mm/writeback: discard NR_UNSTABLE_NFS, use NR_WRITEBACK instead
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/pagewalk.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/seq_buf.h>
62 #include "internal.h"
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include "slab.h"
66
67 #include <linux/uaccess.h>
68
69 #include <trace/events/vmscan.h>
70
71 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
72 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
73
74 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
77
78 /* Socket memory accounting disabled? */
79 static bool cgroup_memory_nosocket;
80
81 /* Kernel memory accounting disabled? */
82 static bool cgroup_memory_nokmem;
83
84 /* Whether the swap controller is active */
85 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
86 int do_swap_account __read_mostly;
87 #else
88 #define do_swap_account         0
89 #endif
90
91 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
92 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
102 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
103
104 /*
105  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
106  * their hierarchy representation
107  */
108
109 struct mem_cgroup_tree_per_node {
110         struct rb_root rb_root;
111         struct rb_node *rb_rightmost;
112         spinlock_t lock;
113 };
114
115 struct mem_cgroup_tree {
116         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
117 };
118
119 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
120
121 /* for OOM */
122 struct mem_cgroup_eventfd_list {
123         struct list_head list;
124         struct eventfd_ctx *eventfd;
125 };
126
127 /*
128  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
129  */
130 struct mem_cgroup_event {
131         /*
132          * memcg which the event belongs to.
133          */
134         struct mem_cgroup *memcg;
135         /*
136          * eventfd to signal userspace about the event.
137          */
138         struct eventfd_ctx *eventfd;
139         /*
140          * Each of these stored in a list by the cgroup.
141          */
142         struct list_head list;
143         /*
144          * register_event() callback will be used to add new userspace
145          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
146          * on eventfd to send notification to userspace.
147          */
148         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
149                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
150         /*
151          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
152          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
153          * if you want provide notification functionality.
154          */
155         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
156                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
157         /*
158          * All fields below needed to unregister event when
159          * userspace closes eventfd.
160          */
161         poll_table pt;
162         wait_queue_head_t *wqh;
163         wait_queue_entry_t wait;
164         struct work_struct remove;
165 };
166
167 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
168 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
169
170 /* Stuffs for move charges at task migration. */
171 /*
172  * Types of charges to be moved.
173  */
174 #define MOVE_ANON       0x1U
175 #define MOVE_FILE       0x2U
176 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
177
178 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
179 static struct move_charge_struct {
180         spinlock_t        lock; /* for from, to */
181         struct mm_struct  *mm;
182         struct mem_cgroup *from;
183         struct mem_cgroup *to;
184         unsigned long flags;
185         unsigned long precharge;
186         unsigned long moved_charge;
187         unsigned long moved_swap;
188         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
189         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
190 } mc = {
191         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
192         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
193 };
194
195 /*
196  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
197  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
198  */
199 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
200 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
201
202 enum charge_type {
203         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
204         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
205         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
206         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
207         NR_CHARGE_TYPE,
208 };
209
210 /* for encoding cft->private value on file */
211 enum res_type {
212         _MEM,
213         _MEMSWAP,
214         _OOM_TYPE,
215         _KMEM,
216         _TCP,
217 };
218
219 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
220 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
221 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
222 /* Used for OOM nofiier */
223 #define OOM_CONTROL             (0)
224
225 /*
226  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
227  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
228  * be used for reference counting.
229  */
230 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
231         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
232              iter != NULL;                              \
233              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
234
235 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
236         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
237              iter != NULL;                              \
238              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
239
240 static inline bool should_force_charge(void)
241 {
242         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
243                 (current->flags & PF_EXITING);
244 }
245
246 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
247 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
248 {
249         if (!memcg)
250                 memcg = root_mem_cgroup;
251         return &memcg->vmpressure;
252 }
253
254 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
255 {
256         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
257 }
258
259 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
260 /*
261  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
262  * The main reason for not using cgroup id for this:
263  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
264  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
265  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
266  *  200 entry array for that.
267  *
268  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
269  * will double each time we have to increase it.
270  */
271 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
272 int memcg_nr_cache_ids;
273
274 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
275 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
276
277 void memcg_get_cache_ids(void)
278 {
279         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
280 }
281
282 void memcg_put_cache_ids(void)
283 {
284         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
285 }
286
287 /*
288  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
289  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
290  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
291  * tunable, but that is strictly not necessary.
292  *
293  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
294  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
295  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
296  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
297  * increase ours as well if it increases.
298  */
299 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
300 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
301
302 /*
303  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
304  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
305  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
306  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
307  */
308 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
309 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
310
311 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
312 #endif
313
314 static int memcg_shrinker_map_size;
315 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
316
317 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
318 {
319         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
320 }
321
322 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
323                                          int size, int old_size)
324 {
325         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
326         int nid;
327
328         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
329
330         for_each_node(nid) {
331                 old = rcu_dereference_protected(
332                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
333                 /* Not yet online memcg */
334                 if (!old)
335                         return 0;
336
337                 new = kvmalloc_node(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL, nid);
338                 if (!new)
339                         return -ENOMEM;
340
341                 /* Set all old bits, clear all new bits */
342                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
343                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
344
345                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
346                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
347         }
348
349         return 0;
350 }
351
352 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
353 {
354         struct mem_cgroup_per_node *pn;
355         struct memcg_shrinker_map *map;
356         int nid;
357
358         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
359                 return;
360
361         for_each_node(nid) {
362                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
363                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
364                 if (map)
365                         kvfree(map);
366                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
367         }
368 }
369
370 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
371 {
372         struct memcg_shrinker_map *map;
373         int nid, size, ret = 0;
374
375         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
376                 return 0;
377
378         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
379         size = memcg_shrinker_map_size;
380         for_each_node(nid) {
381                 map = kvzalloc_node(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL, nid);
382                 if (!map) {
383                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
384                         ret = -ENOMEM;
385                         break;
386                 }
387                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
388         }
389         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390
391         return ret;
392 }
393
394 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
395 {
396         int size, old_size, ret = 0;
397         struct mem_cgroup *memcg;
398
399         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
400         old_size = memcg_shrinker_map_size;
401         if (size <= old_size)
402                 return 0;
403
404         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
405         if (!root_mem_cgroup)
406                 goto unlock;
407
408         for_each_mem_cgroup(memcg) {
409                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
410                         continue;
411                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
412                 if (ret) {
413                         mem_cgroup_iter_break(NULL, memcg);
414                         goto unlock;
415                 }
416         }
417 unlock:
418         if (!ret)
419                 memcg_shrinker_map_size = size;
420         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
421         return ret;
422 }
423
424 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
425 {
426         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
427                 struct memcg_shrinker_map *map;
428
429                 rcu_read_lock();
430                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
431                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
432                 smp_mb__before_atomic();
433                 set_bit(shrinker_id, map->map);
434                 rcu_read_unlock();
435         }
436 }
437
438 /**
439  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
440  * @page: page of interest
441  *
442  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
443  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
444  * until it is released.
445  *
446  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
447  * is returned.
448  */
449 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
450 {
451         struct mem_cgroup *memcg;
452
453         memcg = page->mem_cgroup;
454
455         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
456                 memcg = root_mem_cgroup;
457
458         return &memcg->css;
459 }
460
461 /**
462  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
463  * @page: the page
464  *
465  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
466  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
467  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
468  *
469  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
470  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
471  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
472  * do not care (such as procfs interfaces).
473  */
474 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
475 {
476         struct mem_cgroup *memcg;
477         unsigned long ino = 0;
478
479         rcu_read_lock();
480         if (PageSlab(page) && !PageTail(page))
481                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
482         else
483                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
484         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
485                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
486         if (memcg)
487                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
488         rcu_read_unlock();
489         return ino;
490 }
491
492 static struct mem_cgroup_per_node *
493 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
494 {
495         int nid = page_to_nid(page);
496
497         return memcg->nodeinfo[nid];
498 }
499
500 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
501 soft_limit_tree_node(int nid)
502 {
503         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
507 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
512 }
513
514 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
515                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
516                                          unsigned long new_usage_in_excess)
517 {
518         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
519         struct rb_node *parent = NULL;
520         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
521         bool rightmost = true;
522
523         if (mz->on_tree)
524                 return;
525
526         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
527         if (!mz->usage_in_excess)
528                 return;
529         while (*p) {
530                 parent = *p;
531                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
532                                         tree_node);
533                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
534                         p = &(*p)->rb_left;
535                         rightmost = false;
536                 }
537
538                 /*
539                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
540                  * limit by the same amount
541                  */
542                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
543                         p = &(*p)->rb_right;
544         }
545
546         if (rightmost)
547                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
548
549         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
550         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
551         mz->on_tree = true;
552 }
553
554 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
555                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
556 {
557         if (!mz->on_tree)
558                 return;
559
560         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
562
563         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
564         mz->on_tree = false;
565 }
566
567 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
568                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
569 {
570         unsigned long flags;
571
572         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
573         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
574         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
575 }
576
577 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
578 {
579         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
580         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
581         unsigned long excess = 0;
582
583         if (nr_pages > soft_limit)
584                 excess = nr_pages - soft_limit;
585
586         return excess;
587 }
588
589 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
590 {
591         unsigned long excess;
592         struct mem_cgroup_per_node *mz;
593         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
594
595         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
596         if (!mctz)
597                 return;
598         /*
599          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
600          * because their event counter is not touched.
601          */
602         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
603                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
604                 excess = soft_limit_excess(memcg);
605                 /*
606                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
607                  * mem is over its softlimit.
608                  */
609                 if (excess || mz->on_tree) {
610                         unsigned long flags;
611
612                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
613                         /* if on-tree, remove it */
614                         if (mz->on_tree)
615                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
616                         /*
617                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
618                          * If excess is 0, no tree ops.
619                          */
620                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
621                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
622                 }
623         }
624 }
625
626 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
627 {
628         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
629         struct mem_cgroup_per_node *mz;
630         int nid;
631
632         for_each_node(nid) {
633                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
634                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
635                 if (mctz)
636                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
637         }
638 }
639
640 static struct mem_cgroup_per_node *
641 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
642 {
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644
645 retry:
646         mz = NULL;
647         if (!mctz->rb_rightmost)
648                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
649
650         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
651                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
652         /*
653          * Remove the node now but someone else can add it back,
654          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
655          * position in the tree.
656          */
657         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
658         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
659             !css_tryget(&mz->memcg->css))
660                 goto retry;
661 done:
662         return mz;
663 }
664
665 static struct mem_cgroup_per_node *
666 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
667 {
668         struct mem_cgroup_per_node *mz;
669
670         spin_lock_irq(&mctz->lock);
671         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
672         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
673         return mz;
674 }
675
676 /**
677  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
678  * @memcg: the memory cgroup
679  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
680  * @val: delta to add to the counter, can be negative
681  */
682 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
683 {
684         long x;
685
686         if (mem_cgroup_disabled())
687                 return;
688
689         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
690         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
691                 struct mem_cgroup *mi;
692
693                 /*
694                  * Batch local counters to keep them in sync with
695                  * the hierarchical ones.
696                  */
697                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
698                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
699                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
700                 x = 0;
701         }
702         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
703 }
704
705 static struct mem_cgroup_per_node *
706 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
707 {
708         struct mem_cgroup *parent;
709
710         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
711         if (!parent)
712                 return NULL;
713         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
714 }
715
716 /**
717  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
718  * @lruvec: the lruvec
719  * @idx: the stat item
720  * @val: delta to add to the counter, can be negative
721  *
722  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
723  * function updates the all three counters that are affected by a
724  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
725  */
726 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
727                         int val)
728 {
729         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
730         struct mem_cgroup_per_node *pn;
731         struct mem_cgroup *memcg;
732         long x;
733
734         /* Update node */
735         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
736
737         if (mem_cgroup_disabled())
738                 return;
739
740         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
741         memcg = pn->memcg;
742
743         /* Update memcg */
744         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
745
746         /* Update lruvec */
747         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
748
749         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
750         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
751                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
752
753                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
754                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
755                 x = 0;
756         }
757         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
758 }
759
760 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
761 {
762         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(virt_to_page(p));
763         struct mem_cgroup *memcg;
764         struct lruvec *lruvec;
765
766         rcu_read_lock();
767         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
768
769         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
770         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
771                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
772         } else {
773                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
774                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
775         }
776         rcu_read_unlock();
777 }
778
779 void mod_memcg_obj_state(void *p, int idx, int val)
780 {
781         struct mem_cgroup *memcg;
782
783         rcu_read_lock();
784         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
785         if (memcg)
786                 mod_memcg_state(memcg, idx, val);
787         rcu_read_unlock();
788 }
789
790 /**
791  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
792  * @memcg: the memory cgroup
793  * @idx: the event item
794  * @count: the number of events that occured
795  */
796 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
797                           unsigned long count)
798 {
799         unsigned long x;
800
801         if (mem_cgroup_disabled())
802                 return;
803
804         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
805         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
806                 struct mem_cgroup *mi;
807
808                 /*
809                  * Batch local counters to keep them in sync with
810                  * the hierarchical ones.
