                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
829         return x;
830 }
831
832 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
833                                          struct page *page,
834                                          bool compound, int nr_pages)
835 {
836         /*
837          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
838          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
839          */
840         if (PageAnon(page))
841                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
842         else {
843                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
844                 if (PageSwapBacked(page))
845                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
846         }
847
848         if (compound) {
849                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
850                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
851         }
852
853         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
854         if (nr_pages > 0)
855                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
856         else {
857                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
858                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
859         }
860
861         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
862 }
863
864 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
865                                        enum mem_cgroup_events_target target)
866 {
867         unsigned long val, next;
868
869         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
870         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
871         /* from time_after() in jiffies.h */
872         if ((long)(next - val) < 0) {
873                 switch (target) {
874                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
875                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
876                         break;
877                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
878                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
879                         break;
880                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
881                         next = val + NUMAINFO_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                 bool do_numainfo __maybe_unused;
903
904                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
905                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
906 #if MAX_NUMNODES > 1
907                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
908                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
909 #endif
910                 mem_cgroup_threshold(memcg);
911                 if (unlikely(do_softlimit))
912                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
913 #if MAX_NUMNODES > 1
914                 if (unlikely(do_numainfo))
915                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
916 #endif
917         }
918 }
919
920 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
921 {
922         /*
923          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
924          * if it races with swapoff, page migration, etc.
925          * So this can be called with p == NULL.
926          */
927         if (unlikely(!p))
928                 return NULL;
929
930         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
931 }
932 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
933
934 /**
935  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
936  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
937  *
938  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
939  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
940  * returned.
941  */
942 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
943 {
944         struct mem_cgroup *memcg;
945
946         if (mem_cgroup_disabled())
947                 return NULL;
948
949         rcu_read_lock();
950         do {
951                 /*
952                  * Page cache insertions can happen withou an
953                  * actual mm context, e.g. during disk probing
954                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
955                  */
956                 if (unlikely(!mm))
957                         memcg = root_mem_cgroup;
958                 else {
959                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
960                         if (unlikely(!memcg))
961                                 memcg = root_mem_cgroup;
962                 }
963         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
964         rcu_read_unlock();
965         return memcg;
966 }
967 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
968
969 /**
970  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
971  * @page: page from which memcg should be extracted.
972  *
973  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
974  * root_mem_cgroup is returned.
975  */
976 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
977 {
978         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
979
980         if (mem_cgroup_disabled())
981                 return NULL;
982
983         rcu_read_lock();
984         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
985                 memcg = root_mem_cgroup;
986         rcu_read_unlock();
987         return memcg;
988 }
989 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
990
991 /**
992  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
993  */
994 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
995 {
996         if (unlikely(current->active_memcg)) {
997                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
998
999                 rcu_read_lock();
1000                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
1001                         memcg = current->active_memcg;
1002                 rcu_read_unlock();
1003                 return memcg;
1004         }
1005         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1006 }
1007
1008 /**
1009  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1010  * @root: hierarchy root
1011  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1012  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1013  *
1014  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1015  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1016  *
1017  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1018  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1019  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1020  *
1021  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1022  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1023  * reclaimers operating on the same node and priority.
1024  */
1025 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1026                                    struct mem_cgroup *prev,
1027                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1028 {
1029         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1030         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1031         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1032         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1033
1034         if (mem_cgroup_disabled())
1035                 return NULL;
1036
1037         if (!root)
1038                 root = root_mem_cgroup;
1039
1040         if (prev && !reclaim)
1041                 pos = prev;
1042
1043         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1044                 if (prev)
1045                         goto out;
1046                 return root;
1047         }
1048
1049         rcu_read_lock();
1050
1051         if (reclaim) {
1052                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1053
1054                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1055                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1056
1057                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1058                         goto out_unlock;
1059
1060                 while (1) {
1061                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1062                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1063                                 break;
1064                         /*
1065                          * css reference reached zero, so iter->position will
1066                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1067                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1068                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1069                          * might block it. So we clear iter->position right
1070                          * away.
1071                          */
1072                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1073                 }
1074         }
1075
1076         if (pos)
1077                 css = &pos->css;
1078
1079         for (;;) {
1080                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1081                 if (!css) {
1082                         /*
1083                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1084                          * new one might jump in right at the end of
1085                          * the hierarchy - make sure they see at least
1086                          * one group and restart from the beginning.
1087                          */
1088                         if (!prev)
1089                                 continue;
1090                         break;
1091                 }
1092
1093                 /*
1094                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1095                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1096                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1097                  */
1098                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1099
1100                 if (css == &root->css)
1101                         break;
1102
1103                 if (css_tryget(css))
1104                         break;
1105
1106                 memcg = NULL;
1107         }
1108
1109         if (reclaim) {
1110                 /*
1111                  * The position could have already been updated by a competing
1112                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1113                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1114                  */
1115                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1116
1117                 if (pos)
1118                         css_put(&pos->css);
1119
1120                 if (!memcg)
1121                         iter->generation++;
1122                 else if (!prev)
1123                         reclaim->generation = iter->generation;
1124         }
1125
1126 out_unlock:
1127         rcu_read_unlock();
1128 out:
1129         if (prev && prev != root)
1130                 css_put(&prev->css);
1131
1132         return memcg;
1133 }
1134
1135 /**
1136  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1137  * @root: hierarchy root
1138  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1139  */
1140 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1141                            struct mem_cgroup *prev)
1142 {
1143         if (!root)
1144                 root = root_mem_cgroup;
1145         if (prev && prev != root)
1146                 css_put(&prev->css);
1147 }
1148
1149 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1150                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1151 {
1152         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1153         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1154         int nid;
1155         int i;
1156
1157         for_each_node(nid) {
1158                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1159                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1160                         iter = &mz->iter[i];
1161                         cmpxchg(&iter->position,
1162                                 dead_memcg, NULL);
1163                 }
1164         }
1165 }
1166
1167 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1168 {
1169         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1170         struct mem_cgroup *last;
1171
1172         do {
1173                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1174                 last = memcg;
1175         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1176
1177         /*
1178          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1179          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1180          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1181          * dead_memcg from cgroup root separately.
1182          */
1183         if (last != root_mem_cgroup)
1184                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1185                                                 dead_memcg);
1186 }
1187
1188 /**
1189  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1190  * @memcg: hierarchy root
1191  * @fn: function to call for each task
1192  * @arg: argument passed to @fn
1193  *
1194  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1195  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1196  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1197  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1198  *
1199  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1200  */
1201 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1202                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1203 {
1204         struct mem_cgroup *iter;
1205         int ret = 0;
1206
1207         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1208
1209         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1210                 struct css_task_iter it;
1211                 struct task_struct *task;
1212
1213                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1214                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1215                         ret = fn(task, arg);
1216                 css_task_iter_end(&it);
1217                 if (ret) {
1218                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1219                         break;
1220                 }
1221         }
1222         return ret;
1223 }
1224
1225 /**
1226  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1227  * @page: the page
1228  * @pgdat: pgdat of the page
1229  *
1230  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1231  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1232  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1233  */
1234 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1235 {
1236         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1237         struct mem_cgroup *memcg;
1238         struct lruvec *lruvec;
1239
1240         if (mem_cgroup_disabled()) {
1241                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1242                 goto out;
1243         }
1244
1245         memcg = page->mem_cgroup;
1246         /*
1247          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1248          * possibly migrated - before they are charged.
1249          */
1250         if (!memcg)
1251                 memcg = root_mem_cgroup;
1252
1253         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1254         lruvec = &mz->lruvec;
1255 out:
1256         /*
1257          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1258          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1259          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1260          */
1261         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1262                 lruvec->pgdat = pgdat;
1263         return lruvec;
1264 }
1265
1266 /**
1267  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1268  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1269  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1270  * @zid: zone id of the accounted pages
1271  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1272  *
1273  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1274  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1275  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1276  */
1277 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1278                                 int zid, int nr_pages)
1279 {
1280         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1281         unsigned long *lru_size;
1282         long size;
1283
1284         if (mem_cgroup_disabled())
1285                 return;
1286
1287         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1288         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1289
1290         if (nr_pages < 0)
1291                 *lru_size += nr_pages;
1292
1293         size = *lru_size;
1294         if (WARN_ONCE(size < 0,
1295                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1296                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1297                 VM_BUG_ON(1);
1298                 *lru_size = 0;
1299         }
1300
1301         if (nr_pages > 0)
1302                 *lru_size += nr_pages;
1303 }
1304
1305 /**
1306  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1307  * @memcg: the memory cgroup
1308  *
1309  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1310  * pages.
1311  */
1312 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1313 {
1314         unsigned long margin = 0;
1315         unsigned long count;
1316         unsigned long limit;
1317
1318         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1319         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1320         if (count < limit)
1321                 margin = limit - count;
1322
1323         if (do_memsw_account()) {
1324                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1325                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1326                 if (count <= limit)
1327                         margin = min(margin, limit - count);
1328                 else
1329                         margin = 0;
1330         }
1331
1332         return margin;
1333 }
1334
1335 /*
1336  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1337  *
1338  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1339  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1340  * caused by "move".
1341  */
1342 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1343 {
1344         struct mem_cgroup *from;
1345         struct mem_cgroup *to;
1346         bool ret = false;
1347         /*
1348          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1349          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1350          */
1351         spin_lock(&mc.lock);
1352         from = mc.from;
1353         to = mc.to;
1354         if (!from)
1355                 goto unlock;
1356
1357         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1358                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1359 unlock:
1360         spin_unlock(&mc.lock);
1361         return ret;
1362 }
1363
1364 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1365 {
1366         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1367                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1368                         DEFINE_WAIT(wait);
1369                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1370                         /* moving charge context might have finished. */
1371                         if (mc.moving_task)
1372                                 schedule();
1373                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1374                         return true;
1375                 }
1376         }
1377         return false;
1378 }
1379
1380 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1381 {
1382         struct seq_buf s;
1383         int i;
1384
1385         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1386         if (!s.buffer)
1387                 return NULL;
1388
1389         /*
1390          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1391          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1392          *
1393          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1394          * 1) generic big picture -> specifics and details
1395          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1396          *
1397          * Current memory state:
1398          */
1399
1400         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1401                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1402                        PAGE_SIZE);
1403         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1404                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1405                        PAGE_SIZE);
1406         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1407                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1408                        1024);
1409         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1410                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1411                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1412                        PAGE_SIZE);
1413         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1414                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1415                        PAGE_SIZE);
1416
1417         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1418                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1419                        PAGE_SIZE);
1420         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1421                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1422                        PAGE_SIZE);
1423         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1424                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1425                        PAGE_SIZE);
1426         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1427                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1428                        PAGE_SIZE);
1429
1430         /*
1431          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1432          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1433          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1434          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1435          */
1436         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1437                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1438                        PAGE_SIZE);
1439
1440         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1441                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
1442                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1443                                PAGE_SIZE);
1444
1445         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1446                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1447                        PAGE_SIZE);
1448         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1449                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1450                        PAGE_SIZE);
1451
1452         /* Accumulated memory events */
1453
1454         seq_buf_printf(&s, "pgfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGFAULT));
1455         seq_buf_printf(&s, "pgmajfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1456
1457         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1458                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1459         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1460                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1461         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1462                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1463
1464         seq_buf_printf(&s, "pgrefill %lu\n", memcg_events(memcg, PGREFILL));
1465         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1466                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1467                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1468         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1469                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1470                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1471         seq_buf_printf(&s, "pgactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1472         seq_buf_printf(&s, "pgdeactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1473         seq_buf_printf(&s, "pglazyfree %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1474         seq_buf_printf(&s, "pglazyfreed %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1475
1476 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1477         seq_buf_printf(&s, "thp_fault_alloc %lu\n",
1478                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1479         seq_buf_printf(&s, "thp_collapse_alloc %lu\n",
1480                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1481 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1482
1483         /* The above should easily fit into one page */
1484         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1485
1486         return s.buffer;
1487 }
1488
1489 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1490 /**
1491  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1492  * memory controller.
1493  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1494  * @p: Task that is going to be killed
1495  *
1496  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1497  * enabled
1498  */
1499 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1500 {
1501         rcu_read_lock();
1502
1503         if (memcg) {
1504                 pr_cont(",oom_memcg=");
1505                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1506         } else
1507                 pr_cont(",global_oom");
1508         if (p) {
1509                 pr_cont(",task_memcg=");
1510                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1511         }
1512         rcu_read_unlock();
1513 }
1514
1515 /**
1516  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1517  * memory controller.
1518  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1519  */
1520 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1521 {
1522         char *buf;
1523
1524         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1525                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1526                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1527         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1528                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1529                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1530                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1531         else {
1532                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1533                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1534                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1535                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1536                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1537                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1538         }
1539
1540         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1541         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1542         pr_cont(":");
1543         buf = memory_stat_format(memcg);
1544         if (!buf)
1545                 return;
1546         pr_info("%s", buf);
1547         kfree(buf);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1552  */
1553 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1554 {
1555         unsigned long max;
1556
1557         max = memcg->memory.max;
1558         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1559                 unsigned long memsw_max;
1560                 unsigned long swap_max;
1561
1562                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1563                 swap_max = memcg->swap.max;
1564                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1565                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1566         }
1567         return max;
1568 }
1569
1570 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1571 {
1572         return page_counter_read(&memcg->memory);
1573 }
1574
1575 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1576                                      int order)
1577 {
1578         struct oom_control oc = {
1579                 .zonelist = NULL,
1580                 .nodemask = NULL,
1581                 .memcg = memcg,
1582                 .gfp_mask = gfp_mask,
1583                 .order = order,
1584         };
1585         bool ret;
1586
1587         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1588                 return true;
1589         /*
1590          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1591          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1592          */
1593         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1594         mutex_unlock(&oom_lock);
1595         return ret;
1596 }
1597
1598 #if MAX_NUMNODES > 1
1599
1600 /**
1601  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1602  * @memcg: the target memcg
1603  * @nid: the node ID to be checked.
1604  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1605  *
1606  * This function returns whether the specified memcg contains any
1607  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1608  * pages in the node.
1609  */
1610 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1611                 int nid, bool noswap)
1612 {
1613         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
1614
1615         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_FILE) ||
1616             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_FILE))
1617                 return true;
1618         if (noswap || !total_swap_pages)
1619                 return false;
1620         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_ANON) ||
1621             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_ANON))
1622                 return true;
1623         return false;
1624
1625 }
1626
1627 /*
1628  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1629  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1630  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1631  *
1632  */
1633 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1634 {
1635         int nid;
1636         /*
1637          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1638          * pagein/pageout changes since the last update.