811                  */
812                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
813                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
814                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
815                 x = 0;
816         }
817         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
818 }
819
820 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
821 {
822         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
823 }
824
825 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
826 {
827         long x = 0;
828         int cpu;
829
830         for_each_possible_cpu(cpu)
831                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
832         return x;
833 }
834
835 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
836                                          struct page *page,
837                                          bool compound, int nr_pages)
838 {
839         /*
840          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
841          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
842          */
843         if (PageAnon(page))
844                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
845         else {
846                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
847                 if (PageSwapBacked(page))
848                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
849         }
850
851         if (compound) {
852                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
853                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
854         }
855
856         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
857         if (nr_pages > 0)
858                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
859         else {
860                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
861                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
862         }
863
864         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
865 }
866
867 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
868                                        enum mem_cgroup_events_target target)
869 {
870         unsigned long val, next;
871
872         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
873         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
874         /* from time_after() in jiffies.h */
875         if ((long)(next - val) < 0) {
876                 switch (target) {
877                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
878                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
879                         break;
880                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
881                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
882                         break;
883                 default:
884                         break;
885                 }
886                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
887                 return true;
888         }
889         return false;
890 }
891
892 /*
893  * Check events in order.
894  *
895  */
896 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
897 {
898         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
899         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
900                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
901                 bool do_softlimit;
902
903                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
904                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
905                 mem_cgroup_threshold(memcg);
906                 if (unlikely(do_softlimit))
907                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
908         }
909 }
910
911 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
912 {
913         /*
914          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
915          * if it races with swapoff, page migration, etc.
916          * So this can be called with p == NULL.
917          */
918         if (unlikely(!p))
919                 return NULL;
920
921         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
922 }
923 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
924
925 /**
926  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
927  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
928  *
929  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
930  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
931  * returned.
932  */
933 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
934 {
935         struct mem_cgroup *memcg;
936
937         if (mem_cgroup_disabled())
938                 return NULL;
939
940         rcu_read_lock();
941         do {
942                 /*
943                  * Page cache insertions can happen withou an
944                  * actual mm context, e.g. during disk probing
945                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
946                  */
947                 if (unlikely(!mm))
948                         memcg = root_mem_cgroup;
949                 else {
950                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
951                         if (unlikely(!memcg))
952                                 memcg = root_mem_cgroup;
953                 }
954         } while (!css_tryget(&memcg->css));
955         rcu_read_unlock();
956         return memcg;
957 }
958 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
959
960 /**
961  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
962  * @page: page from which memcg should be extracted.
963  *
964  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
965  * root_mem_cgroup is returned.
966  */
967 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
968 {
969         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
970
971         if (mem_cgroup_disabled())
972                 return NULL;
973
974         rcu_read_lock();
975         /* Page should not get uncharged and freed memcg under us. */
976         if (!memcg || WARN_ON_ONCE(!css_tryget(&memcg->css)))
977                 memcg = root_mem_cgroup;
978         rcu_read_unlock();
979         return memcg;
980 }
981 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
982
983 /**
984  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
985  */
986 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
987 {
988         if (unlikely(current->active_memcg)) {
989                 struct mem_cgroup *memcg;
990
991                 rcu_read_lock();
992                 /* current->active_memcg must hold a ref. */
993                 if (WARN_ON_ONCE(!css_tryget(&current->active_memcg->css)))
994                         memcg = root_mem_cgroup;
995                 else
996                         memcg = current->active_memcg;
997                 rcu_read_unlock();
998                 return memcg;
999         }
1000         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1001 }
1002
1003 /**
1004  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1005  * @root: hierarchy root
1006  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1007  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1008  *
1009  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1010  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1011  *
1012  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1013  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1014  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1015  *
1016  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1017  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1018  * reclaimers operating on the same node and priority.
1019  */
1020 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1021                                    struct mem_cgroup *prev,
1022                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1023 {
1024         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1025         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1026         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1027         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1028
1029         if (mem_cgroup_disabled())
1030                 return NULL;
1031
1032         if (!root)
1033                 root = root_mem_cgroup;
1034
1035         if (prev && !reclaim)
1036                 pos = prev;
1037
1038         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1039                 if (prev)
1040                         goto out;
1041                 return root;
1042         }
1043
1044         rcu_read_lock();
1045
1046         if (reclaim) {
1047                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1048
1049                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1050                 iter = &mz->iter;
1051
1052                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1053                         goto out_unlock;
1054
1055                 while (1) {
1056                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1057                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1058                                 break;
1059                         /*
1060                          * css reference reached zero, so iter->position will
1061                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1062                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1063                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1064                          * might block it. So we clear iter->position right
1065                          * away.
1066                          */
1067                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1068                 }
1069         }
1070
1071         if (pos)
1072                 css = &pos->css;
1073
1074         for (;;) {
1075                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1076                 if (!css) {
1077                         /*
1078                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1079                          * new one might jump in right at the end of
1080                          * the hierarchy - make sure they see at least
1081                          * one group and restart from the beginning.
1082                          */
1083                         if (!prev)
1084                                 continue;
1085                         break;
1086                 }
1087
1088                 /*
1089                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1090                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1091                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1092                  */
1093                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1094
1095                 if (css == &root->css)
1096                         break;
1097
1098                 if (css_tryget(css))
1099                         break;
1100
1101                 memcg = NULL;
1102         }
1103
1104         if (reclaim) {
1105                 /*
1106                  * The position could have already been updated by a competing
1107                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1108                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1109                  */
1110                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1111
1112                 if (pos)
1113                         css_put(&pos->css);
1114
1115                 if (!memcg)
1116                         iter->generation++;
1117                 else if (!prev)
1118                         reclaim->generation = iter->generation;
1119         }
1120
1121 out_unlock:
1122         rcu_read_unlock();
1123 out:
1124         if (prev && prev != root)
1125                 css_put(&prev->css);
1126
1127         return memcg;
1128 }
1129
1130 /**
1131  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1132  * @root: hierarchy root
1133  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1134  */
1135 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1136                            struct mem_cgroup *prev)
1137 {
1138         if (!root)
1139                 root = root_mem_cgroup;
1140         if (prev && prev != root)
1141                 css_put(&prev->css);
1142 }
1143
1144 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1145                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1146 {
1147         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1148         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1149         int nid;
1150
1151         for_each_node(nid) {
1152                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1153                 iter = &mz->iter;
1154                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1155         }
1156 }
1157
1158 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1159 {
1160         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1161         struct mem_cgroup *last;
1162
1163         do {
1164                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1165                 last = memcg;
1166         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1167
1168         /*
1169          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1170          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1171          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1172          * dead_memcg from cgroup root separately.
1173          */
1174         if (last != root_mem_cgroup)
1175                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1176                                                 dead_memcg);
1177 }
1178
1179 /**
1180  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1181  * @memcg: hierarchy root
1182  * @fn: function to call for each task
1183  * @arg: argument passed to @fn
1184  *
1185  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1186  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1187  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1188  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1189  *
1190  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1191  */
1192 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1193                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1194 {
1195         struct mem_cgroup *iter;
1196         int ret = 0;
1197
1198         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1199
1200         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1201                 struct css_task_iter it;
1202                 struct task_struct *task;
1203
1204                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1205                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1206                         ret = fn(task, arg);
1207                 css_task_iter_end(&it);
1208                 if (ret) {
1209                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1210                         break;
1211                 }
1212         }
1213         return ret;
1214 }
1215
1216 /**
1217  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1218  * @page: the page
1219  * @pgdat: pgdat of the page
1220  *
1221  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1222  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1223  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1224  */
1225 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1226 {
1227         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1228         struct mem_cgroup *memcg;
1229         struct lruvec *lruvec;
1230
1231         if (mem_cgroup_disabled()) {
1232                 lruvec = &pgdat->__lruvec;
1233                 goto out;
1234         }
1235
1236         memcg = page->mem_cgroup;
1237         /*
1238          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1239          * possibly migrated - before they are charged.
1240          */
1241         if (!memcg)
1242                 memcg = root_mem_cgroup;
1243
1244         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1245         lruvec = &mz->lruvec;
1246 out:
1247         /*
1248          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1249          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1250          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1251          */
1252         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1253                 lruvec->pgdat = pgdat;
1254         return lruvec;
1255 }
1256
1257 /**
1258  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1259  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1260  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1261  * @zid: zone id of the accounted pages
1262  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1263  *
1264  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1265  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1266  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1267  */
1268 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1269                                 int zid, int nr_pages)
1270 {
1271         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1272         unsigned long *lru_size;
1273         long size;
1274
1275         if (mem_cgroup_disabled())
1276                 return;
1277
1278         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1279         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1280
1281         if (nr_pages < 0)
1282                 *lru_size += nr_pages;
1283
1284         size = *lru_size;
1285         if (WARN_ONCE(size < 0,
1286                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1287                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1288                 VM_BUG_ON(1);
1289                 *lru_size = 0;
1290         }
1291
1292         if (nr_pages > 0)
1293                 *lru_size += nr_pages;
1294 }
1295
1296 /**
1297  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1298  * @memcg: the memory cgroup
1299  *
1300  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1301  * pages.
1302  */
1303 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1304 {
1305         unsigned long margin = 0;
1306         unsigned long count;
1307         unsigned long limit;
1308
1309         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1310         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1311         if (count < limit)
1312                 margin = limit - count;
1313
1314         if (do_memsw_account()) {
1315                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1316                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1317                 if (count <= limit)
1318                         margin = min(margin, limit - count);
1319                 else
1320                         margin = 0;
1321         }
1322
1323         return margin;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1328  *
1329  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1330  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1331  * caused by "move".
1332  */
1333 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1334 {
1335         struct mem_cgroup *from;
1336         struct mem_cgroup *to;
1337         bool ret = false;
1338         /*
1339          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1340          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1341          */
1342         spin_lock(&mc.lock);
1343         from = mc.from;
1344         to = mc.to;
1345         if (!from)
1346                 goto unlock;
1347
1348         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1349                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1350 unlock:
1351         spin_unlock(&mc.lock);
1352         return ret;
1353 }
1354
1355 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1356 {
1357         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1358                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1359                         DEFINE_WAIT(wait);
1360                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1361                         /* moving charge context might have finished. */
1362                         if (mc.moving_task)
1363                                 schedule();
1364                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1365                         return true;
1366                 }
1367         }
1368         return false;
1369 }
1370
1371 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1372 {
1373         struct seq_buf s;
1374         int i;
1375
1376         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1377         if (!s.buffer)
1378                 return NULL;
1379
1380         /*
1381          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1382          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1383          *
1384          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1385          * 1) generic big picture -> specifics and details
1386          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1387          *
1388          * Current memory state:
1389          */
1390
1391         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1392                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1393                        PAGE_SIZE);
1394         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1395                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1396                        PAGE_SIZE);
1397         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1398                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1399                        1024);
1400         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1401                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1402                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1403                        PAGE_SIZE);
1404         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1405                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1406                        PAGE_SIZE);
1407
1408         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1409                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1410                        PAGE_SIZE);
1411         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1412                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1413                        PAGE_SIZE);
1414         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1415                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1416                        PAGE_SIZE);
1417         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1418                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1419                        PAGE_SIZE);
1420
1421         /*
1422          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1423          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1424          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1425          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1426          */
1427         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1428                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1429                        PAGE_SIZE);
1430
1431         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1432                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", lru_list_name(i),
1433                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1434                                PAGE_SIZE);
1435
1436         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1437                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1438                        PAGE_SIZE);
1439         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1440                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1441                        PAGE_SIZE);
1442
1443         /* Accumulated memory events */
1444
1445         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGFAULT),
1446                        memcg_events(memcg, PGFAULT));
1447         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGMAJFAULT),
1448                        memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1449
1450         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1451                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1452         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1453                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1454         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1455                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1456
1457         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n",  vm_event_name(PGREFILL),
1458                        memcg_events(memcg, PGREFILL));
1459         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1460                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1461                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1462         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1463                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1464                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1465         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGACTIVATE),
1466                        memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1467         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGDEACTIVATE),
1468                        memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1469         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREE),
1470                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1471         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREED),
1472                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1473
1474 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1475         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_FAULT_ALLOC),
1476                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1477         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_COLLAPSE_ALLOC),
1478                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1479 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1480
1481         /* The above should easily fit into one page */
1482         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1483
1484         return s.buffer;
1485 }
1486
1487 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1488 /**
1489  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1490  * memory controller.
1491  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1492  * @p: Task that is going to be killed
1493  *
1494  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1495  * enabled
1496  */
1497 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1498 {
1499         rcu_read_lock();
1500
1501         if (memcg) {
1502                 pr_cont(",oom_memcg=");
1503                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1504         } else
1505                 pr_cont(",global_oom");
1506         if (p) {
1507                 pr_cont(",task_memcg=");
1508                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1509         }
1510         rcu_read_unlock();
1511 }
1512
1513 /**
1514  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1515  * memory controller.