1639          */
1640         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1641                 return;
1642         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1643                 return;
1644
1645         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1646         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1647
1648         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1649
1650                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1651                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1652         }
1653
1654         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1655         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1660  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1661  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1662  *
1663  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1664  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1665  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1666  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1667  *
1668  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1669  */
1670 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1671 {
1672         int node;
1673
1674         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1675         node = memcg->last_scanned_node;
1676
1677         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1678         /*
1679          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1680          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1681          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1682          */
1683         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1684                 node = numa_node_id();
1685
1686         memcg->last_scanned_node = node;
1687         return node;
1688 }
1689 #else
1690 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1691 {
1692         return 0;
1693 }
1694 #endif
1695
1696 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1697                                    pg_data_t *pgdat,
1698                                    gfp_t gfp_mask,
1699                                    unsigned long *total_scanned)
1700 {
1701         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1702         int total = 0;
1703         int loop = 0;
1704         unsigned long excess;
1705         unsigned long nr_scanned;
1706         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1707                 .pgdat = pgdat,
1708                 .priority = 0,
1709         };
1710
1711         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1712
1713         while (1) {
1714                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1715                 if (!victim) {
1716                         loop++;
1717                         if (loop >= 2) {
1718                                 /*
1719                                  * If we have not been able to reclaim
1720                                  * anything, it might because there are
1721                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1722                                  */
1723                                 if (!total)
1724                                         break;
1725                                 /*
1726                                  * We want to do more targeted reclaim.
1727                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1728                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1729                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1730                                  */
1731                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1732                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1733                                         break;
1734                         }
1735                         continue;
1736                 }
1737                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1738                                         pgdat, &nr_scanned);
1739                 *total_scanned += nr_scanned;
1740                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1741                         break;
1742         }
1743         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1744         return total;
1745 }
1746
1747 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1748 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1749         .name = "memcg_oom_lock",
1750 };
1751 #endif
1752
1753 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1754
1755 /*
1756  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1757  * If someone is running, return false.
1758  */
1759 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1760 {
1761         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1762
1763         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1764
1765         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1766                 if (iter->oom_lock) {
1767                         /*
1768                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1769                          * so we cannot give a lock.
1770                          */
1771                         failed = iter;
1772                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1773                         break;
1774                 } else
1775                         iter->oom_lock = true;
1776         }
1777
1778         if (failed) {
1779                 /*
1780                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1781                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1782                  */
1783                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1784                         if (iter == failed) {
1785                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1786                                 break;
1787                         }
1788                         iter->oom_lock = false;
1789                 }
1790         } else
1791                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1792
1793         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1794
1795         return !failed;
1796 }
1797
1798 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1799 {
1800         struct mem_cgroup *iter;
1801
1802         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1803         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1804         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1805                 iter->oom_lock = false;
1806         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1807 }
1808
1809 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1810 {
1811         struct mem_cgroup *iter;
1812
1813         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1814         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1815                 iter->under_oom++;
1816         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1817 }
1818
1819 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1820 {
1821         struct mem_cgroup *iter;
1822
1823         /*
1824          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1825          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1826          */
1827         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1828         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1829                 if (iter->under_oom > 0)
1830                         iter->under_oom--;
1831         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1832 }
1833
1834 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1835
1836 struct oom_wait_info {
1837         struct mem_cgroup *memcg;
1838         wait_queue_entry_t      wait;
1839 };
1840
1841 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1842         unsigned mode, int sync, void *arg)
1843 {
1844         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1845         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1846         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1847
1848         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1849         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1850
1851         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1852             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1853                 return 0;
1854         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1855 }
1856
1857 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1858 {
1859         /*
1860          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1861          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1862          * this function is called as a result of userland actions
1863          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1864          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1865          * triggering notification.
1866          */
1867         if (memcg && memcg->under_oom)
1868                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1869 }
1870
1871 enum oom_status {
1872         OOM_SUCCESS,
1873         OOM_FAILED,
1874         OOM_ASYNC,
1875         OOM_SKIPPED
1876 };
1877
1878 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1879 {
1880         enum oom_status ret;
1881         bool locked;
1882
1883         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1884                 return OOM_SKIPPED;
1885
1886         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1887
1888         /*
1889          * We are in the middle of the charge context here, so we
1890          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1891          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1892          *
1893          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1894          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1895          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1896          * released.
1897          *
1898          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1899          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1900          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1901          * invoke the oom killer here.
1902          *
1903          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1904          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1905          */
1906         if (memcg->oom_kill_disable) {
1907                 if (!current->in_user_fault)
1908                         return OOM_SKIPPED;
1909                 css_get(&memcg->css);
1910                 current->memcg_in_oom = memcg;
1911                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1912                 current->memcg_oom_order = order;
1913
1914                 return OOM_ASYNC;
1915         }
1916
1917         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1918
1919         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1920
1921         if (locked)
1922                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1923
1924         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1925         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1926                 ret = OOM_SUCCESS;
1927         else
1928                 ret = OOM_FAILED;
1929
1930         if (locked)
1931                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1932
1933         return ret;
1934 }
1935
1936 /**
1937  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1938  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1939  *
1940  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1941  * handler was enabled.
1942  *
1943  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1944  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1945  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1946  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1947  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1948  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1949  *
1950  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1951  * completed, %false otherwise.
1952  */
1953 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1954 {
1955         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1956         struct oom_wait_info owait;
1957         bool locked;
1958
1959         /* OOM is global, do not handle */
1960         if (!memcg)
1961                 return false;
1962
1963         if (!handle)
1964                 goto cleanup;
1965
1966         owait.memcg = memcg;
1967         owait.wait.flags = 0;
1968         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1969         owait.wait.private = current;
1970         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1971
1972         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1973         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1974
1975         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1976
1977         if (locked)
1978                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1979
1980         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1981                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1982                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1983                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1984                                          current->memcg_oom_order);
1985         } else {
1986                 schedule();
1987                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1988                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1989         }
1990
1991         if (locked) {
1992                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1993                 /*
1994                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1995                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1996                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1997                  */
1998                 memcg_oom_recover(memcg);
1999         }
2000 cleanup:
2001         current->memcg_in_oom = NULL;
2002         css_put(&memcg->css);
2003         return true;
2004 }
2005
2006 /**
2007  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
2008  * @victim: task to be killed by the OOM killer
2009  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
2010  *
2011  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
2012  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
2013  *
2014  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
2015  */
2016 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
2017                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
2018 {
2019         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
2020         struct mem_cgroup *memcg;
2021
2022         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2023                 return NULL;
2024
2025         if (!oom_domain)
2026                 oom_domain = root_mem_cgroup;
2027
2028         rcu_read_lock();
2029
2030         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
2031         if (memcg == root_mem_cgroup)
2032                 goto out;
2033
2034         /*
2035          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
2036          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
2037          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
2038          */
2039         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
2040                 if (memcg->oom_group)
2041                         oom_group = memcg;
2042
2043                 if (memcg == oom_domain)
2044                         break;
2045         }
2046
2047         if (oom_group)
2048                 css_get(&oom_group->css);
2049 out:
2050         rcu_read_unlock();
2051
2052         return oom_group;
2053 }
2054
2055 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
2056 {
2057         pr_info("Tasks in ");
2058         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
2059         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
2060 }
2061
2062 /**
2063  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
2064  * @page: the page
2065  *
2066  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
2067  * another cgroup.
2068  *
2069  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
2070  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
2071  * when @page might get freed inside the locked section.
2072  */
2073 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
2074 {
2075         struct mem_cgroup *memcg;
2076         unsigned long flags;
2077
2078         /*
2079          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
2080          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
2081          * because page moving starts with an RCU grace period.
2082          *
2083          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
2084          * the page state that is going to change is the only thing
2085          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
2086          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
2087          * keep off truncation, migration and so forth.
2088          */
2089         rcu_read_lock();
2090
2091         if (mem_cgroup_disabled())
2092                 return NULL;
2093 again:
2094         memcg = page->mem_cgroup;
2095         if (unlikely(!memcg))
2096                 return NULL;
2097
2098         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2099                 return memcg;
2100
2101         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2102         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2103                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2104                 goto again;
2105         }
2106
2107         /*
2108          * When charge migration first begins, we can have locked and
2109          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2110          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2111          */
2112         memcg->move_lock_task = current;
2113         memcg->move_lock_flags = flags;
2114
2115         return memcg;
2116 }
2117 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2118
2119 /**
2120  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2121  * @memcg: the memcg
2122  *
2123  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2124  */
2125 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2126 {
2127         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2128                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2129
2130                 memcg->move_lock_task = NULL;
2131                 memcg->move_lock_flags = 0;
2132
2133                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2134         }
2135
2136         rcu_read_unlock();
2137 }
2138
2139 /**
2140  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2141  * @page: the page
2142  */
2143 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2144 {
2145         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2146 }
2147 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2148
2149 struct memcg_stock_pcp {
2150         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2151         unsigned int nr_pages;
2152         struct work_struct work;
2153         unsigned long flags;
2154 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2155 };
2156 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2157 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2158
2159 /**
2160  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2161  * @memcg: memcg to consume from.
2162  * @nr_pages: how many pages to charge.
2163  *
2164  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2165  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2166  * service an allocation will refill the stock.
2167  *
2168  * returns true if successful, false otherwise.
2169  */
2170 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2171 {
2172         struct memcg_stock_pcp *stock;
2173         unsigned long flags;
2174         bool ret = false;
2175
2176         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2177                 return ret;
2178
2179         local_irq_save(flags);
2180
2181         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2182         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2183                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2184                 ret = true;
2185         }
2186
2187         local_irq_restore(flags);
2188
2189         return ret;
2190 }
2191
2192 /*
2193  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2194  */
2195 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2196 {
2197         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2198
2199         if (stock->nr_pages) {
2200                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2201                 if (do_memsw_account())
2202                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2203                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2204                 stock->nr_pages = 0;
2205         }
2206         stock->cached = NULL;
2207 }
2208
2209 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2210 {
2211         struct memcg_stock_pcp *stock;
2212         unsigned long flags;
2213
2214         /*
2215          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2216          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2217          */
2218         local_irq_save(flags);
2219
2220         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2221         drain_stock(stock);
2222         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2223
2224         local_irq_restore(flags);
2225 }
2226
2227 /*
2228  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2229  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2230  */
2231 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2232 {
2233         struct memcg_stock_pcp *stock;
2234         unsigned long flags;
2235
2236         local_irq_save(flags);
2237
2238         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2239         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2240                 drain_stock(stock);
2241                 stock->cached = memcg;
2242         }
2243         stock->nr_pages += nr_pages;
2244
2245         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2246                 drain_stock(stock);
2247
2248         local_irq_restore(flags);
2249 }
2250
2251 /*
2252  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2253  * of the hierarchy under it.
2254  */
2255 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2256 {
2257         int cpu, curcpu;
2258
2259         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2260         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2261                 return;
2262         /*
2263          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2264          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2265          * as well as workers from this path always operate on the local
2266          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2267          */
2268         curcpu = get_cpu();
2269         for_each_online_cpu(cpu) {
2270                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2271                 struct mem_cgroup *memcg;
2272                 bool flush = false;
2273
2274                 rcu_read_lock();
2275                 memcg = stock->cached;
2276                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2277                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2278                         flush = true;
2279                 rcu_read_unlock();
2280
2281                 if (flush &&
2282                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2283                         if (cpu == curcpu)
2284                                 drain_local_stock(&stock->work);
2285                         else
2286                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2287                 }
2288         }
2289         put_cpu();
2290         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2291 }
2292
2293 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2294 {
2295         struct memcg_stock_pcp *stock;
2296         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2297
2298         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2299         drain_stock(stock);
2300
2301         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2302                 int i;
2303
2304                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2305                         int nid;
2306                         long x;
2307
2308                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2309                         if (x)
2310                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2311                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2312
2313                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2314                                 continue;
2315
2316                         for_each_node(nid) {
2317                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2318
2319                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2320                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2321                                 if (x)
2322                                         do {
2323                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2324                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2325                         }
2326                 }
2327
2328                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2329                         long x;
2330
2331                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2332                         if (x)
2333                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2334                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2335                 }
2336         }
2337
2338         return 0;
2339 }
2340
2341 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2342                          unsigned int nr_pages,
2343                          gfp_t gfp_mask)
2344 {
2345         do {
2346                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2347                         continue;
2348                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2349                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2350         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2351 }
2352
2353 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2354 {
2355         struct mem_cgroup *memcg;
2356
2357         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2358         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2359 }
2360
2361 /*
2362  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2363  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2364  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2365  */
2366 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2367
2368 /*
2369  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2370  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2371  * below.
2372  *
2373  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2374  *   overage ratio to a delay.
2375  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2376  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2377  *   to produce a reasonable delay curve.
2378  *
2379  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2380  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2381  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2382  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2383  * example, with a high of 100 megabytes:
2384  *
2385  *  +-------+------------------------+
2386  *  | usage | time to allocate in ms |
2387  *  +-------+------------------------+
2388  *  | 100M  |                      0 |
2389  *  | 101M  |                      6 |
2390  *  | 102M  |                     25 |
2391  *  | 103M  |                     57 |
2392  *  | 104M  |                    102 |
2393  *  | 105M  |                    159 |
2394  *  | 106M  |                    230 |
2395  *  | 107M  |                    313 |
2396  *  | 108M  |                    409 |
2397  *  | 109M  |                    518 |
2398  *  | 110M  |                    639 |
2399  *  | 111M  |                    774 |
2400  *  | 112M  |                    921 |
2401  *  | 113M  |                   1081 |
2402  *  | 114M  |                   1254 |
2403  *  | 115M  |                   1439 |
2404  *  | 116M  |                   1638 |
2405  *  | 117M  |                   1849 |
2406  *  | 118M  |                   2000 |
2407  *  | 119M  |                   2000 |
2408  *  | 120M  |                   2000 |
2409  *  +-------+------------------------+
2410  */
2411  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2412  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2413
2414 /*
2415  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2416  * and reclaims memory over the high limit.
2417  */
2418 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2419 {
2420         unsigned long usage, high, clamped_high;
2421         unsigned long pflags;
2422         unsigned long penalty_jiffies, overage;
2423         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2424         struct mem_cgroup *memcg;
2425
2426         if (likely(!nr_pages))
2427                 return;
2428
2429         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2430         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2431         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2432
2433         /*
2434          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2435          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2436          *
2437          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2438          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2439          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2440          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2441          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2442          * overage amount.
2443          */
2444
2445         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2446         high = READ_ONCE(memcg->high);
2447
2448         if (usage <= high)
2449                 goto out;
2450
2451         /*
2452          * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if it was a
2453          * threshold of 1 page
2454          */
2455         clamped_high = max(high, 1UL);
2456
2457         overage = div_u64((u64)(usage - high) << MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT,
2458                           clamped_high);
2459
2460         penalty_jiffies = ((u64)overage * overage * HZ)
2461                 >> (MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT + MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT);
2462
2463         /*
2464          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2465          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2466          * 4N-sized allocation.
2467          *
2468          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2469          * larger the current charge patch is than that.
2470          */
2471         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2472
2473         /*
2474          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2475          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2476          * extremely slowly.
2477          */
2478         penalty_jiffies = min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2479
2480         /*
2481          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2482          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2483          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2484          * been aggressively reclaimed enough yet.
2485          */
2486         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2487                 goto out;
2488
2489         /*
2490          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2491          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2492          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2493          */
2494         psi_memstall_enter(&pflags);
2495         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2496         psi_memstall_leave(&pflags);
2497
2498 out:
2499         css_put(&memcg->css);
2500 }
2501
2502 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2503                       unsigned int nr_pages)
2504 {
2505         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2506         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2507         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2508         struct page_counter *counter;
2509         unsigned long nr_reclaimed;
2510         bool may_swap = true;
2511         bool drained = false;
2512         enum oom_status oom_status;
2513
2514         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2515                 return 0;
2516 retry:
2517         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2518                 return 0;
2519
2520         if (!do_memsw_account() ||
2521             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2522                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2523                         goto done_restock;
2524                 if (do_memsw_account())
2525                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2526                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2527         } else {
2528                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2529                 may_swap = false;
2530         }
2531
2532         if (batch > nr_pages) {
2533                 batch = nr_pages;
2534                 goto retry;
2535         }
2536
2537         /*
2538          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2539          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2540          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2541          * free their memory.
2542          */
2543         if (unlikely(should_force_charge()))
2544                 goto force;
2545
2546         /*
2547          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2548          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2549          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2550          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2551          */
2552         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2553                 goto force;
2554
2555         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2556                 goto nomem;
2557
2558         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2559                 goto nomem;
2560
2561         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2562
2563         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2564                                                     gfp_mask, may_swap);
2565
2566         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2567                 goto retry;
2568
2569         if (!drained) {
2570                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2571                 drained = true;
2572                 goto retry;
2573         }
2574
2575         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2576                 goto nomem;
2577         /*
2578          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2579          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2580          * before killing the task.
2581          *
2582          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2583          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2584          * to regular pages anyway in case of failure.
2585          */
2586         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2587                 goto retry;
2588         /*
2589          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2590          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2591          */
2592         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2593                 goto retry;
2594
2595         if (nr_retries--)
2596                 goto retry;
2597
2598         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2599                 goto nomem;
2600
2601         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2602                 goto force;
2603
2604         if (fatal_signal_pending(current))
2605                 goto force;
2606
2607         /*
2608          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2609          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2610          * couldn't make any progress.
2611          */
2612         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2613                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2614         switch (oom_status) {
2615         case OOM_SUCCESS:
2616                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2617                 goto retry;
2618         case OOM_FAILED:
2619                 goto force;
2620         default:
2621                 goto nomem;
2622         }
2623 nomem:
2624         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2625                 return -ENOMEM;
2626 force:
2627         /*
2628          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2629          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2630          * temporarily by force charging it.
2631          */
2632         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2633         if (do_memsw_account())
2634                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2635         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2636
2637         return 0;
2638
2639 done_restock:
2640         css_get_many(&memcg->css, batch);
2641         if (batch > nr_pages)
2642                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2643
2644         /*
2645          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2646          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2647          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2648          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2649          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2650          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2651          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2652          */
2653         do {
2654                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2655                         /* Don't bother a random interrupted task */
2656                         if (in_interrupt()) {
2657                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2658                                 break;
2659                         }
2660                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2661                         set_notify_resume(current);
2662                         break;
2663                 }
2664         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2665
2666         return 0;
2667 }
2668
2669 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2670 {
2671         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2672                 return;
2673
2674         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2675         if (do_memsw_account())
2676                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2677
2678         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2679 }
2680
2681 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2682 {
2683         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2684
2685         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2686         if (PageLRU(page)) {
2687                 struct lruvec *lruvec;
2688
2689                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2690                 ClearPageLRU(page);
2691                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2692                 *isolated = 1;
2693         } else
2694                 *isolated = 0;
2695 }
2696
2697 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2698 {
2699         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2700
2701         if (isolated) {
2702                 struct lruvec *lruvec;
2703
2704                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2705                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2706                 SetPageLRU(page);
2707                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2708         }
2709         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2710 }
2711
2712 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2713                           bool lrucare)
2714 {
2715         int isolated;
2716
2717         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2718
2719         /*
2720          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2721          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2722          */
2723         if (lrucare)
2724                 lock_page_lru(page, &isolated);
2725
2726         /*
2727          * Nobody should be changing or seriously looking at
2728          * page->mem_cgroup at this point:
2729          *
2730          * - the page is uncharged
2731          *
2732          * - the page is off-LRU
2733          *
2734          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2735          *   a locked page table
2736          *
2737          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2738          *   have the page locked
2739          */
2740         page->mem_cgroup = memcg;
2741
2742         if (lrucare)
2743                 unlock_page_lru(page, isolated);
2744 }
2745
2746 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2747 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2748 {
2749         int id, size;
2750         int err;
2751
2752         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2753                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2754         if (id < 0)
2755                 return id;
2756
2757         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2758                 return id;
2759
2760         /*
2761          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2762          * so we have to grow them.
2763          */
2764         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2765
2766         size = 2 * (id + 1);
2767         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2768                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2769         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2770                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2771
2772         err = memcg_update_all_caches(size);
2773         if (!err)
2774                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2775         if (!err)
2776                 memcg_nr_cache_ids = size;
2777
2778         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2779
2780         if (err) {
2781                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2782                 return err;
2783         }
2784         return id;
2785 }
2786
2787 static void memcg_free_cache_id(int id)
2788 {
2789         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2790 }
2791
2792 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2793         struct mem_cgroup *memcg;
2794         struct kmem_cache *cachep;
2795         struct work_struct work;
2796 };
2797
2798 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2799 {
2800         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2801                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2802         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2803         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2804
2805         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2806
2807         css_put(&memcg->css);
2808         kfree(cw);
2809 }
2810
2811 /*
2812  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2813  */
2814 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2815                                                struct kmem_cache *cachep)
2816 {
2817         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2818
2819         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2820                 return;
2821
2822         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2823         if (!cw)
2824                 return;
2825
2826         cw->memcg = memcg;
2827         cw->cachep = cachep;
2828         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2829
2830         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2831 }
2832
2833 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2834 {
2835         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2836                 return true;
2837         return false;
2838 }
2839
2840 /**
2841  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2842  * @cachep: the original global kmem cache
2843  *
2844  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2845  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2846  *
2847  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2848  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2849  * go through with the original cache.
2850  *
2851  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2852  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2853  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2854  * reference.
2855  */
2856 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2857 {
2858         struct mem_cgroup *memcg;
2859         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2860         struct memcg_cache_array *arr;
2861         int kmemcg_id;
2862
2863         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2864
2865         if (memcg_kmem_bypass())
2866                 return cachep;
2867
2868         rcu_read_lock();
2869
2870         if (unlikely(current->active_memcg))
2871                 memcg = current->active_memcg;
2872         else
2873                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2874
2875         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2876                 goto out_unlock;
2877
2878         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2879         if (kmemcg_id < 0)
2880                 goto out_unlock;
2881
2882         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2883
2884         /*
2885          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2886          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2887          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2888          */
2889         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2890
2891         /*
2892          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2893          * context), we could be be predictable and return right away.
2894          * This would guarantee that the allocation being performed
2895          * already belongs in the new cache.
2896          *
2897          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2898          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2899          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2900          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2901          * defer everything.
2902          *
2903          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2904          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2905          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2906          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2907          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2908          * creation of a new kmem_cache.
2909          */
2910         if (unlikely(!memcg_cachep))
2911                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2912         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2913                 cachep = memcg_cachep;
2914 out_unlock:
2915         rcu_read_unlock();
2916         return cachep;
2917 }
2918
2919 /**
2920  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2921  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2922  */
2923 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2924 {
2925         if (!is_root_cache(cachep))
2926                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2927 }
2928
2929 /**
2930  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2931  * @page: page to charge
2932  * @gfp: reclaim mode
2933  * @order: allocation order
2934  * @memcg: memory cgroup to charge
2935  *
2936  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2937  */
2938 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2939                             struct mem_cgroup *memcg)
2940 {
2941         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2942         struct page_counter *counter;
2943         int ret;
2944
2945         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2946         if (ret)
2947                 return ret;
2948
2949         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2950             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2951
2952                 /*
2953                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2954                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2955                  * handling code.
2956                  */
2957                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2958                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2959                         return 0;
2960                 }
2961                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2962                 return -ENOMEM;
2963         }
2964         return 0;
2965 }
2966
2967 /**
2968  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2969  * @page: page to charge
2970  * @gfp: reclaim mode
2971  * @order: allocation order
2972  *
2973  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2974  */
2975 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2976 {
2977         struct mem_cgroup *memcg;
2978         int ret = 0;
2979
2980         if (memcg_kmem_bypass())
2981                 return 0;
2982
2983         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2984         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2985                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2986                 if (!ret) {
2987                         page->mem_cgroup = memcg;
2988                         __SetPageKmemcg(page);
2989                 }
2990         }
2991         css_put(&memcg->css);
2992         return ret;
2993 }
2994
2995 /**
2996  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
2997  * @memcg: memcg to uncharge
2998  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2999  */
3000 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
3001                                  unsigned int nr_pages)
3002 {
3003         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
3004                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
3005
3006         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
3007         if (do_memsw_account())
3008                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
3009 }
3010 /**
3011  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
3012  * @page: page to uncharge
3013  * @order: allocation order
3014  */
3015 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
3016 {
3017         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
3018         unsigned int nr_pages = 1 << order;
3019
3020         if (!memcg)
3021                 return;
3022
3023         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3024         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
3025         page->mem_cgroup = NULL;
3026
3027         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
3028         if (PageKmemcg(page))
3029                 __ClearPageKmemcg(page);
3030
3031         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
3032 }
3033 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3034
3035 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3036
3037 /*
3038  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3039  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
3040  */
3041 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3042 {
3043         int i;
3044
3045         if (mem_cgroup_disabled())
3046                 return;
3047
3048         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3049                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3050
3051         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3052 }
3053 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3054
3055 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3056 /**
3057  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3058  * @entry: swap entry to be moved
3059  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3060  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3061  *
3062  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3063  * as the mem_cgroup's id of @from.
3064  *
3065  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3066  *
3067  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3068  * both res and memsw, and called css_get().
3069  */
3070 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3071                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3072 {
3073         unsigned short old_id, new_id;
3074
3075         old_id = mem_cgroup_id(from);
3076         new_id = mem_cgroup_id(to);
3077
3078         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3079                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3080                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3081                 return 0;
3082         }
3083         return -EINVAL;
3084 }
3085 #else
3086 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3087                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3088 {
3089         return -EINVAL;
3090 }
3091 #endif
3092
3093 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3094
3095 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3096                                  unsigned long max, bool memsw)
3097 {
3098         bool enlarge = false;
3099         bool drained = false;
3100         int ret;
3101         bool limits_invariant;
3102         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3103
3104         do {
3105                 if (signal_pending(current)) {
3106                         ret = -EINTR;
3107                         break;
3108                 }
3109
3110                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3111                 /*
3112                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3113                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3114                  */
3115                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
3116                                            max <= memcg->memsw.max;
3117                 if (!limits_invariant) {
3118                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3119                         ret = -EINVAL;
3120                         break;
3121                 }
3122                 if (max > counter->max)
3123                         enlarge = true;
3124                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3125                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3126
3127                 if (!ret)
3128                         break;
3129
3130                 if (!drained) {
3131                         drain_all_stock(memcg);
3132                         drained = true;
3133                         continue;
3134                 }
3135
3136                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3137                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3138                         ret = -EBUSY;
3139                         break;
3140                 }
3141         } while (true);
3142
3143         if (!ret && enlarge)
3144                 memcg_oom_recover(memcg);
3145
3146         return ret;
3147 }
3148
3149 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3150                                             gfp_t gfp_mask,
3151                                             unsigned long *total_scanned)
3152 {
3153         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3154         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3155         unsigned long reclaimed;
3156         int loop = 0;
3157         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3158         unsigned long excess;
3159         unsigned long nr_scanned;
3160
3161         if (order > 0)
3162                 return 0;
3163
3164         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3165
3166         /*
3167          * Do not even bother to check the largest node if the root
3168          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3169          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3170          */
3171         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3172                 return 0;
3173
3174         /*
3175          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3176          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3177          * pressure
3178          */
3179         do {
3180                 if (next_mz)
3181                         mz = next_mz;
3182                 else
3183                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3184                 if (!mz)
3185                         break;
3186
3187                 nr_scanned = 0;
3188                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3189                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3190                 nr_reclaimed += reclaimed;
3191                 *total_scanned += nr_scanned;
3192                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3193                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3194
3195                 /*
3196                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3197                  * it is time to move on to the next cgroup
3198                  */
3199                 next_mz = NULL;
3200                 if (!reclaimed)
3201                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3202
3203                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3204                 /*
3205                  * One school of thought says that we should not add
3206                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3207                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3208                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3209                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3210                  * term TODO.
3211                  */
3212                 /* If excess == 0, no tree ops */
3213                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3214                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3215                 css_put(&mz->memcg->css);
3216                 loop++;
3217                 /*
3218                  * Could not reclaim anything and there are no more
3219                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3220                  * reclaiming anything.