1516  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1517  */
1518 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1519 {
1520         char *buf;
1521
1522         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1523                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1524                 K((u64)READ_ONCE(memcg->memory.max)), memcg->memory.failcnt);
1525         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1526                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1527                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1528                         K((u64)READ_ONCE(memcg->swap.max)), memcg->swap.failcnt);
1529         else {
1530                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1531                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1532                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1533                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1534                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1535                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1536         }
1537
1538         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1539         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1540         pr_cont(":");
1541         buf = memory_stat_format(memcg);
1542         if (!buf)
1543                 return;
1544         pr_info("%s", buf);
1545         kfree(buf);
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1550  */
1551 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1552 {
1553         unsigned long max;
1554
1555         max = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1556         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1557                 unsigned long memsw_max;
1558                 unsigned long swap_max;
1559
1560                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1561                 swap_max = READ_ONCE(memcg->swap.max);
1562                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1563                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1564         }
1565         return max;
1566 }
1567
1568 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1569 {
1570         return page_counter_read(&memcg->memory);
1571 }
1572
1573 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1574                                      int order)
1575 {
1576         struct oom_control oc = {
1577                 .zonelist = NULL,
1578                 .nodemask = NULL,
1579                 .memcg = memcg,
1580                 .gfp_mask = gfp_mask,
1581                 .order = order,
1582         };
1583         bool ret;
1584
1585         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1586                 return true;
1587         /*
1588          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1589          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1590          */
1591         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1592         mutex_unlock(&oom_lock);
1593         return ret;
1594 }
1595
1596 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1597                                    pg_data_t *pgdat,
1598                                    gfp_t gfp_mask,
1599                                    unsigned long *total_scanned)
1600 {
1601         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1602         int total = 0;
1603         int loop = 0;
1604         unsigned long excess;
1605         unsigned long nr_scanned;
1606         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1607                 .pgdat = pgdat,
1608         };
1609
1610         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1611
1612         while (1) {
1613                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1614                 if (!victim) {
1615                         loop++;
1616                         if (loop >= 2) {
1617                                 /*
1618                                  * If we have not been able to reclaim
1619                                  * anything, it might because there are
1620                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1621                                  */
1622                                 if (!total)
1623                                         break;
1624                                 /*
1625                                  * We want to do more targeted reclaim.
1626                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1627                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1628                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1629                                  */
1630                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1631                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1632                                         break;
1633                         }
1634                         continue;
1635                 }
1636                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1637                                         pgdat, &nr_scanned);
1638                 *total_scanned += nr_scanned;
1639                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1640                         break;
1641         }
1642         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1643         return total;
1644 }
1645
1646 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1647 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1648         .name = "memcg_oom_lock",
1649 };
1650 #endif
1651
1652 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1653
1654 /*
1655  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1656  * If someone is running, return false.
1657  */
1658 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1659 {
1660         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1661
1662         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1663
1664         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1665                 if (iter->oom_lock) {
1666                         /*
1667                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1668                          * so we cannot give a lock.
1669                          */
1670                         failed = iter;
1671                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1672                         break;
1673                 } else
1674                         iter->oom_lock = true;
1675         }
1676
1677         if (failed) {
1678                 /*
1679                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1680                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1681                  */
1682                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1683                         if (iter == failed) {
1684                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1685                                 break;
1686                         }
1687                         iter->oom_lock = false;
1688                 }
1689         } else
1690                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1691
1692         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1693
1694         return !failed;
1695 }
1696
1697 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1698 {
1699         struct mem_cgroup *iter;
1700
1701         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1702         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
1703         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1704                 iter->oom_lock = false;
1705         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1706 }
1707
1708 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1709 {
1710         struct mem_cgroup *iter;
1711
1712         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1713         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1714                 iter->under_oom++;
1715         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1716 }
1717
1718 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1719 {
1720         struct mem_cgroup *iter;
1721
1722         /*
1723          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1724          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1725          */
1726         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1727         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1728                 if (iter->under_oom > 0)
1729                         iter->under_oom--;
1730         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1731 }
1732
1733 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1734
1735 struct oom_wait_info {
1736         struct mem_cgroup *memcg;
1737         wait_queue_entry_t      wait;
1738 };
1739
1740 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1741         unsigned mode, int sync, void *arg)
1742 {
1743         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1744         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1745         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1746
1747         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1748         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1749
1750         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1751             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1752                 return 0;
1753         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1754 }
1755
1756 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1757 {
1758         /*
1759          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1760          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1761          * this function is called as a result of userland actions
1762          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1763          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1764          * triggering notification.
1765          */
1766         if (memcg && memcg->under_oom)
1767                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1768 }
1769
1770 enum oom_status {
1771         OOM_SUCCESS,
1772         OOM_FAILED,
1773         OOM_ASYNC,
1774         OOM_SKIPPED
1775 };
1776
1777 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1778 {
1779         enum oom_status ret;
1780         bool locked;
1781
1782         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1783                 return OOM_SKIPPED;
1784
1785         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1786
1787         /*
1788          * We are in the middle of the charge context here, so we
1789          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1790          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1791          *
1792          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1793          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1794          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1795          * released.
1796          *
1797          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1798          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1799          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1800          * invoke the oom killer here.
1801          *
1802          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1803          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1804          */
1805         if (memcg->oom_kill_disable) {
1806                 if (!current->in_user_fault)
1807                         return OOM_SKIPPED;
1808                 css_get(&memcg->css);
1809                 current->memcg_in_oom = memcg;
1810                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1811                 current->memcg_oom_order = order;
1812
1813                 return OOM_ASYNC;
1814         }
1815
1816         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1817
1818         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1819
1820         if (locked)
1821                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1822
1823         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1824         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1825                 ret = OOM_SUCCESS;
1826         else
1827                 ret = OOM_FAILED;
1828
1829         if (locked)
1830                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1831
1832         return ret;
1833 }
1834
1835 /**
1836  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1837  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1838  *
1839  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1840  * handler was enabled.
1841  *
1842  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1843  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1844  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1845  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1846  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1847  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1848  *
1849  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1850  * completed, %false otherwise.
1851  */
1852 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1853 {
1854         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1855         struct oom_wait_info owait;
1856         bool locked;
1857
1858         /* OOM is global, do not handle */
1859         if (!memcg)
1860                 return false;
1861
1862         if (!handle)
1863                 goto cleanup;
1864
1865         owait.memcg = memcg;
1866         owait.wait.flags = 0;
1867         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1868         owait.wait.private = current;
1869         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1870
1871         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1872         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1873
1874         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1875
1876         if (locked)
1877                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1878
1879         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1880                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1881                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1882                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1883                                          current->memcg_oom_order);
1884         } else {
1885                 schedule();
1886                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1887                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1888         }
1889
1890         if (locked) {
1891                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1892                 /*
1893                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1894                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1895                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1896                  */
1897                 memcg_oom_recover(memcg);
1898         }
1899 cleanup:
1900         current->memcg_in_oom = NULL;
1901         css_put(&memcg->css);
1902         return true;
1903 }
1904
1905 /**
1906  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1907  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1908  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1909  *
1910  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1911  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1912  *
1913  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1914  */
1915 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1916                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1917 {
1918         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1919         struct mem_cgroup *memcg;
1920
1921         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1922                 return NULL;
1923
1924         if (!oom_domain)
1925                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1926
1927         rcu_read_lock();
1928
1929         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1930         if (memcg == root_mem_cgroup)
1931                 goto out;
1932
1933         /*
1934          * If the victim task has been asynchronously moved to a different
1935          * memory cgroup, we might end up killing tasks outside oom_domain.
1936          * In this case it's better to ignore memory.group.oom.
1937          */
1938         if (unlikely(!mem_cgroup_is_descendant(memcg, oom_domain)))
1939                 goto out;
1940
1941         /*
1942          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1943          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1944          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1945          */
1946         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1947                 if (memcg->oom_group)
1948                         oom_group = memcg;
1949
1950                 if (memcg == oom_domain)
1951                         break;
1952         }
1953
1954         if (oom_group)
1955                 css_get(&oom_group->css);
1956 out:
1957         rcu_read_unlock();
1958
1959         return oom_group;
1960 }
1961
1962 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1963 {
1964         pr_info("Tasks in ");
1965         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1966         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1967 }
1968
1969 /**
1970  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1971  * @page: the page
1972  *
1973  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1974  * another cgroup.
1975  *
1976  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1977  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1978  * when @page might get freed inside the locked section.
1979  */
1980 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1981 {
1982         struct mem_cgroup *memcg;
1983         unsigned long flags;
1984
1985         /*
1986          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1987          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1988          * because page moving starts with an RCU grace period.
1989          *
1990          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1991          * the page state that is going to change is the only thing
1992          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1993          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1994          * keep off truncation, migration and so forth.
1995          */
1996         rcu_read_lock();
1997
1998         if (mem_cgroup_disabled())
1999                 return NULL;
2000 again:
2001         memcg = page->mem_cgroup;
2002         if (unlikely(!memcg))
2003                 return NULL;
2004
2005         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2006                 return memcg;
2007
2008         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2009         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2010                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2011                 goto again;
2012         }
2013
2014         /*
2015          * When charge migration first begins, we can have locked and
2016          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2017          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2018          */
2019         memcg->move_lock_task = current;
2020         memcg->move_lock_flags = flags;
2021
2022         return memcg;
2023 }
2024 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2025
2026 /**
2027  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2028  * @memcg: the memcg
2029  *
2030  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2031  */
2032 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2033 {
2034         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2035                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2036
2037                 memcg->move_lock_task = NULL;
2038                 memcg->move_lock_flags = 0;
2039
2040                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2041         }
2042
2043         rcu_read_unlock();
2044 }
2045
2046 /**
2047  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2048  * @page: the page
2049  */
2050 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2051 {
2052         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2053 }
2054 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2055
2056 struct memcg_stock_pcp {
2057         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2058         unsigned int nr_pages;
2059         struct work_struct work;
2060         unsigned long flags;
2061 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2062 };
2063 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2064 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2065
2066 /**
2067  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2068  * @memcg: memcg to consume from.
2069  * @nr_pages: how many pages to charge.
2070  *
2071  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2072  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2073  * service an allocation will refill the stock.
2074  *
2075  * returns true if successful, false otherwise.
2076  */
2077 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2078 {
2079         struct memcg_stock_pcp *stock;
2080         unsigned long flags;
2081         bool ret = false;
2082
2083         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2084                 return ret;
2085
2086         local_irq_save(flags);
2087
2088         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2089         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2090                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2091                 ret = true;
2092         }
2093
2094         local_irq_restore(flags);
2095
2096         return ret;
2097 }
2098
2099 /*
2100  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2101  */
2102 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2103 {
2104         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2105
2106         if (stock->nr_pages) {
2107                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2108                 if (do_memsw_account())
2109                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2110                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2111                 stock->nr_pages = 0;
2112         }
2113         stock->cached = NULL;
2114 }
2115
2116 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2117 {
2118         struct memcg_stock_pcp *stock;
2119         unsigned long flags;
2120
2121         /*
2122          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2123          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2124          */
2125         local_irq_save(flags);
2126
2127         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2128         drain_stock(stock);
2129         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2130
2131         local_irq_restore(flags);
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2136  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2137  */
2138 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2139 {
2140         struct memcg_stock_pcp *stock;
2141         unsigned long flags;
2142
2143         local_irq_save(flags);
2144
2145         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2146         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2147                 drain_stock(stock);
2148                 stock->cached = memcg;
2149         }
2150         stock->nr_pages += nr_pages;
2151
2152         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2153                 drain_stock(stock);
2154
2155         local_irq_restore(flags);
2156 }
2157
2158 /*
2159  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2160  * of the hierarchy under it.
2161  */
2162 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2163 {
2164         int cpu, curcpu;
2165
2166         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2167         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2168                 return;
2169         /*
2170          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2171          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2172          * as well as workers from this path always operate on the local
2173          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2174          */
2175         curcpu = get_cpu();
2176         for_each_online_cpu(cpu) {
2177                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2178                 struct mem_cgroup *memcg;
2179                 bool flush = false;
2180
2181                 rcu_read_lock();
2182                 memcg = stock->cached;
2183                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2184                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2185                         flush = true;
2186                 rcu_read_unlock();
2187
2188                 if (flush &&
2189                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2190                         if (cpu == curcpu)
2191                                 drain_local_stock(&stock->work);
2192                         else
2193                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2194                 }
2195         }
2196         put_cpu();
2197         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2198 }
2199
2200 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2201 {
2202         struct memcg_stock_pcp *stock;
2203         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2204
2205         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2206         drain_stock(stock);
2207
2208         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2209                 int i;
2210
2211                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2212                         int nid;
2213                         long x;
2214
2215                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2216                         if (x)
2217                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2218                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2219
2220                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2221                                 continue;
2222
2223                         for_each_node(nid) {
2224                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2225
2226                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2227                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2228                                 if (x)
2229                                         do {
2230                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2231                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2232                         }
2233                 }
2234
2235                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2236                         long x;
2237
2238                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2239                         if (x)
2240                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2241                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2242                 }
2243         }
2244
2245         return 0;
2246 }
2247
2248 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2249                          unsigned int nr_pages,
2250                          gfp_t gfp_mask)
2251 {
2252         do {
2253                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= READ_ONCE(memcg->high))
2254                         continue;
2255                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2256                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2257         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2258                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2259 }
2260
2261 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2262 {
2263         struct mem_cgroup *memcg;
2264
2265         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2266         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2267 }
2268
2269 /*
2270  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2271  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2272  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2273  */
2274 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2275
2276 /*
2277  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2278  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2279  * below.
2280  *
2281  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2282  *   overage ratio to a delay.
2283  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2284  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2285  *   to produce a reasonable delay curve.