3221                  */
3222                 if (!nr_reclaimed &&
3223                         (next_mz == NULL ||
3224                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3225                         break;
3226         } while (!nr_reclaimed);
3227         if (next_mz)
3228                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3229         return nr_reclaimed;
3230 }
3231
3232 /*
3233  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3234  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3235  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3236  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3237  */
3238 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3239 {
3240         bool ret;
3241
3242         rcu_read_lock();
3243         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3244         rcu_read_unlock();
3245         return ret;
3246 }
3247
3248 /*
3249  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3250  *
3251  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3252  */
3253 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3254 {
3255         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3256
3257         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3258         lru_add_drain_all();
3259
3260         drain_all_stock(memcg);
3261
3262         /* try to free all pages in this cgroup */
3263         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3264                 int progress;
3265
3266                 if (signal_pending(current))
3267                         return -EINTR;
3268
3269                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3270                                                         GFP_KERNEL, true);
3271                 if (!progress) {
3272                         nr_retries--;
3273                         /* maybe some writeback is necessary */
3274                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3275                 }
3276
3277         }
3278
3279         return 0;
3280 }
3281
3282 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3283                                             char *buf, size_t nbytes,
3284                                             loff_t off)
3285 {
3286         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3287
3288         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3289                 return -EINVAL;
3290         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3291 }
3292
3293 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3294                                      struct cftype *cft)
3295 {
3296         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3297 }
3298
3299 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3300                                       struct cftype *cft, u64 val)
3301 {
3302         int retval = 0;
3303         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3304         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3305
3306         if (memcg->use_hierarchy == val)
3307                 return 0;
3308
3309         /*
3310          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3311          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3312          * occur, provided the current cgroup has no children.
3313          *
3314          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3315          * set if there are no children.
3316          */
3317         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3318                                 (val == 1 || val == 0)) {
3319                 if (!memcg_has_children(memcg))
3320                         memcg->use_hierarchy = val;
3321                 else
3322                         retval = -EBUSY;
3323         } else
3324                 retval = -EINVAL;
3325
3326         return retval;
3327 }
3328
3329 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3330 {
3331         unsigned long val;
3332
3333         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3334                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3335                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3336                 if (swap)
3337                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3338         } else {
3339                 if (!swap)
3340                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3341                 else
3342                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3343         }
3344         return val;
3345 }
3346
3347 enum {
3348         RES_USAGE,
3349         RES_LIMIT,
3350         RES_MAX_USAGE,
3351         RES_FAILCNT,
3352         RES_SOFT_LIMIT,
3353 };
3354
3355 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3356                                struct cftype *cft)
3357 {
3358         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3359         struct page_counter *counter;
3360
3361         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3362         case _MEM:
3363                 counter = &memcg->memory;
3364                 break;
3365         case _MEMSWAP:
3366                 counter = &memcg->memsw;
3367                 break;
3368         case _KMEM:
3369                 counter = &memcg->kmem;
3370                 break;
3371         case _TCP:
3372                 counter = &memcg->tcpmem;
3373                 break;
3374         default:
3375                 BUG();
3376         }
3377
3378         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3379         case RES_USAGE:
3380                 if (counter == &memcg->memory)
3381                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3382                 if (counter == &memcg->memsw)
3383                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3384                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3385         case RES_LIMIT:
3386                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3387         case RES_MAX_USAGE:
3388                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3389         case RES_FAILCNT:
3390                 return counter->failcnt;
3391         case RES_SOFT_LIMIT:
3392                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3393         default:
3394                 BUG();
3395         }
3396 }
3397
3398 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg, bool slab_only)
3399 {
3400         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
3401         struct mem_cgroup *mi;
3402         int node, cpu, i;
3403         int min_idx, max_idx;
3404
3405         if (slab_only) {
3406                 min_idx = NR_SLAB_RECLAIMABLE;
3407                 max_idx = NR_SLAB_UNRECLAIMABLE;
3408         } else {
3409                 min_idx = 0;
3410                 max_idx = MEMCG_NR_STAT;
3411         }
3412
3413         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3414                 stat[i] = 0;
3415
3416         for_each_online_cpu(cpu)
3417                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3418                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3419
3420         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3421                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3422                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3423
3424         if (!slab_only)
3425                 max_idx = NR_VM_NODE_STAT_ITEMS;
3426
3427         for_each_node(node) {
3428                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3429                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3430
3431                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3432                         stat[i] = 0;
3433
3434                 for_each_online_cpu(cpu)
3435                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3436                                 stat[i] += per_cpu(
3437                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3438
3439                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3440                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3441                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3442         }
3443 }
3444
3445 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3446 {
3447         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3448         struct mem_cgroup *mi;
3449         int cpu, i;
3450
3451         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3452                 events[i] = 0;
3453
3454         for_each_online_cpu(cpu)
3455                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3456                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3457                                              cpu);
3458
3459         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3460                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3461                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3462 }
3463
3464 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3465 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3466 {
3467         int memcg_id;
3468
3469         if (cgroup_memory_nokmem)
3470                 return 0;
3471
3472         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3473         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3474
3475         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3476         if (memcg_id < 0)
3477                 return memcg_id;
3478
3479         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3480         /*
3481          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3482          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3483          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3484          * patched.
3485          */
3486         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3487         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3488         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3489
3490         return 0;
3491 }
3492
3493 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3494 {
3495         struct cgroup_subsys_state *css;
3496         struct mem_cgroup *parent, *child;
3497         int kmemcg_id;
3498
3499         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3500                 return;
3501         /*
3502          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3503          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3504          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3505          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3506          */
3507         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3508
3509         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3510         if (!parent)
3511                 parent = root_mem_cgroup;
3512
3513         /*
3514          * Deactivate and reparent kmem_caches. Then flush percpu
3515          * slab statistics to have precise values at the parent and
3516          * all ancestor levels. It's required to keep slab stats
3517          * accurate after the reparenting of kmem_caches.
3518          */
3519         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3520         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, true);
3521
3522         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3523         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3524
3525         /*
3526          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3527          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3528          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3529          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3530          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3531          * memcg_drain_all_list_lrus().
3532          */
3533         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3534         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3535                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3536                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3537                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3538                 if (!memcg->use_hierarchy)
3539                         break;
3540         }
3541         rcu_read_unlock();
3542
3543         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3544
3545         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3546 }
3547
3548 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3549 {
3550         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3551         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3552                 memcg_offline_kmem(memcg);
3553
3554         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3555                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3556                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3557         }
3558 }
3559 #else
3560 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3561 {
3562         return 0;
3563 }
3564 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3565 {
3566 }
3567 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3568 {
3569 }
3570 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3571
3572 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3573                                  unsigned long max)
3574 {
3575         int ret;
3576
3577         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3578         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3579         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3580         return ret;
3581 }
3582
3583 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3584 {
3585         int ret;
3586
3587         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3588
3589         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3590         if (ret)
3591                 goto out;
3592
3593         if (!memcg->tcpmem_active) {
3594                 /*
3595                  * The active flag needs to be written after the static_key
3596                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3597                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3598                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3599                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3600                  *
3601                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3602                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3603                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3604                  * yet, we'll lose accounting.
3605                  *
3606                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3607                  * because when this value change, the code to process it is not
3608                  * patched in yet.
3609                  */
3610                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3611                 memcg->tcpmem_active = true;
3612         }
3613 out:
3614         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3615         return ret;
3616 }
3617
3618 /*
3619  * The user of this function is...
3620  * RES_LIMIT.
3621  */
3622 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3623                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3624 {
3625         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3626         unsigned long nr_pages;
3627         int ret;
3628
3629         buf = strstrip(buf);
3630         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3631         if (ret)
3632                 return ret;
3633
3634         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3635         case RES_LIMIT:
3636                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3637                         ret = -EINVAL;
3638                         break;
3639                 }
3640                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3641                 case _MEM:
3642                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3643                         break;
3644                 case _MEMSWAP:
3645                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3646                         break;
3647                 case _KMEM:
3648                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3649                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3650                                      "depend on this functionality.\n");
3651                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3652                         break;
3653                 case _TCP:
3654                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3655                         break;
3656                 }
3657                 break;
3658         case RES_SOFT_LIMIT:
3659                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3660                 ret = 0;
3661                 break;
3662         }
3663         return ret ?: nbytes;
3664 }
3665
3666 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3667                                 size_t nbytes, loff_t off)
3668 {
3669         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3670         struct page_counter *counter;
3671
3672         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3673         case _MEM:
3674                 counter = &memcg->memory;
3675                 break;
3676         case _MEMSWAP:
3677                 counter = &memcg->memsw;
3678                 break;
3679         case _KMEM:
3680                 counter = &memcg->kmem;
3681                 break;
3682         case _TCP:
3683                 counter = &memcg->tcpmem;
3684                 break;
3685         default:
3686                 BUG();
3687         }
3688
3689         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3690         case RES_MAX_USAGE:
3691                 page_counter_reset_watermark(counter);
3692                 break;
3693         case RES_FAILCNT:
3694                 counter->failcnt = 0;
3695                 break;
3696         default:
3697                 BUG();
3698         }
3699
3700         return nbytes;
3701 }
3702
3703 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3704                                         struct cftype *cft)
3705 {
3706         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3707 }
3708
3709 #ifdef CONFIG_MMU
3710 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3711                                         struct cftype *cft, u64 val)
3712 {
3713         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3714
3715         if (val & ~MOVE_MASK)
3716                 return -EINVAL;
3717
3718         /*
3719          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3720          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3721          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3722          * affect task migrations starting after the change.
3723          */
3724         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3725         return 0;
3726 }
3727 #else
3728 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3729                                         struct cftype *cft, u64 val)
3730 {
3731         return -ENOSYS;
3732 }
3733 #endif
3734
3735 #ifdef CONFIG_NUMA
3736
3737 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3738 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3739 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3740
3741 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3742                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3743 {
3744         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
3745         unsigned long nr = 0;
3746         enum lru_list lru;
3747
3748         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3749
3750         for_each_lru(lru) {
3751                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3752                         continue;
3753                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3754         }
3755         return nr;
3756 }
3757
3758 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3759                                              unsigned int lru_mask)
3760 {
3761         unsigned long nr = 0;
3762         enum lru_list lru;
3763
3764         for_each_lru(lru) {
3765                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3766                         continue;
3767                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3768         }
3769         return nr;
3770 }
3771
3772 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3773 {
3774         struct numa_stat {
3775                 const char *name;
3776                 unsigned int lru_mask;
3777         };
3778
3779         static const struct numa_stat stats[] = {
3780                 { "total", LRU_ALL },
3781                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3782                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3783                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3784         };
3785         const struct numa_stat *stat;
3786         int nid;
3787         unsigned long nr;
3788         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3789
3790         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3791                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3792                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3793                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3794                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3795                                                           stat->lru_mask);
3796                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3797                 }
3798                 seq_putc(m, '\n');
3799         }
3800
3801         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3802                 struct mem_cgroup *iter;
3803
3804                 nr = 0;
3805                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3806                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3807                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3808                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3809                         nr = 0;
3810                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3811                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3812                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3813                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3814                 }
3815                 seq_putc(m, '\n');
3816         }
3817
3818         return 0;
3819 }
3820 #endif /* CONFIG_NUMA */
3821
3822 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3823         MEMCG_CACHE,
3824         MEMCG_RSS,
3825         MEMCG_RSS_HUGE,
3826         NR_SHMEM,
3827         NR_FILE_MAPPED,
3828         NR_FILE_DIRTY,
3829         NR_WRITEBACK,
3830         MEMCG_SWAP,
3831 };
3832
3833 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3834         "cache",
3835         "rss",
3836         "rss_huge",
3837         "shmem",
3838         "mapped_file",
3839         "dirty",
3840         "writeback",
3841         "swap",
3842 };
3843
3844 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3845 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3846         PGPGIN,
3847         PGPGOUT,
3848         PGFAULT,
3849         PGMAJFAULT,
3850 };
3851
3852 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3853         "pgpgin",
3854         "pgpgout",
3855         "pgfault",
3856         "pgmajfault",
3857 };
3858
3859 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3860 {
3861         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3862         unsigned long memory, memsw;
3863         struct mem_cgroup *mi;
3864         unsigned int i;
3865
3866         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3867         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3868
3869         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3870                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3871                         continue;
3872                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3873                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3874                            PAGE_SIZE);
3875         }
3876
3877         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3878                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3879                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3880
3881         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3882                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3883                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3884                            PAGE_SIZE);
3885
3886         /* Hierarchical information */
3887         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3888         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3889                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3890                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3891         }
3892         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3893                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3894         if (do_memsw_account())
3895                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3896                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3897
3898         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3899                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3900                         continue;
3901                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3902                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3903                            PAGE_SIZE);
3904         }
3905
3906         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3907                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3908                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3909
3910         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3911                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3912                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3913                            PAGE_SIZE);
3914
3915 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3916         {
3917                 pg_data_t *pgdat;
3918                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3919                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3920                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3921                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3922
3923                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3924                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3925                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3926
3927                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3928                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3929                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3930                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3931                 }
3932                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3933                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3934                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3935                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3936         }
3937 #endif
3938
3939         return 0;
3940 }
3941
3942 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3943                                       struct cftype *cft)
3944 {
3945         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3946
3947         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3948 }
3949
3950 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3951                                        struct cftype *cft, u64 val)
3952 {
3953         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3954
3955         if (val > 100)
3956                 return -EINVAL;
3957
3958         if (css->parent)
3959                 memcg->swappiness = val;
3960         else
3961                 vm_swappiness = val;
3962
3963         return 0;
3964 }
3965
3966 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3967 {
3968         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3969         unsigned long usage;
3970         int i;
3971
3972         rcu_read_lock();
3973         if (!swap)
3974                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3975         else
3976                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3977
3978         if (!t)
3979                 goto unlock;
3980
3981         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3982
3983         /*
3984          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3985          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3986          * call of __mem_cgroup_threshold().
3987          */
3988         i = t->current_threshold;
3989
3990         /*
3991          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3992          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3993          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3994          * only one element of the array here.
3995          */
3996         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3997                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3998
3999         /* i = current_threshold + 1 */
4000         i++;
4001
4002         /*
4003          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4004          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4005          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4006          * only one element of the array here.
4007          */
4008         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4009                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4010
4011         /* Update current_threshold */
4012         t->current_threshold = i - 1;
4013 unlock:
4014         rcu_read_unlock();
4015 }
4016
4017 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4018 {
4019         while (memcg) {
4020                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4021                 if (do_memsw_account())
4022                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4023
4024                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4025         }
4026 }
4027
4028 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4029 {
4030         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4031         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4032
4033         if (_a->threshold > _b->threshold)
4034                 return 1;
4035
4036         if (_a->threshold < _b->threshold)
4037                 return -1;
4038
4039         return 0;
4040 }
4041
4042 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4043 {
4044         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4045
4046         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4047
4048         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4049                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4050
4051         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4052         return 0;
4053 }
4054
4055 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4056 {
4057         struct mem_cgroup *iter;
4058
4059         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4060                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4061 }
4062
4063 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4064         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4065 {
4066         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4067         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4068         unsigned long threshold;
4069         unsigned long usage;
4070         int i, size, ret;
4071
4072         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4073         if (ret)
4074                 return ret;
4075
4076         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4077
4078         if (type == _MEM) {
4079                 thresholds = &memcg->thresholds;
4080                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4081         } else if (type == _MEMSWAP) {
4082                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4083                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4084         } else
4085                 BUG();
4086
4087         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4088         if (thresholds->primary)
4089                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4090
4091         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4092
4093         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4094         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4095         if (!new) {
4096                 ret = -ENOMEM;
4097                 goto unlock;
4098         }
4099         new->size = size;
4100
4101         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4102         if (thresholds->primary) {
4103                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4104                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4105         }
4106
4107         /* Add new threshold */
4108         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4109         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4110
4111         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4112         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4113                         compare_thresholds, NULL);
4114
4115         /* Find current threshold */
4116         new->current_threshold = -1;
4117         for (i = 0; i < size; i++) {
4118                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4119                         /*
4120                          * new->current_threshold will not be used until
4121                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4122                          * it here.
4123                          */
4124                         ++new->current_threshold;
4125                 } else
4126                         break;
4127         }
4128
4129         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4130         kfree(thresholds->spare);
4131         thresholds->spare = thresholds->primary;
4132
4133         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4134
4135         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4136         synchronize_rcu();
4137
4138 unlock:
4139         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4140
4141         return ret;
4142 }
4143
4144 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4145         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4146 {
4147         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4148 }
4149
4150 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4151         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4152 {
4153         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4154 }
4155
4156 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4157         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4158 {
4159         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4160         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4161         unsigned long usage;
4162         int i, j, size;
4163
4164         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4165
4166         if (type == _MEM) {
4167                 thresholds = &memcg->thresholds;
4168                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4169         } else if (type == _MEMSWAP) {
4170                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4171                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4172         } else
4173                 BUG();
4174
4175         if (!thresholds->primary)
4176                 goto unlock;
4177
4178         /* Check if a threshold crossed before removing */
4179         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4180
4181         /* Calculate new number of threshold */
4182         size = 0;
4183         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4184                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4185                         size++;
4186         }
4187
4188         new = thresholds->spare;
4189
4190         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4191         if (!size) {
4192                 kfree(new);
4193                 new = NULL;
4194                 goto swap_buffers;
4195         }
4196
4197         new->size = size;
4198
4199         /* Copy thresholds and find current threshold */
4200         new->current_threshold = -1;
4201         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4202                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4203                         continue;
4204
4205                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4206                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4207                         /*
4208                          * new->current_threshold will not be used
4209                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4210                          * it here.
4211                          */
4212                         ++new->current_threshold;
4213                 }
4214                 j++;
4215         }
4216
4217 swap_buffers:
4218         /* Swap primary and spare array */
4219         thresholds->spare = thresholds->primary;
4220
4221         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4222
4223         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4224         synchronize_rcu();
4225
4226         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4227         if (!new) {
4228                 kfree(thresholds->spare);
4229                 thresholds->spare = NULL;
4230         }
4231 unlock:
4232         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4233 }
4234
4235 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4236         struct eventfd_ctx *eventfd)
4237 {
4238         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4239 }
4240
4241 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4242         struct eventfd_ctx *eventfd)
4243 {
4244         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4245 }
4246
4247 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4248         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4249 {
4250         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4251
4252         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4253         if (!event)
4254                 return -ENOMEM;
4255
4256         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4257
4258         event->eventfd = eventfd;
4259         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4260
4261         /* already in OOM ? */
4262         if (memcg->under_oom)
4263                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4264         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4265
4266         return 0;
4267 }
4268
4269 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4270         struct eventfd_ctx *eventfd)
4271 {
4272         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4273
4274         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4275
4276         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4277                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4278                         list_del(&ev->list);
4279                         kfree(ev);
4280                 }
4281         }
4282
4283         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4284 }
4285
4286 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4287 {
4288         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4289
4290         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4291         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4292         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4293                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4294         return 0;
4295 }
4296
4297 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4298         struct cftype *cft, u64 val)
4299 {
4300         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4301
4302         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4303         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4304                 return -EINVAL;
4305
4306         memcg->oom_kill_disable = val;
4307         if (!val)
4308                 memcg_oom_recover(memcg);
4309
4310         return 0;
4311 }
4312
4313 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4314
4315 #include <trace/events/writeback.h>
4316
4317 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4318 {
4319         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4320 }
4321
4322 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4323 {
4324         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4325 }
4326
4327 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4328 {
4329         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4330 }
4331
4332 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4333 {
4334         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4335
4336         if (!memcg->css.parent)
4337                 return NULL;
4338
4339         return &memcg->cgwb_domain;
4340 }
4341
4342 /*
4343  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4344  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4345  */
4346 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4347 {
4348         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4349         int cpu;
4350
4351         for_each_online_cpu(cpu)
4352                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4353         if (x < 0)
4354                 x = 0;
4355         return x;
4356 }
4357
4358 /**
4359  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4360  * @wb: bdi_writeback in question
4361  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4362  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4363  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4364  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4365  *
4366  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4367  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4368  * is a bit more involved.
4369  *
4370  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4371  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4372  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4373  * available memory in the system.  The caller should further cap
4374  * *@pheadroom accordingly.
4375  */
4376 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4377                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4378                          unsigned long *pwriteback)
4379 {
4380         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4381         struct mem_cgroup *parent;
4382
4383         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4384
4385         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4386         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4387         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4388                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4389         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4390
4391         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4392                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4393                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4394
4395                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4396                 memcg = parent;
4397         }
4398 }
4399
4400 /*
4401  * Foreign dirty flushing
4402  *
4403  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4404  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4405  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4406  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4407  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4408  * different cgroups isn't a common use-case.
4409  *
4410  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4411  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4412  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4413  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4414  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4415  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4416  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4417  * make writeback of the dirty pages happen.
4418  *
4419  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4420  * severely throttled after making some progress after each
4421  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4422  * completely idle.
4423  *
4424  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4425  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4426  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4427  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4428  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4429  *
4430  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4431  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4432  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4433  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4434  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4435  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4436  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4437  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4438  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4439  *
4440  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4441  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4442  * records are lockless and racy.
4443  */
4444 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4445                                              struct bdi_writeback *wb)
4446 {
4447         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4448         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4449         u64 now = get_jiffies_64();
4450         u64 oldest_at = now;
4451         int oldest = -1;
4452         int i;
4453
4454         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4455
4456         /*
4457          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4458          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4459          * written out.
4460          */
4461         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4462                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4463                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4464                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4465                         break;
4466                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4467                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4468                         oldest = i;
4469                         oldest_at = frn->at;
4470                 }
4471         }
4472
4473         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4474                 /*
4475                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4476                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4477                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4478                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4479                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4480                  */
4481                 unsigned long update_intv =
4482                         min_t(unsigned long, HZ,
4483                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4484
4485                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4486                         frn->at = now;
4487         } else if (oldest >= 0) {
4488                 /* replace the oldest free one */
4489                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4490                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4491                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4492                 frn->at = now;
4493         }
4494 }
4495
4496 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4497 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4498 {
4499         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4500         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4501         u64 now = jiffies_64;
4502         int i;
4503
4504         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4505                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4506
4507                 /*
4508                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4509                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4510                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4511                  * already one in flight.
4512                  */
4513                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4514                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4515                         frn->at = 0;
4516                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4517                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4518                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4519                                                &frn->done);
4520                 }
4521         }
4522 }
4523
4524 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4525
4526 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4527 {
4528         return 0;
4529 }
4530
4531 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4532 {
4533 }
4534
4535 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4536 {
4537 }
4538
4539 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4540
4541 /*
4542  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4543  *
4544  * "cgroup.event_control" implementation.
4545  *
4546  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4547  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4548  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4549  *
4550  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4551  * possible.
4552  */
4553
4554 /*
4555  * Unregister event and free resources.
4556  *
4557  * Gets called from workqueue.
4558  */
4559 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4560 {
4561         struct mem_cgroup_event *event =
4562                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4563         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4564
4565         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4566
4567         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4568
4569         /* Notify userspace the event is going away. */
4570         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4571
4572         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4573         kfree(event);
4574         css_put(&memcg->css);
4575 }
4576
4577 /*
4578  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4579  *
4580  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4581  */
4582 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4583                             int sync, void *key)
4584 {
4585         struct mem_cgroup_event *event =
4586                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4587         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4588         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4589
4590         if (flags & EPOLLHUP) {
4591                 /*
4592                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4593                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4594                  * for us.
4595                  *
4596                  * We can't race against event freeing since the other
4597                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4598                  * which we hold.
4599                  */
4600                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4601                 if (!list_empty(&event->list)) {
4602                         list_del_init(&event->list);
4603                         /*
4604                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4605                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4606                          */
4607                         schedule_work(&event->remove);
4608                 }
4609                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4610         }
4611
4612         return 0;
4613 }
4614
4615 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4616                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4617 {
4618         struct mem_cgroup_event *event =
4619                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4620
4621         event->wqh = wqh;
4622         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4623 }
4624
4625 /*
4626  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4627  *
4628  * Parse input and register new cgroup event handler.
4629  *
4630  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4631  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4632  */
4633 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4634                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4635 {
4636         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4637         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4638         struct mem_cgroup_event *event;
4639         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4640         unsigned int efd, cfd;
4641         struct fd efile;
4642         struct fd cfile;
4643         const char *name;
4644         char *endp;
4645         int ret;
4646
4647         buf = strstrip(buf);
4648
4649         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4650         if (*endp != ' ')
4651                 return -EINVAL;
4652         buf = endp + 1;
4653
4654         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4655         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4656                 return -EINVAL;
4657         buf = endp + 1;
4658
4659         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4660         if (!event)
4661                 return -ENOMEM;
4662
4663         event->memcg = memcg;
4664         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4665         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4666         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4667         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4668
4669         efile = fdget(efd);
4670         if (!efile.file) {
4671                 ret = -EBADF;
4672                 goto out_kfree;
4673         }
4674
4675         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4676         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4677                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4678                 goto out_put_efile;
4679         }
4680
4681         cfile = fdget(cfd);
4682         if (!cfile.file) {
4683                 ret = -EBADF;
4684                 goto out_put_eventfd;
4685         }
4686
4687         /* the process need read permission on control file */
4688         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4689         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4690         if (ret < 0)
4691                 goto out_put_cfile;
4692
4693         /*
4694          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4695          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4696          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4697          * is for compatibility anyway.
4698          *
4699          * DO NOT ADD NEW FILES.
4700          */
4701         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4702
4703         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4704                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4705                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4706         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4707                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4708                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4709         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4710                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4711                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4712         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4713                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4714                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4715         } else {
4716                 ret = -EINVAL;
4717                 goto out_put_cfile;
4718         }
4719
4720         /*
4721          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4722          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4723          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4724          */
4725         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4726                                                &memory_cgrp_subsys);
4727         ret = -EINVAL;
4728         if (IS_ERR(cfile_css))
4729                 goto out_put_cfile;
4730         if (cfile_css != css) {
4731                 css_put(cfile_css);
4732                 goto out_put_cfile;
4733         }
4734
4735         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4736         if (ret)
4737                 goto out_put_css;
4738
4739         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4740
4741         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4742         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4743         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4744
4745         fdput(cfile);
4746         fdput(efile);
4747
4748         return nbytes;
4749
4750 out_put_css:
4751         css_put(css);
4752 out_put_cfile:
4753         fdput(cfile);
4754 out_put_eventfd:
4755         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4756 out_put_efile:
4757         fdput(efile);
4758 out_kfree:
4759         kfree(event);
4760
4761         return ret;
4762 }
4763
4764 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4765         {
4766                 .name = "usage_in_bytes",
4767                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4768                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4769         },
4770         {
4771                 .name = "max_usage_in_bytes",
4772                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4773                 .write = mem_cgroup_reset,
4774                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4775         },
4776         {
4777                 .name = "limit_in_bytes",
4778                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4779                 .write = mem_cgroup_write,
4780                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4781         },
4782         {
4783                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4784                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4785                 .write = mem_cgroup_write,
4786                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4787         },
4788         {
4789                 .name = "failcnt",
4790                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4791                 .write = mem_cgroup_reset,
4792                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4793         },
4794         {
4795                 .name = "stat",
4796                 .seq_show = memcg_stat_show,
4797         },
4798         {
4799                 .name = "force_empty",
4800                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4801         },
4802         {
4803                 .name = "use_hierarchy",
4804                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4805                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4806         },
4807         {
4808                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4809                 .write = memcg_write_event_control,
4810                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4811         },
4812         {
4813                 .name = "swappiness",
4814                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4815                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4816         },
4817         {
4818                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4819                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4820                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4821         },
4822         {
4823                 .name = "oom_control",
4824                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4825                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4826                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4827         },
4828         {
4829                 .name = "pressure_level",
4830         },
4831 #ifdef CONFIG_NUMA
4832         {
4833                 .name = "numa_stat",
4834                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4835         },
4836 #endif
4837         {
4838                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4839                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4840                 .write = mem_cgroup_write,
4841                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4842         },
4843         {
4844                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4845                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4846                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4847         },
4848         {
4849                 .name = "kmem.failcnt",
4850                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4851                 .write = mem_cgroup_reset,
4852                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4853         },
4854         {
4855                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4856                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4857                 .write = mem_cgroup_reset,
4858                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4859         },
4860 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4861         {
4862                 .name = "kmem.slabinfo",
4863                 .seq_start = memcg_slab_start,
4864                 .seq_next = memcg_slab_next,
4865                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4866                 .seq_show = memcg_slab_show,
4867         },
4868 #endif
4869         {
4870                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4871                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4872                 .write = mem_cgroup_write,
4873                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4874         },
4875         {
4876                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4877                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4878                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4879         },
4880         {
4881                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4882                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4883                 .write = mem_cgroup_reset,
4884                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4885         },
4886         {
4887                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4888                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4889                 .write = mem_cgroup_reset,
4890                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4891         },
4892         { },    /* terminate */
4893 };
4894
4895 /*
4896  * Private memory cgroup IDR
4897  *
4898  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4899  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4900  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4901  * memory-controlled cgroups to 64k.