2286  *
2287  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2288  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2289  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2290  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2291  * example, with a high of 100 megabytes:
2292  *
2293  *  +-------+------------------------+
2294  *  | usage | time to allocate in ms |
2295  *  +-------+------------------------+
2296  *  | 100M  |                      0 |
2297  *  | 101M  |                      6 |
2298  *  | 102M  |                     25 |
2299  *  | 103M  |                     57 |
2300  *  | 104M  |                    102 |
2301  *  | 105M  |                    159 |
2302  *  | 106M  |                    230 |
2303  *  | 107M  |                    313 |
2304  *  | 108M  |                    409 |
2305  *  | 109M  |                    518 |
2306  *  | 110M  |                    639 |
2307  *  | 111M  |                    774 |
2308  *  | 112M  |                    921 |
2309  *  | 113M  |                   1081 |
2310  *  | 114M  |                   1254 |
2311  *  | 115M  |                   1439 |
2312  *  | 116M  |                   1638 |
2313  *  | 117M  |                   1849 |
2314  *  | 118M  |                   2000 |
2315  *  | 119M  |                   2000 |
2316  *  | 120M  |                   2000 |
2317  *  +-------+------------------------+
2318  */
2319  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2320  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2321
2322 /*
2323  * Get the number of jiffies that we should penalise a mischievous cgroup which
2324  * is exceeding its memory.high by checking both it and its ancestors.
2325  */
2326 static unsigned long calculate_high_delay(struct mem_cgroup *memcg,
2327                                           unsigned int nr_pages)
2328 {
2329         unsigned long penalty_jiffies;
2330         u64 max_overage = 0;
2331
2332         do {
2333                 unsigned long usage, high;
2334                 u64 overage;
2335
2336                 usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2337                 high = READ_ONCE(memcg->high);
2338
2339                 if (usage <= high)
2340                         continue;
2341
2342                 /*
2343                  * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2344                  * it was a threshold of 1 page
2345                  */
2346                 high = max(high, 1UL);
2347
2348                 overage = usage - high;
2349                 overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2350                 overage = div64_u64(overage, high);
2351
2352                 if (overage > max_overage)
2353                         max_overage = overage;
2354         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2355                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2356
2357         if (!max_overage)
2358                 return 0;
2359
2360         /*
2361          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2362          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2363          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2364          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2365          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2366          * overage amount.
2367          */
2368         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2369         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2370         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2371
2372         /*
2373          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2374          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2375          * 4N-sized allocation.
2376          *
2377          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2378          * larger the current charge patch is than that.
2379          */
2380         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2381
2382         /*
2383          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2384          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2385          * extremely slowly.
2386          */
2387         return min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2392  * and reclaims memory over the high limit.
2393  */
2394 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2395 {
2396         unsigned long penalty_jiffies;
2397         unsigned long pflags;
2398         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2399         struct mem_cgroup *memcg;
2400
2401         if (likely(!nr_pages))
2402                 return;
2403
2404         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2405         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2406         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2407
2408         /*
2409          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2410          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2411          */
2412         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages);
2413
2414         /*
2415          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2416          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2417          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2418          * been aggressively reclaimed enough yet.
2419          */
2420         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2421                 goto out;
2422
2423         /*
2424          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2425          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2426          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2427          */
2428         psi_memstall_enter(&pflags);
2429         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2430         psi_memstall_leave(&pflags);
2431
2432 out:
2433         css_put(&memcg->css);
2434 }
2435
2436 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2437                       unsigned int nr_pages)
2438 {
2439         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2440         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2441         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2442         struct page_counter *counter;
2443         unsigned long nr_reclaimed;
2444         bool may_swap = true;
2445         bool drained = false;
2446         enum oom_status oom_status;
2447
2448         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2449                 return 0;
2450 retry:
2451         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2452                 return 0;
2453
2454         if (!do_memsw_account() ||
2455             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2456                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2457                         goto done_restock;
2458                 if (do_memsw_account())
2459                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2460                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2461         } else {
2462                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2463                 may_swap = false;
2464         }
2465
2466         if (batch > nr_pages) {
2467                 batch = nr_pages;
2468                 goto retry;
2469         }
2470
2471         /*
2472          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2473          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2474          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2475          * and let these go through as privileged allocations.
2476          */
2477         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2478                 goto force;
2479
2480         /*
2481          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2482          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2483          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2484          * free their memory.
2485          */
2486         if (unlikely(should_force_charge()))
2487                 goto force;
2488
2489         /*
2490          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2491          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2492          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2493          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2494          */
2495         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2496                 goto force;
2497
2498         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2499                 goto nomem;
2500
2501         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2502                 goto nomem;
2503
2504         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2505
2506         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2507                                                     gfp_mask, may_swap);
2508
2509         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2510                 goto retry;
2511
2512         if (!drained) {
2513                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2514                 drained = true;
2515                 goto retry;
2516         }
2517
2518         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2519                 goto nomem;
2520         /*
2521          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2522          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2523          * before killing the task.
2524          *
2525          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2526          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2527          * to regular pages anyway in case of failure.
2528          */
2529         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2530                 goto retry;
2531         /*
2532          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2533          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2534          */
2535         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2536                 goto retry;
2537
2538         if (nr_retries--)
2539                 goto retry;
2540
2541         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2542                 goto nomem;
2543
2544         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2545                 goto force;
2546
2547         if (fatal_signal_pending(current))
2548                 goto force;
2549
2550         /*
2551          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2552          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2553          * couldn't make any progress.
2554          */
2555         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2556                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2557         switch (oom_status) {
2558         case OOM_SUCCESS:
2559                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2560                 goto retry;
2561         case OOM_FAILED:
2562                 goto force;
2563         default:
2564                 goto nomem;
2565         }
2566 nomem:
2567         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2568                 return -ENOMEM;
2569 force:
2570         /*
2571          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2572          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2573          * temporarily by force charging it.
2574          */
2575         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2576         if (do_memsw_account())
2577                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2578         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2579
2580         return 0;
2581
2582 done_restock:
2583         css_get_many(&memcg->css, batch);
2584         if (batch > nr_pages)
2585                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2586
2587         /*
2588          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2589          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2590          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2591          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2592          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2593          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2594          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2595          */
2596         do {
2597                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > READ_ONCE(memcg->high)) {
2598                         /* Don't bother a random interrupted task */
2599                         if (in_interrupt()) {
2600                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2601                                 break;
2602                         }
2603                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2604                         set_notify_resume(current);
2605                         break;
2606                 }
2607         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2608
2609         return 0;
2610 }
2611
2612 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2613 {
2614         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2615                 return;
2616
2617         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2618         if (do_memsw_account())
2619                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2620
2621         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2622 }
2623
2624 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2625 {
2626         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2627
2628         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2629         if (PageLRU(page)) {
2630                 struct lruvec *lruvec;
2631
2632                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2633                 ClearPageLRU(page);
2634                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2635                 *isolated = 1;
2636         } else
2637                 *isolated = 0;
2638 }
2639
2640 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2641 {
2642         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2643
2644         if (isolated) {
2645                 struct lruvec *lruvec;
2646
2647                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2648                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2649                 SetPageLRU(page);
2650                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2651         }
2652         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2653 }
2654
2655 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2656                           bool lrucare)
2657 {
2658         int isolated;
2659
2660         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2661
2662         /*
2663          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2664          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2665          */
2666         if (lrucare)
2667                 lock_page_lru(page, &isolated);
2668
2669         /*
2670          * Nobody should be changing or seriously looking at
2671          * page->mem_cgroup at this point:
2672          *
2673          * - the page is uncharged
2674          *
2675          * - the page is off-LRU
2676          *
2677          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2678          *   a locked page table
2679          *
2680          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2681          *   have the page locked
2682          */
2683         page->mem_cgroup = memcg;
2684
2685         if (lrucare)
2686                 unlock_page_lru(page, isolated);
2687 }
2688
2689 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2690 /*
2691  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
2692  *
2693  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
2694  * cgroup_mutex, etc.
2695  */
2696 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
2697 {
2698         struct page *page;
2699
2700         if (mem_cgroup_disabled())
2701                 return NULL;
2702
2703         page = virt_to_head_page(p);
2704
2705         /*
2706          * Slab pages don't have page->mem_cgroup set because corresponding
2707          * kmem caches can be reparented during the lifetime. That's why
2708          * memcg_from_slab_page() should be used instead.
2709          */
2710         if (PageSlab(page))
2711                 return memcg_from_slab_page(page);
2712
2713         /* All other pages use page->mem_cgroup */
2714         return page->mem_cgroup;
2715 }
2716
2717 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2718 {
2719         int id, size;
2720         int err;
2721
2722         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2723                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2724         if (id < 0)
2725                 return id;
2726
2727         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2728                 return id;
2729
2730         /*
2731          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2732          * so we have to grow them.
2733          */
2734         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2735
2736         size = 2 * (id + 1);
2737         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2738                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2739         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2740                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2741
2742         err = memcg_update_all_caches(size);
2743         if (!err)
2744                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2745         if (!err)
2746                 memcg_nr_cache_ids = size;
2747
2748         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2749
2750         if (err) {
2751                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2752                 return err;
2753         }
2754         return id;
2755 }
2756
2757 static void memcg_free_cache_id(int id)
2758 {
2759         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2760 }
2761
2762 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2763         struct mem_cgroup *memcg;
2764         struct kmem_cache *cachep;
2765         struct work_struct work;
2766 };
2767
2768 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2769 {
2770         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2771                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2772         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2773         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2774
2775         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2776
2777         css_put(&memcg->css);
2778         kfree(cw);
2779 }
2780
2781 /*
2782  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2783  */
2784 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2785                                                struct kmem_cache *cachep)
2786 {
2787         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2788
2789         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2790                 return;
2791
2792         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2793         if (!cw)
2794                 return;
2795
2796         cw->memcg = memcg;
2797         cw->cachep = cachep;
2798         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2799
2800         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2801 }
2802
2803 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2804 {
2805         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2806                 return true;
2807         return false;
2808 }
2809
2810 /**
2811  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2812  * @cachep: the original global kmem cache
2813  *
2814  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2815  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2816  *
2817  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2818  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2819  * go through with the original cache.
2820  *
2821  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2822  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2823  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2824  * reference.
2825  */
2826 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2827 {
2828         struct mem_cgroup *memcg;
2829         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2830         struct memcg_cache_array *arr;
2831         int kmemcg_id;
2832
2833         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2834
2835         if (memcg_kmem_bypass())
2836                 return cachep;
2837
2838         rcu_read_lock();
2839
2840         if (unlikely(current->active_memcg))
2841                 memcg = current->active_memcg;
2842         else
2843                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2844
2845         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2846                 goto out_unlock;
2847
2848         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2849         if (kmemcg_id < 0)
2850                 goto out_unlock;
2851
2852         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2853
2854         /*
2855          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2856          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2857          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2858          */
2859         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2860
2861         /*
2862          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2863          * context), we could be be predictable and return right away.
2864          * This would guarantee that the allocation being performed
2865          * already belongs in the new cache.
2866          *
2867          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2868          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2869          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2870          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2871          * defer everything.
2872          *
2873          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2874          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2875          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2876          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2877          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2878          * creation of a new kmem_cache.
2879          */
2880         if (unlikely(!memcg_cachep))
2881                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2882         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2883                 cachep = memcg_cachep;
2884 out_unlock:
2885         rcu_read_unlock();
2886         return cachep;
2887 }
2888
2889 /**
2890  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2891  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2892  */
2893 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2894 {
2895         if (!is_root_cache(cachep))
2896                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2897 }
2898
2899 /**
2900  * __memcg_kmem_charge: charge a number of kernel pages to a memcg
2901  * @memcg: memory cgroup to charge
2902  * @gfp: reclaim mode
2903  * @nr_pages: number of pages to charge
2904  *
2905  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2906  */
2907 int __memcg_kmem_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2908                         unsigned int nr_pages)
2909 {
2910         struct page_counter *counter;
2911         int ret;
2912
2913         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2914         if (ret)
2915                 return ret;
2916
2917         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2918             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2919
2920                 /*
2921                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2922                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2923                  * handling code.
2924                  */
2925                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2926                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2927                         return 0;
2928                 }
2929                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2930                 return -ENOMEM;
2931         }
2932         return 0;
2933 }
2934
2935 /**
2936  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a number of kernel pages from a memcg
2937  * @memcg: memcg to uncharge
2938  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2939  */
2940 void __memcg_kmem_uncharge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2941 {
2942         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2943                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2944
2945         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2946         if (do_memsw_account())
2947                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2948 }
2949
2950 /**
2951  * __memcg_kmem_charge_page: charge a kmem page to the current memory cgroup
2952  * @page: page to charge
2953  * @gfp: reclaim mode
2954  * @order: allocation order
2955  *
2956  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2957  */
2958 int __memcg_kmem_charge_page(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2959 {
2960         struct mem_cgroup *memcg;
2961         int ret = 0;
2962
2963         if (memcg_kmem_bypass())
2964                 return 0;
2965
2966         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2967         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2968                 ret = __memcg_kmem_charge(memcg, gfp, 1 << order);
2969                 if (!ret) {
2970                         page->mem_cgroup = memcg;
2971                         __SetPageKmemcg(page);
2972                 }
2973         }
2974         css_put(&memcg->css);
2975         return ret;
2976 }
2977
2978 /**
2979  * __memcg_kmem_uncharge_page: uncharge a kmem page
2980  * @page: page to uncharge
2981  * @order: allocation order
2982  */
2983 void __memcg_kmem_uncharge_page(struct page *page, int order)
2984 {
2985         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2986         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2987
2988         if (!memcg)
2989                 return;
2990
2991         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2992         __memcg_kmem_uncharge(memcg, nr_pages);
2993         page->mem_cgroup = NULL;
2994
2995         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2996         if (PageKmemcg(page))
2997                 __ClearPageKmemcg(page);
2998
2999         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
3000 }
3001 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3002
3003 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3004
3005 /*
3006  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3007  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
3008  */
3009 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3010 {
3011         int i;
3012
3013         if (mem_cgroup_disabled())
3014                 return;
3015
3016         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3017                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3018
3019         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3020 }
3021 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3022
3023 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3024 /**
3025  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3026  * @entry: swap entry to be moved
3027  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3028  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3029  *
3030  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3031  * as the mem_cgroup's id of @from.