4902  *
4903  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4904  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4905  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4906  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4907  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4908  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4909  *
4910  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4911  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4912  * when the CSS is offlined.
4913  *
4914  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4915  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4916  * those references are manageable from userspace.
4917  */
4918
4919 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4920
4921 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4922 {
4923         if (memcg->id.id > 0) {
4924                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4925                 memcg->id.id = 0;
4926         }
4927 }
4928
4929 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4930 {
4931         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4932 }
4933
4934 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4935 {
4936         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4937                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4938
4939                 /* Memcg ID pins CSS */
4940                 css_put(&memcg->css);
4941         }
4942 }
4943
4944 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4945 {
4946         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4947 }
4948
4949 /**
4950  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4951  * @id: the memcg id to look up
4952  *
4953  * Caller must hold rcu_read_lock().
4954  */
4955 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4956 {
4957         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4958         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4959 }
4960
4961 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4962 {
4963         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4964         int tmp = node;
4965         /*
4966          * This routine is called against possible nodes.
4967          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4968          *
4969          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4970          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4971          *       function.
4972          */
4973         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4974                 tmp = -1;
4975         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4976         if (!pn)
4977                 return 1;
4978
4979         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4980         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4981                 kfree(pn);
4982                 return 1;
4983         }
4984
4985         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4986         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4987                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4988                 kfree(pn);
4989                 return 1;
4990         }
4991
4992         lruvec_init(&pn->lruvec);
4993         pn->usage_in_excess = 0;
4994         pn->on_tree = false;
4995         pn->memcg = memcg;
4996
4997         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4998         return 0;
4999 }
5000
5001 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5002 {
5003         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
5004
5005         if (!pn)
5006                 return;
5007
5008         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
5009         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
5010         kfree(pn);
5011 }
5012
5013 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5014 {
5015         int node;
5016
5017         /*
5018          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
5019          * on parent's and all ancestor levels.
5020          */
5021         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, false);
5022         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
5023         for_each_node(node)
5024                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
5025         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
5026         free_percpu(memcg->vmstats_local);
5027         kfree(memcg);
5028 }
5029
5030 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5031 {
5032         memcg_wb_domain_exit(memcg);
5033         __mem_cgroup_free(memcg);
5034 }
5035
5036 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
5037 {
5038         struct mem_cgroup *memcg;
5039         unsigned int size;
5040         int node;
5041         int __maybe_unused i;
5042
5043         size = sizeof(struct mem_cgroup);
5044         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
5045
5046         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
5047         if (!memcg)
5048                 return NULL;
5049
5050         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
5051                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
5052                                  GFP_KERNEL);
5053         if (memcg->id.id < 0)
5054                 goto fail;
5055
5056         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5057         if (!memcg->vmstats_local)
5058                 goto fail;
5059
5060         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5061         if (!memcg->vmstats_percpu)
5062                 goto fail;
5063
5064         for_each_node(node)
5065                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5066                         goto fail;
5067
5068         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5069                 goto fail;
5070
5071         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5072         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
5073         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5074         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5075         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5076         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5077         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5078         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5079         memcg->socket_pressure = jiffies;
5080 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5081         memcg->kmemcg_id = -1;
5082 #endif
5083 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5084         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5085         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5086                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5087                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5088 #endif
5089 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5090         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5091         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5092         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5093 #endif
5094         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5095         return memcg;
5096 fail:
5097         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5098         __mem_cgroup_free(memcg);
5099         return NULL;
5100 }
5101
5102 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5103 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5104 {
5105         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5106         struct mem_cgroup *memcg;
5107         long error = -ENOMEM;
5108
5109         memcg = mem_cgroup_alloc();
5110         if (!memcg)
5111                 return ERR_PTR(error);
5112
5113         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5114         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5115         if (parent) {
5116                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5117                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5118         }
5119         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5120                 memcg->use_hierarchy = true;
5121                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5122                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5123                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5124                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5125                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5126         } else {
5127                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5128                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5129                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5130                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5131                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5132                 /*
5133                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5134                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5135                  * unfortunate state in our controller.
5136                  */
5137                 if (parent != root_mem_cgroup)
5138                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5139         }
5140
5141         /* The following stuff does not apply to the root */
5142         if (!parent) {
5143 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5144                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5145 #endif
5146                 root_mem_cgroup = memcg;
5147                 return &memcg->css;
5148         }
5149
5150         error = memcg_online_kmem(memcg);
5151         if (error)
5152                 goto fail;
5153
5154         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5155                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5156
5157         return &memcg->css;
5158 fail:
5159         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5160         mem_cgroup_free(memcg);
5161         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5162 }
5163
5164 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5165 {
5166         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5167
5168         /*
5169          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5170          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5171          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5172          */
5173         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5174                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5175                 return -ENOMEM;
5176         }
5177
5178         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5179         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5180         css_get(css);
5181         return 0;
5182 }
5183
5184 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5185 {
5186         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5187         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5188
5189         /*
5190          * Unregister events and notify userspace.
5191          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5192          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5193          */
5194         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5195         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5196                 list_del_init(&event->list);
5197                 schedule_work(&event->remove);
5198         }
5199         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5200
5201         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5202         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5203
5204         memcg_offline_kmem(memcg);
5205         wb_memcg_offline(memcg);
5206
5207         drain_all_stock(memcg);
5208
5209         mem_cgroup_id_put(memcg);
5210 }
5211
5212 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5213 {
5214         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5215
5216         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5217 }
5218
5219 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5220 {
5221         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5222         int __maybe_unused i;
5223
5224 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5225         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5226                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5227 #endif
5228         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5229                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5230
5231         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5232                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5233
5234         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5235         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5236         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5237         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5238         memcg_free_kmem(memcg);
5239         mem_cgroup_free(memcg);
5240 }
5241
5242 /**
5243  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5244  * @css: the target css
5245  *
5246  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5247  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5248  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5249  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5250  * made visible again.
5251  *
5252  * The current implementation only resets the essential configurations.
5253  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5254  */
5255 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5256 {
5257         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5258
5259         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5260         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5261         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5262         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5263         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5264         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5265         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5266         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5267         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5268         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5269 }
5270
5271 #ifdef CONFIG_MMU
5272 /* Handlers for move charge at task migration. */
5273 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5274 {
5275         int ret;
5276
5277         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5278         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5279         if (!ret) {
5280                 mc.precharge += count;
5281                 return ret;
5282         }
5283
5284         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5285         while (count--) {
5286                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5287                 if (ret)
5288                         return ret;
5289                 mc.precharge++;
5290                 cond_resched();
5291         }
5292         return 0;
5293 }
5294
5295 union mc_target {
5296         struct page     *page;
5297         swp_entry_t     ent;
5298 };
5299
5300 enum mc_target_type {
5301         MC_TARGET_NONE = 0,
5302         MC_TARGET_PAGE,
5303         MC_TARGET_SWAP,
5304         MC_TARGET_DEVICE,
5305 };
5306
5307 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5308                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5309 {
5310         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5311
5312         if (!page || !page_mapped(page))
5313                 return NULL;
5314         if (PageAnon(page)) {
5315                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5316                         return NULL;
5317         } else {
5318                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5319                         return NULL;
5320         }
5321         if (!get_page_unless_zero(page))
5322                 return NULL;
5323
5324         return page;
5325 }
5326
5327 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5328 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5329                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5330 {
5331         struct page *page = NULL;
5332         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5333
5334         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5335                 return NULL;
5336
5337         /*
5338          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5339          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5340          * as special swap entry in the CPU page table.
5341          */
5342         if (is_device_private_entry(ent)) {
5343                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5344                 /*
5345                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5346                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5347                  */
5348                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5349                         return NULL;
5350                 return page;
5351         }
5352
5353         /*
5354          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5355          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5356          */
5357         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5358         if (do_memsw_account())
5359                 entry->val = ent.val;
5360
5361         return page;
5362 }
5363 #else
5364 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5365                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5366 {
5367         return NULL;
5368 }
5369 #endif
5370
5371 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5372                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5373 {
5374         struct page *page = NULL;
5375         struct address_space *mapping;
5376         pgoff_t pgoff;
5377
5378         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5379                 return NULL;
5380         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5381                 return NULL;
5382
5383         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5384         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5385
5386         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5387 #ifdef CONFIG_SWAP
5388         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5389         if (shmem_mapping(mapping)) {
5390                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5391                 if (xa_is_value(page)) {
5392                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5393                         if (do_memsw_account())
5394                                 *entry = swp;
5395                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5396                                              swp_offset(swp));
5397                 }
5398         } else
5399                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5400 #else
5401         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5402 #endif
5403         return page;
5404 }
5405
5406 /**
5407  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5408  * @page: the page
5409  * @compound: charge the page as compound or small page
5410  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5411  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5412  *
5413  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5414  *
5415  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5416  * from old cgroup.
5417  */
5418 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5419                                    bool compound,
5420                                    struct mem_cgroup *from,
5421                                    struct mem_cgroup *to)
5422 {
5423         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5424         struct pglist_data *pgdat;
5425         unsigned long flags;
5426         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5427         int ret;
5428         bool anon;
5429
5430         VM_BUG_ON(from == to);
5431         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5432         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5433
5434         /*
5435          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5436          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5437          */
5438         ret = -EBUSY;
5439         if (!trylock_page(page))
5440                 goto out;
5441
5442         ret = -EINVAL;
5443         if (page->mem_cgroup != from)
5444                 goto out_unlock;
5445
5446         anon = PageAnon(page);
5447
5448         pgdat = page_pgdat(page);
5449         from_vec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, from);
5450         to_vec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, to);
5451
5452         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5453
5454         if (!anon && page_mapped(page)) {
5455                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5456                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5457         }
5458
5459         /*
5460          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5461          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5462          * So mapping should be stable for dirty pages.
5463          */
5464         if (!anon && PageDirty(page)) {
5465                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5466
5467                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5468                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5469                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5470                 }
5471         }
5472
5473         if (PageWriteback(page)) {
5474                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5475                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5476         }
5477
5478 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5479         if (compound && !list_empty(page_deferred_list(page))) {
5480                 spin_lock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5481                 list_del_init(page_deferred_list(page));
5482                 from->deferred_split_queue.split_queue_len--;
5483                 spin_unlock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5484         }
5485 #endif
5486         /*
5487          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5488          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5489          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5490          */
5491
5492         /* caller should have done css_get */
5493         page->mem_cgroup = to;
5494
5495 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5496         if (compound && list_empty(page_deferred_list(page))) {
5497                 spin_lock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5498                 list_add_tail(page_deferred_list(page),
5499                               &to->deferred_split_queue.split_queue);
5500                 to->deferred_split_queue.split_queue_len++;
5501                 spin_unlock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5502         }
5503 #endif
5504
5505         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5506
5507         ret = 0;
5508
5509         local_irq_disable();
5510         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5511         memcg_check_events(to, page);
5512         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5513         memcg_check_events(from, page);
5514         local_irq_enable();
5515 out_unlock:
5516         unlock_page(page);
5517 out:
5518         return ret;
5519 }
5520
5521 /**
5522  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5523  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5524  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5525  * @ptent: the pte to be checked
5526  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5527  *
5528  * Returns
5529  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5530  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5531  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5532  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5533  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5534  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5535  *     in target->ent.
5536  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5537  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5538  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5539  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5540  *     regular page.
5541  *
5542  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5543  *
5544  * Called with pte lock held.
5545  */
5546
5547 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5548                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5549 {
5550         struct page *page = NULL;
5551         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5552         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5553
5554         if (pte_present(ptent))
5555                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5556         else if (is_swap_pte(ptent))
5557                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5558         else if (pte_none(ptent))
5559                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5560
5561         if (!page && !ent.val)
5562                 return ret;
5563         if (page) {
5564                 /*
5565                  * Do only loose check w/o serialization.
5566                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5567                  * not under LRU exclusion.
5568                  */
5569                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5570                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5571                         if (is_device_private_page(page))
5572                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5573                         if (target)
5574                                 target->page = page;
5575                 }
5576                 if (!ret || !target)
5577                         put_page(page);
5578         }
5579         /*
5580          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5581          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5582          */
5583         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5584             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5585                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5586                 if (target)
5587                         target->ent = ent;
5588         }
5589         return ret;
5590 }
5591
5592 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5593 /*
5594  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5595  * not support them for now.
5596  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5597  */
5598 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5599                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5600 {
5601         struct page *page = NULL;
5602         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5603
5604         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5605                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5606                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5607                 return ret;
5608         }
5609         page = pmd_page(pmd);
5610         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5611         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5612                 return ret;
5613         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5614                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5615                 if (target) {
5616                         get_page(page);
5617                         target->page = page;
5618                 }
5619         }
5620         return ret;
5621 }
5622 #else
5623 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5624                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5625 {
5626         return MC_TARGET_NONE;
5627 }
5628 #endif
5629
5630 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5631                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5632                                         struct mm_walk *walk)
5633 {
5634         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5635         pte_t *pte;
5636         spinlock_t *ptl;
5637
5638         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5639         if (ptl) {
5640                 /*
5641                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5642                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5643                  * this might change.
5644                  */
5645                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5646                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5647                 spin_unlock(ptl);
5648                 return 0;
5649         }
5650
5651         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5652                 return 0;
5653         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5654         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5655                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5656                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5657         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5658         cond_resched();
5659
5660         return 0;
5661 }
5662
5663 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5664         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5665 };
5666
5667 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5668 {
5669         unsigned long precharge;
5670
5671         down_read(&mm->mmap_sem);
5672         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5673         up_read(&mm->mmap_sem);
5674
5675         precharge = mc.precharge;
5676         mc.precharge = 0;
5677
5678         return precharge;
5679 }
5680
5681 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5682 {
5683         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5684
5685         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5686         mc.moving_task = current;
5687         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5688 }
5689
5690 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5691 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5692 {
5693         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5694         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5695
5696         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5697         if (mc.precharge) {
5698                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5699                 mc.precharge = 0;
5700         }
5701         /*
5702          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5703          * we must uncharge here.
5704          */
5705         if (mc.moved_charge) {
5706                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5707                 mc.moved_charge = 0;
5708         }
5709         /* we must fixup refcnts and charges */
5710         if (mc.moved_swap) {
5711                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5712                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5713                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5714
5715                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5716
5717                 /*
5718                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5719                  * should uncharge to->memory.
5720                  */
5721                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5722                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5723
5724                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5725                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5726
5727                 mc.moved_swap = 0;
5728         }
5729         memcg_oom_recover(from);
5730         memcg_oom_recover(to);
5731         wake_up_all(&mc.waitq);
5732 }
5733
5734 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5735 {
5736         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5737
5738         /*
5739          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5740          * task migration.