3032  *
3033  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3034  *
3035  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3036  * both res and memsw, and called css_get().
3037  */
3038 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3039                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3040 {
3041         unsigned short old_id, new_id;
3042
3043         old_id = mem_cgroup_id(from);
3044         new_id = mem_cgroup_id(to);
3045
3046         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3047                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3048                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3049                 return 0;
3050         }
3051         return -EINVAL;
3052 }
3053 #else
3054 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3055                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3056 {
3057         return -EINVAL;
3058 }
3059 #endif
3060
3061 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3062
3063 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3064                                  unsigned long max, bool memsw)
3065 {
3066         bool enlarge = false;
3067         bool drained = false;
3068         int ret;
3069         bool limits_invariant;
3070         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3071
3072         do {
3073                 if (signal_pending(current)) {
3074                         ret = -EINTR;
3075                         break;
3076                 }
3077
3078                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3079                 /*
3080                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3081                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3082                  */
3083                 limits_invariant = memsw ? max >= READ_ONCE(memcg->memory.max) :
3084                                            max <= memcg->memsw.max;
3085                 if (!limits_invariant) {
3086                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3087                         ret = -EINVAL;
3088                         break;
3089                 }
3090                 if (max > counter->max)
3091                         enlarge = true;
3092                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3093                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3094
3095                 if (!ret)
3096                         break;
3097
3098                 if (!drained) {
3099                         drain_all_stock(memcg);
3100                         drained = true;
3101                         continue;
3102                 }
3103
3104                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3105                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3106                         ret = -EBUSY;
3107                         break;
3108                 }
3109         } while (true);
3110
3111         if (!ret && enlarge)
3112                 memcg_oom_recover(memcg);
3113
3114         return ret;
3115 }
3116
3117 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3118                                             gfp_t gfp_mask,
3119                                             unsigned long *total_scanned)
3120 {
3121         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3122         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3123         unsigned long reclaimed;
3124         int loop = 0;
3125         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3126         unsigned long excess;
3127         unsigned long nr_scanned;
3128
3129         if (order > 0)
3130                 return 0;
3131
3132         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3133
3134         /*
3135          * Do not even bother to check the largest node if the root
3136          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3137          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3138          */
3139         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3140                 return 0;
3141
3142         /*
3143          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3144          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3145          * pressure
3146          */
3147         do {
3148                 if (next_mz)
3149                         mz = next_mz;
3150                 else
3151                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3152                 if (!mz)
3153                         break;
3154
3155                 nr_scanned = 0;
3156                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3157                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3158                 nr_reclaimed += reclaimed;
3159                 *total_scanned += nr_scanned;
3160                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3161                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3162
3163                 /*
3164                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3165                  * it is time to move on to the next cgroup
3166                  */
3167                 next_mz = NULL;
3168                 if (!reclaimed)
3169                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3170
3171                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3172                 /*
3173                  * One school of thought says that we should not add
3174                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3175                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3176                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3177                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3178                  * term TODO.
3179                  */
3180                 /* If excess == 0, no tree ops */
3181                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3182                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3183                 css_put(&mz->memcg->css);
3184                 loop++;
3185                 /*
3186                  * Could not reclaim anything and there are no more
3187                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3188                  * reclaiming anything.
3189                  */
3190                 if (!nr_reclaimed &&
3191                         (next_mz == NULL ||
3192                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3193                         break;
3194         } while (!nr_reclaimed);
3195         if (next_mz)
3196                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3197         return nr_reclaimed;
3198 }
3199
3200 /*
3201  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3202  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3203  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3204  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3205  */
3206 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3207 {
3208         bool ret;
3209
3210         rcu_read_lock();
3211         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3212         rcu_read_unlock();
3213         return ret;
3214 }
3215
3216 /*
3217  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3218  *
3219  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3220  */
3221 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3222 {
3223         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3224
3225         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3226         lru_add_drain_all();
3227
3228         drain_all_stock(memcg);
3229
3230         /* try to free all pages in this cgroup */
3231         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3232                 int progress;
3233
3234                 if (signal_pending(current))
3235                         return -EINTR;
3236
3237                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3238                                                         GFP_KERNEL, true);
3239                 if (!progress) {
3240                         nr_retries--;
3241                         /* maybe some writeback is necessary */
3242                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3243                 }
3244
3245         }
3246
3247         return 0;
3248 }
3249
3250 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3251                                             char *buf, size_t nbytes,
3252                                             loff_t off)
3253 {
3254         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3255
3256         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3257                 return -EINVAL;
3258         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3259 }
3260
3261 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3262                                      struct cftype *cft)
3263 {
3264         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3265 }
3266
3267 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3268                                       struct cftype *cft, u64 val)
3269 {
3270         int retval = 0;
3271         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3272         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3273
3274         if (memcg->use_hierarchy == val)
3275                 return 0;
3276
3277         /*
3278          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3279          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3280          * occur, provided the current cgroup has no children.
3281          *
3282          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3283          * set if there are no children.
3284          */
3285         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3286                                 (val == 1 || val == 0)) {
3287                 if (!memcg_has_children(memcg))
3288                         memcg->use_hierarchy = val;
3289                 else
3290                         retval = -EBUSY;
3291         } else
3292                 retval = -EINVAL;
3293
3294         return retval;
3295 }
3296
3297 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3298 {
3299         unsigned long val;
3300
3301         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3302                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3303                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3304                 if (swap)
3305                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3306         } else {
3307                 if (!swap)
3308                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3309                 else
3310                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3311         }
3312         return val;
3313 }
3314
3315 enum {
3316         RES_USAGE,
3317         RES_LIMIT,
3318         RES_MAX_USAGE,
3319         RES_FAILCNT,
3320         RES_SOFT_LIMIT,
3321 };
3322
3323 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3324                                struct cftype *cft)
3325 {
3326         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3327         struct page_counter *counter;
3328
3329         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3330         case _MEM:
3331                 counter = &memcg->memory;
3332                 break;
3333         case _MEMSWAP:
3334                 counter = &memcg->memsw;
3335                 break;
3336         case _KMEM:
3337                 counter = &memcg->kmem;
3338                 break;
3339         case _TCP:
3340                 counter = &memcg->tcpmem;
3341                 break;
3342         default:
3343                 BUG();
3344         }
3345
3346         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3347         case RES_USAGE:
3348                 if (counter == &memcg->memory)
3349                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3350                 if (counter == &memcg->memsw)
3351                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3352                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3353         case RES_LIMIT:
3354                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3355         case RES_MAX_USAGE:
3356                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3357         case RES_FAILCNT:
3358                 return counter->failcnt;
3359         case RES_SOFT_LIMIT:
3360                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3361         default:
3362                 BUG();
3363         }
3364 }
3365
3366 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg)
3367 {
3368         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT] = {0};
3369         struct mem_cgroup *mi;
3370         int node, cpu, i;
3371
3372         for_each_online_cpu(cpu)
3373                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3374                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3375
3376         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3377                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3378                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3379
3380         for_each_node(node) {
3381                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3382                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3383
3384                 for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3385                         stat[i] = 0;
3386
3387                 for_each_online_cpu(cpu)
3388                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3389                                 stat[i] += per_cpu(
3390                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3391
3392                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3393                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3394                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3395         }
3396 }
3397
3398 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3399 {
3400         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3401         struct mem_cgroup *mi;
3402         int cpu, i;
3403
3404         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3405                 events[i] = 0;
3406
3407         for_each_online_cpu(cpu)
3408                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3409                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3410                                              cpu);
3411
3412         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3413                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3414                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3415 }
3416
3417 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3418 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3419 {
3420         int memcg_id;
3421
3422         if (cgroup_memory_nokmem)
3423                 return 0;
3424
3425         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3426         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3427
3428         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3429         if (memcg_id < 0)
3430                 return memcg_id;
3431
3432         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3433         /*
3434          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3435          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3436          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3437          * patched.
3438          */
3439         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3440         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3441         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3442
3443         return 0;
3444 }
3445
3446 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3447 {
3448         struct cgroup_subsys_state *css;
3449         struct mem_cgroup *parent, *child;
3450         int kmemcg_id;
3451
3452         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3453                 return;
3454         /*
3455          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3456          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3457          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3458          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3459          */
3460         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3461
3462         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3463         if (!parent)
3464                 parent = root_mem_cgroup;
3465
3466         /*
3467          * Deactivate and reparent kmem_caches.
3468          */
3469         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3470
3471         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3472         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3473
3474         /*
3475          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3476          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3477          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3478          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3479          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3480          * memcg_drain_all_list_lrus().
3481          */
3482         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3483         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3484                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3485                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3486                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3487                 if (!memcg->use_hierarchy)
3488                         break;
3489         }
3490         rcu_read_unlock();
3491
3492         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3493
3494         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3495 }
3496
3497 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3498 {
3499         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3500         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3501                 memcg_offline_kmem(memcg);
3502
3503         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3504                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3505                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3506         }
3507 }
3508 #else
3509 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3510 {
3511         return 0;
3512 }
3513 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3514 {
3515 }
3516 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3517 {
3518 }
3519 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3520
3521 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3522                                  unsigned long max)
3523 {
3524         int ret;
3525
3526         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3527         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3528         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3529         return ret;
3530 }
3531
3532 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3533 {
3534         int ret;
3535
3536         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3537
3538         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3539         if (ret)
3540                 goto out;
3541
3542         if (!memcg->tcpmem_active) {
3543                 /*
3544                  * The active flag needs to be written after the static_key
3545                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3546                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3547                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3548                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3549                  *
3550                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3551                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3552                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3553                  * yet, we'll lose accounting.
3554                  *
3555                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3556                  * because when this value change, the code to process it is not
3557                  * patched in yet.
3558                  */
3559                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3560                 memcg->tcpmem_active = true;
3561         }
3562 out:
3563         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3564         return ret;
3565 }
3566
3567 /*
3568  * The user of this function is...
3569  * RES_LIMIT.
3570  */
3571 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3572                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3573 {
3574         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3575         unsigned long nr_pages;
3576         int ret;
3577
3578         buf = strstrip(buf);
3579         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3580         if (ret)
3581                 return ret;
3582
3583         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3584         case RES_LIMIT:
3585                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3586                         ret = -EINVAL;
3587                         break;
3588                 }
3589                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3590                 case _MEM:
3591                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3592                         break;
3593                 case _MEMSWAP:
3594                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3595                         break;
3596                 case _KMEM:
3597                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3598                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3599                                      "depend on this functionality.\n");
3600                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3601                         break;
3602                 case _TCP:
3603                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3604                         break;
3605                 }
3606                 break;
3607         case RES_SOFT_LIMIT:
3608                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3609                 ret = 0;
3610                 break;
3611         }
3612         return ret ?: nbytes;
3613 }
3614
3615 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3616                                 size_t nbytes, loff_t off)
3617 {
3618         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3619         struct page_counter *counter;
3620
3621         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3622         case _MEM:
3623                 counter = &memcg->memory;
3624                 break;
3625         case _MEMSWAP:
3626                 counter = &memcg->memsw;
3627                 break;
3628         case _KMEM:
3629                 counter = &memcg->kmem;
3630                 break;
3631         case _TCP:
3632                 counter = &memcg->tcpmem;
3633                 break;
3634         default:
3635                 BUG();
3636         }
3637
3638         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3639         case RES_MAX_USAGE:
3640                 page_counter_reset_watermark(counter);
3641                 break;
3642         case RES_FAILCNT:
3643                 counter->failcnt = 0;
3644                 break;
3645         default:
3646                 BUG();
3647         }
3648
3649         return nbytes;
3650 }
3651
3652 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3653                                         struct cftype *cft)
3654 {
3655         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3656 }
3657
3658 #ifdef CONFIG_MMU
3659 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3660                                         struct cftype *cft, u64 val)
3661 {
3662         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3663
3664         if (val & ~MOVE_MASK)
3665                 return -EINVAL;
3666
3667         /*
3668          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3669          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3670          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3671          * affect task migrations starting after the change.
3672          */
3673         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3674         return 0;
3675 }
3676 #else
3677 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3678                                         struct cftype *cft, u64 val)
3679 {
3680         return -ENOSYS;
3681 }
3682 #endif
3683
3684 #ifdef CONFIG_NUMA
3685
3686 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3687 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3688 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3689
3690 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3691                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3692 {
3693         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3694         unsigned long nr = 0;
3695         enum lru_list lru;
3696
3697         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3698
3699         for_each_lru(lru) {
3700                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3701                         continue;
3702                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3703         }
3704         return nr;
3705 }
3706
3707 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3708                                              unsigned int lru_mask)
3709 {
3710         unsigned long nr = 0;
3711         enum lru_list lru;
3712
3713         for_each_lru(lru) {
3714                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3715                         continue;
3716                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3717         }
3718         return nr;
3719 }
3720
3721 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3722 {
3723         struct numa_stat {
3724                 const char *name;
3725                 unsigned int lru_mask;
3726         };
3727
3728         static const struct numa_stat stats[] = {
3729                 { "total", LRU_ALL },
3730                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3731                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3732                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3733         };
3734         const struct numa_stat *stat;
3735         int nid;
3736         unsigned long nr;
3737         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3738
3739         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3740                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3741                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3742                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3743                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3744                                                           stat->lru_mask);
3745                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3746                 }
3747                 seq_putc(m, '\n');
3748         }
3749
3750         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3751                 struct mem_cgroup *iter;
3752
3753                 nr = 0;
3754                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3755                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3756                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3757                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3758                         nr = 0;
3759                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3760                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3761                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3762                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3763                 }
3764                 seq_putc(m, '\n');
3765         }
3766
3767         return 0;
3768 }
3769 #endif /* CONFIG_NUMA */
3770
3771 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3772         MEMCG_CACHE,
3773         MEMCG_RSS,
3774         MEMCG_RSS_HUGE,
3775         NR_SHMEM,
3776         NR_FILE_MAPPED,
3777         NR_FILE_DIRTY,
3778         NR_WRITEBACK,
3779         MEMCG_SWAP,
3780 };
3781
3782 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3783         "cache",
3784         "rss",
3785         "rss_huge",
3786         "shmem",
3787         "mapped_file",
3788         "dirty",
3789         "writeback",
3790         "swap",
3791 };
3792
3793 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3794 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3795         PGPGIN,
3796         PGPGOUT,
3797         PGFAULT,
3798         PGMAJFAULT,
3799 };
3800
3801 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3802 {
3803         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3804         unsigned long memory, memsw;
3805         struct mem_cgroup *mi;
3806         unsigned int i;
3807
3808         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3809
3810         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3811                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3812                         continue;
3813                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3814                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3815                            PAGE_SIZE);
3816         }
3817
3818         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3819                 seq_printf(m, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
3820                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3821
3822         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3823                 seq_printf(m, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
3824                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3825                            PAGE_SIZE);
3826
3827         /* Hierarchical information */
3828         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3829         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3830                 memory = min(memory, READ_ONCE(mi->memory.max));
3831                 memsw = min(memsw, READ_ONCE(mi->memsw.max));
3832         }
3833         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3834                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3835         if (do_memsw_account())
3836                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3837                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3838
3839         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3840                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3841                         continue;
3842                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3843                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3844                            PAGE_SIZE);
3845         }
3846
3847         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3848                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3849                            vm_event_name(memcg1_events[i]),
3850                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3851
3852         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3853                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
3854                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3855                            PAGE_SIZE);
3856
3857 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3858         {
3859                 pg_data_t *pgdat;
3860                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3861                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3862                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3863                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3864
3865                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3866                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3867                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3868
3869                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3870                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3871                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3872                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3873                 }
3874                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3875                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3876                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3877                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3878         }
3879 #endif
3880
3881         return 0;
3882 }
3883
3884 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3885                                       struct cftype *cft)
3886 {
3887         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3888
3889         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3890 }
3891
3892 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3893                                        struct cftype *cft, u64 val)
3894 {
3895         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3896
3897         if (val > 100)
3898                 return -EINVAL;
3899
3900         if (css->parent)
3901                 memcg->swappiness = val;
3902         else
3903                 vm_swappiness = val;
3904
3905         return 0;
3906 }
3907
3908 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3909 {
3910         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3911         unsigned long usage;
3912         int i;
3913
3914         rcu_read_lock();
3915         if (!swap)
3916                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3917         else
3918                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3919
3920         if (!t)
3921                 goto unlock;
3922
3923         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3924
3925         /*
3926          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3927          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3928          * call of __mem_cgroup_threshold().
3929          */
3930         i = t->current_threshold;
3931
3932         /*
3933          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3934          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3935          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3936          * only one element of the array here.
3937          */
3938         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3939                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3940
3941         /* i = current_threshold + 1 */
3942         i++;
3943
3944         /*
3945          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3946          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3947          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3948          * only one element of the array here.
3949          */
3950         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3951                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3952
3953         /* Update current_threshold */
3954         t->current_threshold = i - 1;
3955 unlock:
3956         rcu_read_unlock();
3957 }
3958
3959 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3960 {
3961         while (memcg) {
3962                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3963                 if (do_memsw_account())
3964                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3965
3966                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3967         }
3968 }
3969
3970 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3971 {
3972         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3973         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3974
3975         if (_a->threshold > _b->threshold)
3976                 return 1;
3977
3978         if (_a->threshold < _b->threshold)
3979                 return -1;
3980
3981         return 0;
3982 }
3983
3984 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3985 {
3986         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3987
3988         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3989
3990         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3991                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3992
3993         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3994         return 0;
3995 }
3996
3997 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3998 {
3999         struct mem_cgroup *iter;
4000
4001         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4002                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4003 }
4004
4005 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4006         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4007 {
4008         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4009         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4010         unsigned long threshold;
4011         unsigned long usage;
4012         int i, size, ret;
4013
4014         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4015         if (ret)
4016                 return ret;
4017
4018         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4019
4020         if (type == _MEM) {
4021                 thresholds = &memcg->thresholds;
4022                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4023         } else if (type == _MEMSWAP) {
4024                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4025                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4026         } else
4027                 BUG();
4028
4029         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4030         if (thresholds->primary)
4031                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4032
4033         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4034
4035         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4036         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4037         if (!new) {
4038                 ret = -ENOMEM;
4039                 goto unlock;
4040         }
4041         new->size = size;
4042
4043         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4044         if (thresholds->primary) {
4045                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4046                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4047         }
4048
4049         /* Add new threshold */
4050         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4051         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4052
4053         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4054         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4055                         compare_thresholds, NULL);
4056
4057         /* Find current threshold */
4058         new->current_threshold = -1;
4059         for (i = 0; i < size; i++) {
4060                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4061                         /*
4062                          * new->current_threshold will not be used until
4063                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4064                          * it here.
4065                          */
4066                         ++new->current_threshold;
4067                 } else
4068                         break;
4069         }
4070
4071         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4072         kfree(thresholds->spare);
4073         thresholds->spare = thresholds->primary;
4074
4075         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4076
4077         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4078         synchronize_rcu();
4079
4080 unlock:
4081         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4082
4083         return ret;
4084 }
4085
4086 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4087         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4088 {
4089         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4090 }
4091
4092 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4093         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4094 {
4095         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4096 }
4097
4098 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4099         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4100 {
4101         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4102         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4103         unsigned long usage;
4104         int i, j, size, entries;
4105
4106         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4107
4108         if (type == _MEM) {
4109                 thresholds = &memcg->thresholds;
4110                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4111         } else if (type == _MEMSWAP) {
4112                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4113                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4114         } else
4115                 BUG();
4116
4117         if (!thresholds->primary)
4118                 goto unlock;
4119
4120         /* Check if a threshold crossed before removing */
4121         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4122
4123         /* Calculate new number of threshold */
4124         size = entries = 0;
4125         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4126                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4127                         size++;
4128                 else
4129                         entries++;
4130         }
4131
4132         new = thresholds->spare;
4133
4134         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4135         if (!entries)
4136                 goto unlock;
4137
4138         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4139         if (!size) {
4140                 kfree(new);
4141                 new = NULL;
4142                 goto swap_buffers;
4143         }
4144
4145         new->size = size;
4146
4147         /* Copy thresholds and find current threshold */
4148         new->current_threshold = -1;
4149         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4150                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4151                         continue;
4152
4153                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4154                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4155                         /*
4156                          * new->current_threshold will not be used
4157                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4158                          * it here.
4159                          */
4160                         ++new->current_threshold;
4161                 }
4162                 j++;
4163         }
4164
4165 swap_buffers:
4166         /* Swap primary and spare array */
4167         thresholds->spare = thresholds->primary;
4168
4169         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4170
4171         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4172         synchronize_rcu();
4173
4174         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4175         if (!new) {
4176                 kfree(thresholds->spare);
4177                 thresholds->spare = NULL;
4178         }
4179 unlock:
4180         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4181 }
4182
4183 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4184         struct eventfd_ctx *eventfd)
4185 {
4186         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4187 }
4188
4189 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4190         struct eventfd_ctx *eventfd)
4191 {
4192         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4193 }
4194
4195 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4196         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4197 {
4198         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4199
4200         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4201         if (!event)
4202                 return -ENOMEM;
4203
4204         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4205
4206         event->eventfd = eventfd;
4207         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4208
4209         /* already in OOM ? */
4210         if (memcg->under_oom)
4211                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4212         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4213
4214         return 0;
4215 }
4216
4217 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4218         struct eventfd_ctx *eventfd)
4219 {
4220         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4221
4222         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4223
4224         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4225                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4226                         list_del(&ev->list);
4227                         kfree(ev);
4228                 }
4229         }
4230
4231         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4232 }
4233
4234 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4235 {
4236         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4237
4238         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4239         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4240         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4241                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4242         return 0;
4243 }
4244
4245 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4246         struct cftype *cft, u64 val)
4247 {
4248         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4249
4250         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4251         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4252                 return -EINVAL;
4253
4254         memcg->oom_kill_disable = val;
4255         if (!val)
4256                 memcg_oom_recover(memcg);
4257
4258         return 0;
4259 }
4260
4261 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4262
4263 #include <trace/events/writeback.h>
4264
4265 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4266 {
4267         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4268 }
4269
4270 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4271 {
4272         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4273 }
4274
4275 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4276 {
4277         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4278 }
4279
4280 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4281 {
4282         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4283
4284         if (!memcg->css.parent)
4285                 return NULL;
4286
4287         return &memcg->cgwb_domain;
4288 }
4289
4290 /*
4291  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4292  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4293  */
4294 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4295 {
4296         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4297         int cpu;
4298
4299         for_each_online_cpu(cpu)
4300                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4301         if (x < 0)
4302                 x = 0;
4303         return x;
4304 }
4305
4306 /**
4307  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4308  * @wb: bdi_writeback in question
4309  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4310  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4311  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4312  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4313  *
4314  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4315  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4316  * is a bit more involved.
4317  *
4318  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4319  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4320  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4321  * available memory in the system.  The caller should further cap
4322  * *@pheadroom accordingly.
4323  */
4324 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4325                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4326                          unsigned long *pwriteback)
4327 {
4328         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4329         struct mem_cgroup *parent;
4330
4331         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4332
4333         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4334         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4335                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4336         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4337
4338         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4339                 unsigned long ceiling = min(READ_ONCE(memcg->memory.max),
4340                                             READ_ONCE(memcg->high));
4341                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4342
4343                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4344                 memcg = parent;
4345         }
4346 }
4347
4348 /*
4349  * Foreign dirty flushing
4350  *
4351  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4352  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4353  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4354  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4355  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4356  * different cgroups isn't a common use-case.
4357  *
4358  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4359  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4360  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4361  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4362  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4363  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4364  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4365  * make writeback of the dirty pages happen.
4366  *
4367  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4368  * severely throttled after making some progress after each
4369  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4370  * completely idle.
4371  *
4372  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4373  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4374  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4375  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4376  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4377  *
4378  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4379  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4380  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4381  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4382  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4383  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4384  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4385  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4386  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4387  *
4388  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4389  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4390  * records are lockless and racy.
4391  */
4392 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4393                                              struct bdi_writeback *wb)
4394 {
4395         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4396         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4397         u64 now = get_jiffies_64();
4398         u64 oldest_at = now;
4399         int oldest = -1;
4400         int i;
4401
4402         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4403
4404         /*
4405          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4406          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4407          * written out.
4408          */
4409         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4410                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4411                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4412                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4413                         break;
4414                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4415                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4416                         oldest = i;
4417                         oldest_at = frn->at;
4418                 }
4419         }
4420
4421         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4422                 /*
4423                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4424                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4425                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4426                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4427                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4428                  */
4429                 unsigned long update_intv =
4430                         min_t(unsigned long, HZ,
4431                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4432
4433                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4434                         frn->at = now;
4435         } else if (oldest >= 0) {
4436                 /* replace the oldest free one */
4437                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4438                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4439                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4440                 frn->at = now;
4441         }
4442 }
4443
4444 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4445 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4446 {
4447         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4448         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4449         u64 now = jiffies_64;
4450         int i;
4451
4452         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4453                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4454
4455                 /*
4456                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4457                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4458                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4459                  * already one in flight.
4460                  */
4461                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4462                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4463                         frn->at = 0;
4464                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4465                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4466                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4467                                                &frn->done);
4468                 }
4469         }
4470 }
4471
4472 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4473
4474 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4475 {
4476         return 0;
4477 }
4478
4479 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4480 {
4481 }
4482
4483 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4484 {
4485 }
4486
4487 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4488
4489 /*
4490  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4491  *
4492  * "cgroup.event_control" implementation.
4493  *
4494  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4495  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4496  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4497  *
4498  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4499  * possible.
4500  */
4501
4502 /*
4503  * Unregister event and free resources.
4504  *
4505  * Gets called from workqueue.
4506  */
4507 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4508 {
4509         struct mem_cgroup_event *event =
4510                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4511         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4512
4513         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4514
4515         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4516
4517         /* Notify userspace the event is going away. */
4518         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4519
4520         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4521         kfree(event);
4522         css_put(&memcg->css);
4523 }
4524
4525 /*
4526  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4527  *
4528  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4529  */
4530 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4531                             int sync, void *key)
4532 {
4533         struct mem_cgroup_event *event =
4534                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4535         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4536         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4537
4538         if (flags & EPOLLHUP) {
4539                 /*
4540                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4541                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4542                  * for us.