5741          */
5742         mc.moving_task = NULL;
5743         __mem_cgroup_clear_mc();
5744         spin_lock(&mc.lock);
5745         mc.from = NULL;
5746         mc.to = NULL;
5747         mc.mm = NULL;
5748         spin_unlock(&mc.lock);
5749
5750         mmput(mm);
5751 }
5752
5753 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5754 {
5755         struct cgroup_subsys_state *css;
5756         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5757         struct mem_cgroup *from;
5758         struct task_struct *leader, *p;
5759         struct mm_struct *mm;
5760         unsigned long move_flags;
5761         int ret = 0;
5762
5763         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5764         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5765                 return 0;
5766
5767         /*
5768          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5769          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5770          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5771          * multiple.
5772          */
5773         p = NULL;
5774         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5775                 WARN_ON_ONCE(p);
5776                 p = leader;
5777                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5778         }
5779         if (!p)
5780                 return 0;
5781
5782         /*
5783          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5784          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5785          * So we need to save it, and keep it going.
5786          */
5787         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5788         if (!move_flags)
5789                 return 0;
5790
5791         from = mem_cgroup_from_task(p);
5792
5793         VM_BUG_ON(from == memcg);
5794
5795         mm = get_task_mm(p);
5796         if (!mm)
5797                 return 0;
5798         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5799         if (mm->owner == p) {
5800                 VM_BUG_ON(mc.from);
5801                 VM_BUG_ON(mc.to);
5802                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5803                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5804                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5805
5806                 spin_lock(&mc.lock);
5807                 mc.mm = mm;
5808                 mc.from = from;
5809                 mc.to = memcg;
5810                 mc.flags = move_flags;
5811                 spin_unlock(&mc.lock);
5812                 /* We set mc.moving_task later */
5813
5814                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5815                 if (ret)
5816                         mem_cgroup_clear_mc();
5817         } else {
5818                 mmput(mm);
5819         }
5820         return ret;
5821 }
5822
5823 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5824 {
5825         if (mc.to)
5826                 mem_cgroup_clear_mc();
5827 }
5828
5829 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5830                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5831                                 struct mm_walk *walk)
5832 {
5833         int ret = 0;
5834         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5835         pte_t *pte;
5836         spinlock_t *ptl;
5837         enum mc_target_type target_type;
5838         union mc_target target;
5839         struct page *page;
5840
5841         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5842         if (ptl) {
5843                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5844                         spin_unlock(ptl);
5845                         return 0;
5846                 }
5847                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5848                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5849                         page = target.page;
5850                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5851                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5852                                                              mc.from, mc.to)) {
5853                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5854                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5855                                 }
5856                                 putback_lru_page(page);
5857                         }
5858                         put_page(page);
5859                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5860                         page = target.page;
5861                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5862                                                      mc.from, mc.to)) {
5863                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5864                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5865                         }
5866                         put_page(page);
5867                 }
5868                 spin_unlock(ptl);
5869                 return 0;
5870         }
5871
5872         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5873                 return 0;
5874 retry:
5875         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5876         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5877                 pte_t ptent = *(pte++);
5878                 bool device = false;
5879                 swp_entry_t ent;
5880
5881                 if (!mc.precharge)
5882                         break;
5883
5884                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5885                 case MC_TARGET_DEVICE:
5886                         device = true;
5887                         /* fall through */
5888                 case MC_TARGET_PAGE:
5889                         page = target.page;
5890                         /*
5891                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5892                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5893                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5894                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5895                          */
5896                         if (PageTransCompound(page))
5897                                 goto put;
5898                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5899                                 goto put;
5900                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5901                                                 mc.from, mc.to)) {
5902                                 mc.precharge--;
5903                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5904                                 mc.moved_charge++;
5905                         }
5906                         if (!device)
5907                                 putback_lru_page(page);
5908 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5909                         put_page(page);
5910                         break;
5911                 case MC_TARGET_SWAP:
5912                         ent = target.ent;
5913                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5914                                 mc.precharge--;
5915                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5916                                 mc.moved_swap++;
5917                         }
5918                         break;
5919                 default:
5920                         break;
5921                 }
5922         }
5923         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5924         cond_resched();
5925
5926         if (addr != end) {
5927                 /*
5928                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5929                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5930                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5931                  * phase.
5932                  */
5933                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5934                 if (!ret)
5935                         goto retry;
5936         }
5937
5938         return ret;
5939 }
5940
5941 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5942         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5943 };
5944
5945 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5946 {
5947         lru_add_drain_all();
5948         /*
5949          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5950          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5951          * for already started RCU-only updates to finish.
5952          */
5953         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5954         synchronize_rcu();
5955 retry:
5956         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5957                 /*
5958                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5959                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5960                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5961                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5962                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5963                  */
5964                 __mem_cgroup_clear_mc();
5965                 cond_resched();
5966                 goto retry;
5967         }
5968         /*
5969          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5970          * additional charge, the page walk just aborts.
5971          */
5972         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5973                         NULL);
5974
5975         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5976         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5977 }
5978
5979 static void mem_cgroup_move_task(void)
5980 {
5981         if (mc.to) {
5982                 mem_cgroup_move_charge();
5983                 mem_cgroup_clear_mc();
5984         }
5985 }
5986 #else   /* !CONFIG_MMU */
5987 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5988 {
5989         return 0;
5990 }
5991 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5992 {
5993 }
5994 static void mem_cgroup_move_task(void)
5995 {
5996 }
5997 #endif
5998
5999 /*
6000  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
6001  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
6002  * attempt.
6003  */
6004 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
6005 {
6006         /*
6007          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
6008          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
6009          * on for the root memcg is enough.
6010          */
6011         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6012                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
6013         else
6014                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
6015 }
6016
6017 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
6018 {
6019         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
6020                 seq_puts(m, "max\n");
6021         else
6022                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
6023
6024         return 0;
6025 }
6026
6027 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6028                                struct cftype *cft)
6029 {
6030         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6031
6032         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
6033 }
6034
6035 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
6036 {
6037         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6038                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
6039 }
6040
6041 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
6042                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6043 {
6044         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6045         unsigned long min;
6046         int err;
6047
6048         buf = strstrip(buf);
6049         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
6050         if (err)
6051                 return err;
6052
6053         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
6054
6055         return nbytes;
6056 }
6057
6058 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
6059 {
6060         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6061                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
6062 }
6063
6064 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
6065                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6066 {
6067         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6068         unsigned long low;
6069         int err;
6070
6071         buf = strstrip(buf);
6072         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6073         if (err)
6074                 return err;
6075
6076         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6077
6078         return nbytes;
6079 }
6080
6081 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6082 {
6083         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6084 }
6085
6086 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6087                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6088 {
6089         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6090         unsigned long nr_pages;
6091         unsigned long high;
6092         int err;
6093
6094         buf = strstrip(buf);
6095         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6096         if (err)
6097                 return err;
6098
6099         memcg->high = high;
6100
6101         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6102         if (nr_pages > high)
6103                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6104                                              GFP_KERNEL, true);
6105
6106         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6107         return nbytes;
6108 }
6109
6110 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6111 {
6112         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6113                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6114 }
6115
6116 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6117                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6118 {
6119         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6120         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6121         bool drained = false;
6122         unsigned long max;
6123         int err;
6124
6125         buf = strstrip(buf);
6126         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6127         if (err)
6128                 return err;
6129
6130         xchg(&memcg->memory.max, max);
6131
6132         for (;;) {
6133                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6134
6135                 if (nr_pages <= max)
6136                         break;
6137
6138                 if (signal_pending(current)) {
6139                         err = -EINTR;
6140                         break;
6141                 }
6142
6143                 if (!drained) {
6144                         drain_all_stock(memcg);
6145                         drained = true;
6146                         continue;
6147                 }
6148
6149                 if (nr_reclaims) {
6150                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6151                                                           GFP_KERNEL, true))
6152                                 nr_reclaims--;
6153                         continue;
6154                 }
6155
6156                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6157                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6158                         break;
6159         }
6160
6161         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6162         return nbytes;
6163 }
6164
6165 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6166 {
6167         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6168         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6169         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6170         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6171         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6172                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6173 }
6174
6175 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6176 {
6177         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6178
6179         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6180         return 0;
6181 }
6182
6183 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6184 {
6185         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6186
6187         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6188         return 0;
6189 }
6190
6191 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6192 {
6193         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6194         char *buf;
6195
6196         buf = memory_stat_format(memcg);
6197         if (!buf)
6198                 return -ENOMEM;
6199         seq_puts(m, buf);
6200         kfree(buf);
6201         return 0;
6202 }
6203
6204 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6205 {
6206         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6207
6208         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6209
6210         return 0;
6211 }
6212
6213 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6214                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6215 {
6216         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6217         int ret, oom_group;
6218
6219         buf = strstrip(buf);
6220         if (!buf)
6221                 return -EINVAL;
6222
6223         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6224         if (ret)
6225                 return ret;
6226
6227         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6228                 return -EINVAL;
6229
6230         memcg->oom_group = oom_group;
6231
6232         return nbytes;
6233 }
6234
6235 static struct cftype memory_files[] = {
6236         {
6237                 .name = "current",
6238                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6239                 .read_u64 = memory_current_read,
6240         },
6241         {
6242                 .name = "min",
6243                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6244                 .seq_show = memory_min_show,
6245                 .write = memory_min_write,
6246         },
6247         {
6248                 .name = "low",
6249                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6250                 .seq_show = memory_low_show,
6251                 .write = memory_low_write,
6252         },
6253         {
6254                 .name = "high",
6255                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6256                 .seq_show = memory_high_show,
6257                 .write = memory_high_write,
6258         },
6259         {
6260                 .name = "max",
6261                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6262                 .seq_show = memory_max_show,
6263                 .write = memory_max_write,
6264         },
6265         {
6266                 .name = "events",
6267                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6268                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6269                 .seq_show = memory_events_show,
6270         },
6271         {
6272                 .name = "events.local",
6273                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6274                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6275                 .seq_show = memory_events_local_show,
6276         },
6277         {
6278                 .name = "stat",
6279                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6280                 .seq_show = memory_stat_show,
6281         },
6282         {
6283                 .name = "oom.group",
6284                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6285                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6286                 .write = memory_oom_group_write,
6287         },
6288         { }     /* terminate */
6289 };
6290
6291 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6292         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6293         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6294         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6295         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6296         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6297         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6298         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6299         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6300         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6301         .bind = mem_cgroup_bind,
6302         .dfl_cftypes = memory_files,
6303         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6304         .early_init = 0,
6305 };
6306
6307 /**
6308  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6309  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6310  * @memcg: the memory cgroup to check
6311  *
6312  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6313  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6314  *
6315  * Returns one of the following:
6316  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6317  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6318  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6319  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6320  *
6321  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
6322  *
6323  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
6324  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
6325  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
6326  *
6327  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
6328  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
6329  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
6330  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
6331  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
6332  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
6333  * protected memory.
6334  *
6335  *                                             low_usage
6336  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
6337  *                                        siblings_low_usage
6338  *
6339  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
6340  * low_usage = |
6341  *             | 0, otherwise.
6342  *
6343  *
6344  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
6345  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
6346  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
6347  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
6348  * distribution.
6349  *
6350  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
6351  *
6352  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
6353  *    //\\
6354  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
6355  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
6356  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
6357  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
6358  *
6359  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
6360  * is expected (approximately):
6361  *
6362  *     A/memory.current = 2G
6363  *
6364  *     B/memory.current = 1.3G
6365  *     C/memory.current = 0.6G
6366  *     D/memory.current = 0
6367  *     E/memory.current = 0
6368  *
6369  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
6370  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
6371  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
6372  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
6373  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
6374  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
6375  * as memory.low is a best-effort mechanism.
6376  */
6377 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6378                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6379 {
6380         struct mem_cgroup *parent;
6381         unsigned long emin, parent_emin;
6382         unsigned long elow, parent_elow;
6383         unsigned long usage;
6384
6385         if (mem_cgroup_disabled())
6386                 return MEMCG_PROT_NONE;
6387
6388         if (!root)
6389                 root = root_mem_cgroup;
6390         if (memcg == root)
6391                 return MEMCG_PROT_NONE;
6392
6393         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6394         if (!usage)
6395                 return MEMCG_PROT_NONE;
6396
6397         emin = memcg->memory.min;
6398         elow = memcg->memory.low;
6399
6400         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6401         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6402         if (!parent)
6403                 return MEMCG_PROT_NONE;
6404
6405         if (parent == root)
6406                 goto exit;
6407
6408         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
6409         emin = min(emin, parent_emin);
6410         if (emin && parent_emin) {
6411                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
6412
6413                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
6414                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
6415                         &parent->memory.children_min_usage);
6416
6417                 if (min_usage && siblings_min_usage)
6418                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
6419                                    siblings_min_usage);
6420         }
6421
6422         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
6423         elow = min(elow, parent_elow);
6424         if (elow && parent_elow) {
6425                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
6426
6427                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
6428                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
6429                         &parent->memory.children_low_usage);
6430
6431                 if (low_usage && siblings_low_usage)
6432                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
6433                                    siblings_low_usage);
6434         }
6435
6436 exit:
6437         memcg->memory.emin = emin;
6438         memcg->memory.elow = elow;
6439
6440         if (usage <= emin)
6441                 return MEMCG_PROT_MIN;
6442         else if (usage <= elow)
6443                 return MEMCG_PROT_LOW;
6444         else
6445                 return MEMCG_PROT_NONE;
6446 }
6447
6448 /**
6449  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6450  * @page: page to charge
6451  * @mm: mm context of the victim
6452  * @gfp_mask: reclaim mode
6453  * @memcgp: charged memcg return
6454  * @compound: charge the page as compound or small page
6455  *
6456  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6457  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6458  *
6459  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6460  * Otherwise, an error code is returned.
6461  *
6462  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6463  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6464  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6465  */
6466 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6467                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6468                           bool compound)
6469 {
6470         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6471         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6472         int ret = 0;
6473
6474         if (mem_cgroup_disabled())
6475                 goto out;
6476
6477         if (PageSwapCache(page)) {
6478                 /*
6479                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6480                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6481                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6482                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6483                  * in turn serializes uncharging.