4543                  *
4544                  * We can't race against event freeing since the other
4545                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4546                  * which we hold.
4547                  */
4548                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4549                 if (!list_empty(&event->list)) {
4550                         list_del_init(&event->list);
4551                         /*
4552                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4553                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4554                          */
4555                         schedule_work(&event->remove);
4556                 }
4557                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4558         }
4559
4560         return 0;
4561 }
4562
4563 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4564                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4565 {
4566         struct mem_cgroup_event *event =
4567                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4568
4569         event->wqh = wqh;
4570         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4571 }
4572
4573 /*
4574  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4575  *
4576  * Parse input and register new cgroup event handler.
4577  *
4578  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4579  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4580  */
4581 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4582                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4583 {
4584         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4585         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4586         struct mem_cgroup_event *event;
4587         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4588         unsigned int efd, cfd;
4589         struct fd efile;
4590         struct fd cfile;
4591         const char *name;
4592         char *endp;
4593         int ret;
4594
4595         buf = strstrip(buf);
4596
4597         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4598         if (*endp != ' ')
4599                 return -EINVAL;
4600         buf = endp + 1;
4601
4602         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4603         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4604                 return -EINVAL;
4605         buf = endp + 1;
4606
4607         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4608         if (!event)
4609                 return -ENOMEM;
4610
4611         event->memcg = memcg;
4612         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4613         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4614         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4615         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4616
4617         efile = fdget(efd);
4618         if (!efile.file) {
4619                 ret = -EBADF;
4620                 goto out_kfree;
4621         }
4622
4623         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4624         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4625                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4626                 goto out_put_efile;
4627         }
4628
4629         cfile = fdget(cfd);
4630         if (!cfile.file) {
4631                 ret = -EBADF;
4632                 goto out_put_eventfd;
4633         }
4634
4635         /* the process need read permission on control file */
4636         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4637         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4638         if (ret < 0)
4639                 goto out_put_cfile;
4640
4641         /*
4642          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4643          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4644          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4645          * is for compatibility anyway.
4646          *
4647          * DO NOT ADD NEW FILES.
4648          */
4649         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4650
4651         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4652                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4653                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4654         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4655                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4656                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4657         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4658                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4659                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4660         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4661                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4662                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4663         } else {
4664                 ret = -EINVAL;
4665                 goto out_put_cfile;
4666         }
4667
4668         /*
4669          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4670          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4671          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4672          */
4673         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4674                                                &memory_cgrp_subsys);
4675         ret = -EINVAL;
4676         if (IS_ERR(cfile_css))
4677                 goto out_put_cfile;
4678         if (cfile_css != css) {
4679                 css_put(cfile_css);
4680                 goto out_put_cfile;
4681         }
4682
4683         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4684         if (ret)
4685                 goto out_put_css;
4686
4687         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4688
4689         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4690         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4691         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4692
4693         fdput(cfile);
4694         fdput(efile);
4695
4696         return nbytes;
4697
4698 out_put_css:
4699         css_put(css);
4700 out_put_cfile:
4701         fdput(cfile);
4702 out_put_eventfd:
4703         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4704 out_put_efile:
4705         fdput(efile);
4706 out_kfree:
4707         kfree(event);
4708
4709         return ret;
4710 }
4711
4712 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4713         {
4714                 .name = "usage_in_bytes",
4715                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4716                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4717         },
4718         {
4719                 .name = "max_usage_in_bytes",
4720                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4721                 .write = mem_cgroup_reset,
4722                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4723         },
4724         {
4725                 .name = "limit_in_bytes",
4726                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4727                 .write = mem_cgroup_write,
4728                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4729         },
4730         {
4731                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4732                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4733                 .write = mem_cgroup_write,
4734                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4735         },
4736         {
4737                 .name = "failcnt",
4738                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4739                 .write = mem_cgroup_reset,
4740                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4741         },
4742         {
4743                 .name = "stat",
4744                 .seq_show = memcg_stat_show,
4745         },
4746         {
4747                 .name = "force_empty",
4748                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4749         },
4750         {
4751                 .name = "use_hierarchy",
4752                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4753                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4754         },
4755         {
4756                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4757                 .write = memcg_write_event_control,
4758                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4759         },
4760         {
4761                 .name = "swappiness",
4762                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4763                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4764         },
4765         {
4766                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4767                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4768                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4769         },
4770         {
4771                 .name = "oom_control",
4772                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4773                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4774                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4775         },
4776         {
4777                 .name = "pressure_level",
4778         },
4779 #ifdef CONFIG_NUMA
4780         {
4781                 .name = "numa_stat",
4782                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4783         },
4784 #endif
4785         {
4786                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4787                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4788                 .write = mem_cgroup_write,
4789                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4790         },
4791         {
4792                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4793                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4794                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4795         },
4796         {
4797                 .name = "kmem.failcnt",
4798                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4799                 .write = mem_cgroup_reset,
4800                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4801         },
4802         {
4803                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4804                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4805                 .write = mem_cgroup_reset,
4806                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4807         },
4808 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && \
4809         (defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG))
4810         {
4811                 .name = "kmem.slabinfo",
4812                 .seq_start = memcg_slab_start,
4813                 .seq_next = memcg_slab_next,
4814                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4815                 .seq_show = memcg_slab_show,
4816         },
4817 #endif
4818         {
4819                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4820                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4821                 .write = mem_cgroup_write,
4822                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4823         },
4824         {
4825                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4826                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4827                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4828         },
4829         {
4830                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4831                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4832                 .write = mem_cgroup_reset,
4833                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4834         },
4835         {
4836                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4837                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4838                 .write = mem_cgroup_reset,
4839                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4840         },
4841         { },    /* terminate */
4842 };
4843
4844 /*
4845  * Private memory cgroup IDR
4846  *
4847  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4848  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4849  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4850  * memory-controlled cgroups to 64k.
4851  *
4852  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4853  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4854  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4855  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4856  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4857  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4858  *
4859  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4860  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4861  * when the CSS is offlined.
4862  *
4863  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4864  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4865  * those references are manageable from userspace.
4866  */
4867
4868 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4869
4870 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4871 {
4872         if (memcg->id.id > 0) {
4873                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4874                 memcg->id.id = 0;
4875         }
4876 }
4877
4878 static void __maybe_unused mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg,
4879                                                   unsigned int n)
4880 {
4881         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4882 }
4883
4884 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4885 {
4886         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4887                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4888
4889                 /* Memcg ID pins CSS */
4890                 css_put(&memcg->css);
4891         }
4892 }
4893
4894 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4895 {
4896         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4897 }
4898
4899 /**
4900  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4901  * @id: the memcg id to look up
4902  *
4903  * Caller must hold rcu_read_lock().
4904  */
4905 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4906 {
4907         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4908         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4909 }
4910
4911 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4912 {
4913         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4914         int tmp = node;
4915         /*
4916          * This routine is called against possible nodes.
4917          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4918          *
4919          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4920          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4921          *       function.
4922          */
4923         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4924                 tmp = -1;
4925         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4926         if (!pn)
4927                 return 1;
4928
4929         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4930         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4931                 kfree(pn);
4932                 return 1;
4933         }
4934
4935         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4936         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4937                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4938                 kfree(pn);
4939                 return 1;
4940         }
4941
4942         lruvec_init(&pn->lruvec);
4943         pn->usage_in_excess = 0;
4944         pn->on_tree = false;
4945         pn->memcg = memcg;
4946
4947         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4948         return 0;
4949 }
4950
4951 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4952 {
4953         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4954
4955         if (!pn)
4956                 return;
4957
4958         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4959         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4960         kfree(pn);
4961 }
4962
4963 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4964 {
4965         int node;
4966
4967         for_each_node(node)
4968                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4969         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4970         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4971         kfree(memcg);
4972 }
4973
4974 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4975 {
4976         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4977         /*
4978          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4979          * on parent's and all ancestor levels.
4980          */
4981         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg);
4982         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4983         __mem_cgroup_free(memcg);
4984 }
4985
4986 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4987 {
4988         struct mem_cgroup *memcg;
4989         unsigned int size;
4990         int node;
4991         int __maybe_unused i;
4992         long error = -ENOMEM;
4993
4994         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4995         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4996
4997         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4998         if (!memcg)
4999                 return ERR_PTR(error);
5000
5001         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
5002                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
5003                                  GFP_KERNEL);
5004         if (memcg->id.id < 0) {
5005                 error = memcg->id.id;
5006                 goto fail;
5007         }
5008
5009         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5010         if (!memcg->vmstats_local)
5011                 goto fail;
5012
5013         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5014         if (!memcg->vmstats_percpu)
5015                 goto fail;
5016
5017         for_each_node(node)
5018                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5019                         goto fail;
5020
5021         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5022                 goto fail;
5023
5024         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5025         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5026         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5027         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5028         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5029         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5030         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5031         memcg->socket_pressure = jiffies;
5032 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5033         memcg->kmemcg_id = -1;
5034 #endif
5035 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5036         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5037         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5038                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5039                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5040 #endif
5041 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5042         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5043         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5044         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5045 #endif
5046         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5047         return memcg;
5048 fail:
5049         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5050         __mem_cgroup_free(memcg);
5051         return ERR_PTR(error);
5052 }
5053
5054 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5055 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5056 {
5057         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5058         struct mem_cgroup *memcg;
5059         long error = -ENOMEM;
5060
5061         memcg = mem_cgroup_alloc();
5062         if (IS_ERR(memcg))
5063                 return ERR_CAST(memcg);
5064
5065         WRITE_ONCE(memcg->high, PAGE_COUNTER_MAX);
5066         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5067         if (parent) {
5068                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5069                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5070         }
5071         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5072                 memcg->use_hierarchy = true;
5073                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5074                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5075                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5076                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5077                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5078         } else {
5079                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5080                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5081                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5082                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5083                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5084                 /*
5085                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5086                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5087                  * unfortunate state in our controller.
5088                  */
5089                 if (parent != root_mem_cgroup)
5090                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5091         }
5092
5093         /* The following stuff does not apply to the root */
5094         if (!parent) {
5095 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5096                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5097 #endif
5098                 root_mem_cgroup = memcg;
5099                 return &memcg->css;
5100         }
5101
5102         error = memcg_online_kmem(memcg);
5103         if (error)
5104                 goto fail;
5105
5106         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5107                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5108
5109         return &memcg->css;
5110 fail:
5111         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5112         mem_cgroup_free(memcg);
5113         return ERR_PTR(error);
5114 }
5115
5116 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5117 {
5118         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5119
5120         /*
5121          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5122          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5123          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5124          */
5125         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5126                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5127                 return -ENOMEM;
5128         }
5129
5130         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5131         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5132         css_get(css);
5133         return 0;
5134 }
5135
5136 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5137 {
5138         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5139         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5140
5141         /*
5142          * Unregister events and notify userspace.
5143          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5144          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5145          */
5146         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5147         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5148                 list_del_init(&event->list);
5149                 schedule_work(&event->remove);
5150         }
5151         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5152
5153         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5154         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5155
5156         memcg_offline_kmem(memcg);
5157         wb_memcg_offline(memcg);
5158
5159         drain_all_stock(memcg);
5160
5161         mem_cgroup_id_put(memcg);
5162 }
5163
5164 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5165 {
5166         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5167
5168         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5169 }
5170
5171 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5172 {
5173         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5174         int __maybe_unused i;
5175
5176 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5177         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5178                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5179 #endif
5180         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5181                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5182
5183         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5184                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5185
5186         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5187         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5188         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5189         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5190         memcg_free_kmem(memcg);
5191         mem_cgroup_free(memcg);
5192 }
5193
5194 /**
5195  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5196  * @css: the target css
5197  *
5198  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5199  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5200  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5201  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5202  * made visible again.
5203  *
5204  * The current implementation only resets the essential configurations.
5205  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5206  */
5207 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5208 {
5209         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5210
5211         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5212         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5213         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5214         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5215         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5216         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5217         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5218         WRITE_ONCE(memcg->high, PAGE_COUNTER_MAX);
5219         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5220         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5221 }
5222
5223 #ifdef CONFIG_MMU
5224 /* Handlers for move charge at task migration. */
5225 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5226 {
5227         int ret;
5228
5229         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5230         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5231         if (!ret) {
5232                 mc.precharge += count;
5233                 return ret;
5234         }
5235
5236         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5237         while (count--) {
5238                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5239                 if (ret)
5240                         return ret;
5241                 mc.precharge++;
5242                 cond_resched();
5243         }
5244         return 0;
5245 }
5246
5247 union mc_target {
5248         struct page     *page;
5249         swp_entry_t     ent;
5250 };
5251
5252 enum mc_target_type {
5253         MC_TARGET_NONE = 0,
5254         MC_TARGET_PAGE,
5255         MC_TARGET_SWAP,
5256         MC_TARGET_DEVICE,
5257 };
5258
5259 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5260                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5261 {
5262         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5263
5264         if (!page || !page_mapped(page))
5265                 return NULL;
5266         if (PageAnon(page)) {
5267                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5268                         return NULL;
5269         } else {
5270                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5271                         return NULL;
5272         }
5273         if (!get_page_unless_zero(page))
5274                 return NULL;
5275
5276         return page;
5277 }
5278
5279 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5280 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5281                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5282 {
5283         struct page *page = NULL;
5284         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5285
5286         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5287                 return NULL;
5288
5289         /*
5290          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5291          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5292          * as special swap entry in the CPU page table.
5293          */
5294         if (is_device_private_entry(ent)) {
5295                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5296                 /*
5297                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5298                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5299                  */
5300                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5301                         return NULL;
5302                 return page;
5303         }
5304
5305         /*
5306          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5307          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5308          */
5309         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5310         if (do_memsw_account())
5311                 entry->val = ent.val;
5312
5313         return page;
5314 }
5315 #else
5316 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5317                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5318 {
5319         return NULL;
5320 }
5321 #endif
5322
5323 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5324                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5325 {
5326         struct page *page = NULL;
5327         struct address_space *mapping;
5328         pgoff_t pgoff;
5329
5330         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5331                 return NULL;
5332         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5333                 return NULL;
5334
5335         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5336         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5337
5338         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5339 #ifdef CONFIG_SWAP
5340         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5341         if (shmem_mapping(mapping)) {
5342                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5343                 if (xa_is_value(page)) {
5344                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5345                         if (do_memsw_account())
5346                                 *entry = swp;
5347                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5348                                              swp_offset(swp));
5349                 }
5350         } else
5351                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5352 #else
5353         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5354 #endif
5355         return page;
5356 }
5357
5358 /**
5359  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5360  * @page: the page
5361  * @compound: charge the page as compound or small page
5362  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5363  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5364  *
5365  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5366  *
5367  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5368  * from old cgroup.
5369  */
5370 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5371                                    bool compound,
5372                                    struct mem_cgroup *from,
5373                                    struct mem_cgroup *to)
5374 {
5375         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5376         struct pglist_data *pgdat;
5377         unsigned long flags;
5378         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5379         int ret;
5380         bool anon;
5381
5382         VM_BUG_ON(from == to);
5383         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5384         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5385
5386         /*
5387          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5388          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5389          */
5390         ret = -EBUSY;
5391         if (!trylock_page(page))
5392                 goto out;
5393
5394         ret = -EINVAL;
5395         if (page->mem_cgroup != from)
5396                 goto out_unlock;
5397
5398         anon = PageAnon(page);
5399
5400         pgdat = page_pgdat(page);
5401         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5402         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5403
5404         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5405
5406         if (!anon && page_mapped(page)) {
5407                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5408                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5409         }
5410
5411         /*
5412          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5413          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5414          * So mapping should be stable for dirty pages.
5415          */
5416         if (!anon && PageDirty(page)) {
5417                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5418
5419                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5420                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5421                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5422                 }
5423         }
5424
5425         if (PageWriteback(page)) {
5426                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5427                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5428         }
5429
5430         /*
5431          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5432          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5433          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5434          */
5435
5436         /* caller should have done css_get */
5437         page->mem_cgroup = to;
5438
5439         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5440
5441         ret = 0;
5442
5443         local_irq_disable();
5444         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5445         memcg_check_events(to, page);
5446         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5447         memcg_check_events(from, page);
5448         local_irq_enable();
5449 out_unlock:
5450         unlock_page(page);
5451 out:
5452         return ret;
5453 }
5454
5455 /**
5456  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5457  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5458  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5459  * @ptent: the pte to be checked
5460  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5461  *
5462  * Returns
5463  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5464  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5465  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5466  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5467  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5468  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5469  *     in target->ent.
5470  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5471  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5472  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5473  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5474  *     regular page.
5475  *
5476  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5477  *
5478  * Called with pte lock held.
5479  */
5480
5481 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5482                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5483 {
5484         struct page *page = NULL;
5485         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5486         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5487
5488         if (pte_present(ptent))
5489                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5490         else if (is_swap_pte(ptent))
5491                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5492         else if (pte_none(ptent))
5493                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5494
5495         if (!page && !ent.val)
5496                 return ret;
5497         if (page) {
5498                 /*
5499                  * Do only loose check w/o serialization.
5500                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5501                  * not under LRU exclusion.
5502                  */
5503                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5504                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5505                         if (is_device_private_page(page))
5506                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5507                         if (target)
5508                                 target->page = page;
5509                 }
5510                 if (!ret || !target)
5511                         put_page(page);
5512         }
5513         /*
5514          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5515          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5516          */
5517         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5518             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5519                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5520                 if (target)
5521                         target->ent = ent;
5522         }
5523         return ret;
5524 }
5525
5526 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5527 /*
5528  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5529  * not support them for now.
5530  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5531  */
5532 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5533                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5534 {
5535         struct page *page = NULL;
5536         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5537
5538         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5539                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5540                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5541                 return ret;
5542         }
5543         page = pmd_page(pmd);
5544         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5545         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5546                 return ret;
5547         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5548                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5549                 if (target) {
5550                         get_page(page);
5551                         target->page = page;
5552                 }
5553         }
5554         return ret;
5555 }
5556 #else
5557 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5558                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5559 {
5560         return MC_TARGET_NONE;
5561 }
5562 #endif
5563
5564 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5565                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5566                                         struct mm_walk *walk)
5567 {
5568         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5569         pte_t *pte;
5570         spinlock_t *ptl;
5571
5572         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5573         if (ptl) {
5574                 /*
5575                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5576                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5577                  * this might change.
5578                  */
5579                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5580                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5581                 spin_unlock(ptl);
5582                 return 0;
5583         }
5584
5585         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5586                 return 0;
5587         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5588         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5589                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5590                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5591         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5592         cond_resched();
5593
5594         return 0;
5595 }
5596
5597 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5598         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5599 };
5600
5601 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5602 {
5603         unsigned long precharge;
5604
5605         down_read(&mm->mmap_sem);
5606         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5607         up_read(&mm->mmap_sem);
5608
5609         precharge = mc.precharge;
5610         mc.precharge = 0;
5611
5612         return precharge;
5613 }
5614
5615 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5616 {
5617         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5618
5619         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5620         mc.moving_task = current;
5621         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5622 }
5623
5624 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5625 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5626 {
5627         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5628         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5629
5630         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5631         if (mc.precharge) {
5632                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5633                 mc.precharge = 0;
5634         }
5635         /*
5636          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5637          * we must uncharge here.
5638          */
5639         if (mc.moved_charge) {
5640                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5641                 mc.moved_charge = 0;
5642         }
5643         /* we must fixup refcnts and charges */
5644         if (mc.moved_swap) {
5645                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5646                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5647                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5648
5649                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5650
5651                 /*
5652                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5653                  * should uncharge to->memory.
5654                  */
5655                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5656                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5657
5658                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5659                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5660
5661                 mc.moved_swap = 0;
5662         }
5663         memcg_oom_recover(from);
5664         memcg_oom_recover(to);
5665         wake_up_all(&mc.waitq);
5666 }
5667
5668 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5669 {
5670         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5671
5672         /*
5673          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5674          * task migration.
5675          */
5676         mc.moving_task = NULL;
5677         __mem_cgroup_clear_mc();
5678         spin_lock(&mc.lock);
5679         mc.from = NULL;
5680         mc.to = NULL;
5681         mc.mm = NULL;
5682         spin_unlock(&mc.lock);
5683
5684         mmput(mm);
5685 }
5686
5687 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5688 {
5689         struct cgroup_subsys_state *css;
5690         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5691         struct mem_cgroup *from;
5692         struct task_struct *leader, *p;
5693         struct mm_struct *mm;
5694         unsigned long move_flags;
5695         int ret = 0;
5696
5697         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5698         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5699                 return 0;
5700
5701         /*
5702          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5703          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5704          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5705          * multiple.
5706          */
5707         p = NULL;
5708         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5709                 WARN_ON_ONCE(p);
5710                 p = leader;
5711                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5712         }
5713         if (!p)
5714                 return 0;
5715
5716         /*
5717          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5718          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5719          * So we need to save it, and keep it going.
5720          */
5721         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5722         if (!move_flags)
5723                 return 0;
5724
5725         from = mem_cgroup_from_task(p);
5726
5727         VM_BUG_ON(from == memcg);
5728
5729         mm = get_task_mm(p);
5730         if (!mm)
5731                 return 0;
5732         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5733         if (mm->owner == p) {
5734                 VM_BUG_ON(mc.from);
5735                 VM_BUG_ON(mc.to);
5736                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5737                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5738                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5739
5740                 spin_lock(&mc.lock);
5741                 mc.mm = mm;
5742                 mc.from = from;
5743                 mc.to = memcg;
5744                 mc.flags = move_flags;
5745                 spin_unlock(&mc.lock);
5746                 /* We set mc.moving_task later */
5747
5748                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5749                 if (ret)
5750                         mem_cgroup_clear_mc();
5751         } else {
5752                 mmput(mm);
5753         }
5754         return ret;
5755 }
5756
5757 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5758 {
5759         if (mc.to)
5760                 mem_cgroup_clear_mc();
5761 }
5762
5763 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5764                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5765                                 struct mm_walk *walk)
5766 {
5767         int ret = 0;
5768         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5769         pte_t *pte;
5770         spinlock_t *ptl;
5771         enum mc_target_type target_type;
5772         union mc_target target;
5773         struct page *page;
5774
5775         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5776         if (ptl) {
5777                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5778                         spin_unlock(ptl);
5779                         return 0;
5780                 }
5781                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5782                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5783                         page = target.page;
5784                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5785                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5786                                                              mc.from, mc.to)) {
5787                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5788                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5789                                 }
5790                                 putback_lru_page(page);
5791                         }
5792                         put_page(page);
5793                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5794                         page = target.page;
5795                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5796                                                      mc.from, mc.to)) {
5797                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5798                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5799                         }
5800                         put_page(page);
5801                 }
5802                 spin_unlock(ptl);
5803                 return 0;
5804         }
5805
5806         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5807                 return 0;
5808 retry:
5809         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5810         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5811                 pte_t ptent = *(pte++);
5812                 bool device = false;
5813                 swp_entry_t ent;
5814
5815                 if (!mc.precharge)
5816                         break;
5817
5818                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5819                 case MC_TARGET_DEVICE:
5820                         device = true;
5821                         fallthrough;
5822                 case MC_TARGET_PAGE:
5823                         page = target.page;
5824                         /*
5825                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5826                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5827                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5828                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5829                          */
5830                         if (PageTransCompound(page))
5831                                 goto put;
5832                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5833                                 goto put;
5834                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5835                                                 mc.from, mc.to)) {
5836                                 mc.precharge--;
5837                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5838                                 mc.moved_charge++;
5839                         }
5840                         if (!device)
5841                                 putback_lru_page(page);
5842 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5843                         put_page(page);
5844                         break;
5845                 case MC_TARGET_SWAP:
5846                         ent = target.ent;
5847                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5848                                 mc.precharge--;
5849                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5850                                 mc.moved_swap++;
5851                         }
5852                         break;
5853                 default:
5854                         break;
5855                 }
5856         }
5857         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5858         cond_resched();
5859
5860         if (addr != end) {
5861                 /*
5862                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5863                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5864                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5865                  * phase.
5866                  */
5867                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5868                 if (!ret)
5869                         goto retry;
5870         }
5871
5872         return ret;
5873 }
5874
5875 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5876         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5877 };
5878
5879 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5880 {
5881         lru_add_drain_all();
5882         /*
5883          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5884          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5885          * for already started RCU-only updates to finish.
5886          */
5887         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5888         synchronize_rcu();
5889 retry:
5890         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5891                 /*
5892                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5893                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5894                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5895                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5896                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5897                  */
5898                 __mem_cgroup_clear_mc();
5899                 cond_resched();
5900                 goto retry;
5901         }
5902         /*
5903          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5904          * additional charge, the page walk just aborts.
5905          */
5906         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5907                         NULL);
5908
5909         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5910         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5911 }
5912
5913 static void mem_cgroup_move_task(void)
5914 {
5915         if (mc.to) {
5916                 mem_cgroup_move_charge();
5917                 mem_cgroup_clear_mc();
5918         }
5919 }
5920 #else   /* !CONFIG_MMU */
5921 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5922 {
5923         return 0;
5924 }
5925 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5926 {
5927 }
5928 static void mem_cgroup_move_task(void)
5929 {
5930 }
5931 #endif
5932
5933 /*
5934  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5935  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5936  * attempt.
5937  */
5938 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5939 {
5940         /*
5941          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5942          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5943          * on for the root memcg is enough.
5944          */
5945         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5946                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5947         else
5948                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5949 }
5950
5951 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5952 {
5953         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5954                 seq_puts(m, "max\n");
5955         else
5956                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5957
5958         return 0;
5959 }
5960
5961 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5962                                struct cftype *cft)
5963 {
5964         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5965
5966         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5967 }
5968
5969 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5970 {
5971         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5972                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5973 }
5974
5975 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5976                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5977 {
5978         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5979         unsigned long min;
5980         int err;
5981
5982         buf = strstrip(buf);
5983         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5984         if (err)
5985                 return err;
5986
5987         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5988
5989         return nbytes;
5990 }
5991
5992 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5993 {
5994         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5995                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5996 }
5997
5998 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5999                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6000 {
6001         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6002         unsigned long low;
6003         int err;
6004
6005         buf = strstrip(buf);
6006         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6007         if (err)
6008                 return err;
6009
6010         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6011
6012         return nbytes;
6013 }
6014
6015 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6016 {
6017         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6018 }
6019
6020 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6021                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6022 {
6023         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6024         unsigned int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6025         bool drained = false;
6026         unsigned long high;
6027         int err;
6028
6029         