6484                  */
6485                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6486                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6487                         goto out;
6488
6489                 if (do_swap_account) {
6490                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6491                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6492
6493                         rcu_read_lock();
6494                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6495                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6496                                 memcg = NULL;
6497                         rcu_read_unlock();
6498                 }
6499         }
6500
6501         if (!memcg)
6502                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6503
6504         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6505
6506         css_put(&memcg->css);
6507 out:
6508         *memcgp = memcg;
6509         return ret;
6510 }
6511
6512 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6513                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6514                           bool compound)
6515 {
6516         struct mem_cgroup *memcg;
6517         int ret;
6518
6519         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6520         memcg = *memcgp;
6521         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6522         return ret;
6523 }
6524
6525 /**
6526  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6527  * @page: page to charge
6528  * @memcg: memcg to charge the page to
6529  * @lrucare: page might be on LRU already
6530  * @compound: charge the page as compound or small page
6531  *
6532  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6533  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6534  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6535  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6536  *
6537  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6538  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6539  *
6540  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6541  */
6542 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6543                               bool lrucare, bool compound)
6544 {
6545         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6546
6547         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6548         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6549
6550         if (mem_cgroup_disabled())
6551                 return;
6552         /*
6553          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6554          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6555          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6556          */
6557         if (!memcg)
6558                 return;
6559
6560         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6561
6562         local_irq_disable();
6563         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6564         memcg_check_events(memcg, page);
6565         local_irq_enable();
6566
6567         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6568                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6569                 /*
6570                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6571                  * let's not wait for it.  The page already received a
6572                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6573                  */
6574                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6575         }
6576 }
6577
6578 /**
6579  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6580  * @page: page to charge
6581  * @memcg: memcg to charge the page to
6582  * @compound: charge the page as compound or small page
6583  *
6584  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6585  */
6586 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6587                 bool compound)
6588 {
6589         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6590
6591         if (mem_cgroup_disabled())
6592                 return;
6593         /*
6594          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6595          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6596          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6597          */
6598         if (!memcg)
6599                 return;
6600
6601         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6602 }
6603
6604 struct uncharge_gather {
6605         struct mem_cgroup *memcg;
6606         unsigned long pgpgout;
6607         unsigned long nr_anon;
6608         unsigned long nr_file;
6609         unsigned long nr_kmem;
6610         unsigned long nr_huge;
6611         unsigned long nr_shmem;
6612         struct page *dummy_page;
6613 };
6614
6615 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6616 {
6617         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6618 }
6619
6620 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6621 {
6622         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6623         unsigned long flags;
6624
6625         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6626                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6627                 if (do_memsw_account())
6628                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6629                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6630                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6631                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6632         }
6633
6634         local_irq_save(flags);
6635         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6636         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6637         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6638         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6639         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6640         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6641         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6642         local_irq_restore(flags);
6643
6644         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6645                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6646 }
6647
6648 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6649 {
6650         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6651         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6652                         !PageHWPoison(page) , page);
6653
6654         if (!page->mem_cgroup)
6655                 return;
6656
6657         /*
6658          * Nobody should be changing or seriously looking at
6659          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6660          * exclusive access to the page.
6661          */
6662
6663         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6664                 if (ug->memcg) {
6665                         uncharge_batch(ug);
6666                         uncharge_gather_clear(ug);
6667                 }
6668                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6669         }
6670
6671         if (!PageKmemcg(page)) {
6672                 unsigned int nr_pages = 1;
6673
6674                 if (PageTransHuge(page)) {
6675                         nr_pages = compound_nr(page);
6676                         ug->nr_huge += nr_pages;
6677                 }
6678                 if (PageAnon(page))
6679                         ug->nr_anon += nr_pages;
6680                 else {
6681                         ug->nr_file += nr_pages;
6682                         if (PageSwapBacked(page))
6683                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6684                 }
6685                 ug->pgpgout++;
6686         } else {
6687                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6688                 __ClearPageKmemcg(page);
6689         }
6690
6691         ug->dummy_page = page;
6692         page->mem_cgroup = NULL;
6693 }
6694
6695 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6696 {
6697         struct uncharge_gather ug;
6698         struct list_head *next;
6699
6700         uncharge_gather_clear(&ug);
6701
6702         /*
6703          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6704          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6705          */
6706         next = page_list->next;
6707         do {
6708                 struct page *page;
6709
6710                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6711                 next = page->lru.next;
6712
6713                 uncharge_page(page, &ug);
6714         } while (next != page_list);
6715
6716         if (ug.memcg)
6717                 uncharge_batch(&ug);
6718 }
6719
6720 /**
6721  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6722  * @page: page to uncharge
6723  *
6724  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6725  * mem_cgroup_commit_charge().
6726  */
6727 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6728 {
6729         struct uncharge_gather ug;
6730
6731         if (mem_cgroup_disabled())
6732                 return;
6733
6734         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6735         if (!page->mem_cgroup)
6736                 return;
6737
6738         uncharge_gather_clear(&ug);
6739         uncharge_page(page, &ug);
6740         uncharge_batch(&ug);
6741 }
6742
6743 /**
6744  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6745  * @page_list: list of pages to uncharge
6746  *
6747  * Uncharge a list of pages previously charged with
6748  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6749  */
6750 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6751 {
6752         if (mem_cgroup_disabled())
6753                 return;
6754
6755         if (!list_empty(page_list))
6756                 uncharge_list(page_list);
6757 }
6758
6759 /**
6760  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6761  * @oldpage: currently circulating page
6762  * @newpage: replacement page
6763  *
6764  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6765  * be uncharged upon free.
6766  *
6767  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6768  */
6769 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6770 {
6771         struct mem_cgroup *memcg;
6772         unsigned int nr_pages;
6773         bool compound;
6774         unsigned long flags;
6775
6776         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6777         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6778         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6779         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6780                        newpage);
6781
6782         if (mem_cgroup_disabled())
6783                 return;
6784
6785         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6786         if (newpage->mem_cgroup)
6787                 return;
6788
6789         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6790         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6791         if (!memcg)
6792                 return;
6793
6794         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6795         compound = PageTransHuge(newpage);
6796         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6797
6798         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6799         if (do_memsw_account())
6800                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6801         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6802
6803         commit_charge(newpage, memcg, false);
6804
6805         local_irq_save(flags);
6806         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6807         memcg_check_events(memcg, newpage);
6808         local_irq_restore(flags);
6809 }
6810
6811 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6812 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6813
6814 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6815 {
6816         struct mem_cgroup *memcg;
6817
6818         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6819                 return;
6820
6821         /*
6822          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6823          * filled. It won't however, necessarily happen from
6824          * process context. So the test for root memcg given
6825          * the current task's memcg won't help us in this case.
6826          *
6827          * Respecting the original socket's memcg is a better
6828          * decision in this case.
6829          */
6830         if (sk->sk_memcg) {
6831                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6832                 return;
6833         }
6834
6835         rcu_read_lock();
6836         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6837         if (memcg == root_mem_cgroup)
6838                 goto out;
6839         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6840                 goto out;
6841         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6842                 sk->sk_memcg = memcg;
6843 out:
6844         rcu_read_unlock();
6845 }
6846
6847 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6848 {
6849         if (sk->sk_memcg)
6850                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6851 }
6852
6853 /**
6854  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6855  * @memcg: memcg to charge
6856  * @nr_pages: number of pages to charge
6857  *
6858  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6859  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6860  */
6861 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6862 {
6863         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6864
6865         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6866                 struct page_counter *fail;
6867
6868                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6869                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6870                         return true;
6871                 }
6872                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6873                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6874                 return false;
6875         }
6876
6877         /* Don't block in the packet receive path */
6878         if (in_softirq())
6879                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6880
6881         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6882
6883         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6884                 return true;
6885
6886         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6887         return false;
6888 }
6889
6890 /**
6891  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6892  * @memcg: memcg to uncharge
6893  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6894  */
6895 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6896 {
6897         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6898                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6899                 return;
6900         }
6901
6902         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6903
6904         refill_stock(memcg, nr_pages);
6905 }
6906
6907 static int __init cgroup_memory(char *s)
6908 {
6909         char *token;
6910
6911         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6912                 if (!*token)
6913                         continue;
6914                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6915                         cgroup_memory_nosocket = true;
6916                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6917                         cgroup_memory_nokmem = true;
6918         }
6919         return 0;
6920 }
6921 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6922
6923 /*
6924  * subsys_initcall() for memory controller.
6925  *
6926  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6927  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6928  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6929  * should be initialized from here.
6930  */
6931 static int __init mem_cgroup_init(void)
6932 {
6933         int cpu, node;
6934
6935 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6936         /*
6937          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6938          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6939          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6940          * destroyed simultaneously.
6941          */
6942         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6943         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6944 #endif
6945
6946         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6947                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6948
6949         for_each_possible_cpu(cpu)
6950                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6951                           drain_local_stock);
6952
6953         for_each_node(node) {
6954                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6955
6956                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6957                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6958
6959                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6960                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6961                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6962                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6963         }
6964
6965         return 0;
6966 }
6967 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6968
6969 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6970 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6971 {
6972         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6973                 /*
6974                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6975                  * always be >= 1.
6976                  */
6977                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6978                         VM_BUG_ON(1);
6979                         break;
6980                 }
6981                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6982                 if (!memcg)
6983                         memcg = root_mem_cgroup;
6984         }
6985         return memcg;
6986 }
6987
6988 /**
6989  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6990  * @page: page whose memsw charge to transfer
6991  * @entry: swap entry to move the charge to
6992  *
6993  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6994  */
6995 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6996 {
6997         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6998         unsigned int nr_entries;
6999         unsigned short oldid;
7000
7001         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
7002         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
7003
7004         if (!do_memsw_account())
7005                 return;
7006
7007         memcg = page->mem_cgroup;
7008
7009         /* Readahead page, never charged */
7010         if (!memcg)
7011                 return;
7012
7013         /*
7014          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
7015          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
7016          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
7017          */
7018         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7019         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
7020         /* Get references for the tail pages, too */
7021         if (nr_entries > 1)
7022                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
7023         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
7024                                    nr_entries);
7025         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7026         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
7027
7028         page->mem_cgroup = NULL;
7029
7030         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7031                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
7032
7033         if (memcg != swap_memcg) {
7034                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
7035                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
7036                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
7037         }
7038
7039         /*
7040          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
7041          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
7042          * important here to have the interrupts disabled because it is the
7043          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
7044          */
7045         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
7046         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
7047                                      -nr_entries);
7048         memcg_check_events(memcg, page);
7049
7050         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7051                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
7052 }
7053
7054 /**
7055  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
7056  * @page: page being added to swap
7057  * @entry: swap entry to charge
7058  *
7059  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
7060  *
7061  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
7062  */
7063 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
7064 {
7065         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
7066         struct page_counter *counter;
7067         struct mem_cgroup *memcg;
7068         unsigned short oldid;
7069
7070         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
7071                 return 0;
7072
7073         memcg = page->mem_cgroup;
7074
7075         /* Readahead page, never charged */
7076         if (!memcg)
7077                 return 0;
7078
7079         if (!entry.val) {
7080                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7081                 return 0;
7082         }
7083
7084         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7085
7086         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7087             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7088                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7089                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7090                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7091                 return -ENOMEM;
7092         }
7093
7094         /* Get references for the tail pages, too */
7095         if (nr_pages > 1)
7096                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7097         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7098         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7099         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7100
7101         return 0;
7102 }
7103
7104 /**
7105  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7106  * @entry: swap entry to uncharge
7107  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7108  */
7109 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7110 {
7111         struct mem_cgroup *memcg;
7112         unsigned short id;
7113
7114         if (!do_swap_account)
7115                 return;
7116
7117         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7118         rcu_read_lock();
7119         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7120         if (memcg) {
7121                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7122                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7123                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7124                         else
7125                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7126                 }
7127                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7128                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7129         }
7130         rcu_read_unlock();
7131 }
7132
7133 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7134 {
7135         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7136
7137         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7138                 return nr_swap_pages;
7139         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7140                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7141                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7142                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7143         return nr_swap_pages;
7144 }
7145
7146 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7147 {
7148         struct mem_cgroup *memcg;
7149
7150         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7151
7152         if (vm_swap_full())
7153                 return true;
7154         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7155                 return false;
7156
7157         memcg = page->mem_cgroup;
7158         if (!memcg)
7159                 return false;
7160
7161         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7162                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
7163                         return true;
7164
7165         return false;
7166 }
7167
7168 /* for remember boot option*/
7169 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7170 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7171 #else
7172 static int really_do_swap_account __initdata;
7173 #endif
7174
7175 static int __init enable_swap_account(char *s)
7176 {
7177         if (!strcmp(s, "1"))
7178                 really_do_swap_account = 1;
7179         else if (!strcmp(s, "0"))
7180                 really_do_swap_account = 0;
7181         return 1;
7182 }
7183 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7184
7185 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7186                              struct cftype *cft)
7187 {
7188         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7189
7190         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7191 }
7192
7193 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7194 {
7195         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7196                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7197 }
7198
7199 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7200                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7201 {
7202         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7203         unsigned long max;
7204         int err;
7205
7206         buf = strstrip(buf);
7207         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7208         if (err)
7209                 return err;
7210
7211         xchg(&memcg->swap.max, max);
7212
7213         return nbytes;
7214 }
7215
7216 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7217 {
7218         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7219
7220         seq_printf(m, "max %lu\n",
7221                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7222         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7223                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7224
7225         return 0;
7226 }
7227
7228 static struct cftype swap_files[] = {
7229         {
7230                 .name = "swap.current",
7231                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7232                 .read_u64 = swap_current_read,
7233         },
7234         {
7235                 .name = "swap.max",
7236                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7237                 .seq_show = swap_max_show,
7238                 .write = swap_max_write,
7239         },
7240         {
7241                 .name = "swap.events",
7242                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7243                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7244                 .seq_show = swap_events_show,
7245         },
7246         { }     /* terminate */
7247 };
7248
7249 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7250         {
7251                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7252                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7253                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7254         },
7255         {
7256                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7257                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7258                 .write = mem_cgroup_reset,
7259                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7260         },
7261         {
7262                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7263                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7264                 .write = mem_cgroup_write,
7265                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7266         },
7267         {
7268                 .name = "memsw.failcnt",
7269                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7270                 .write = mem_cgroup_reset,
7271                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7272         },
7273         { },    /* terminate */
7274 };
7275
7276 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7277 {
7278         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7279                 do_swap_account = 1;
7280                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7281                                                swap_files));
7282                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7283                                                   memsw_cgroup_files));
7284         }
7285         return 0;
7286 }
7287 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7288
7289 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */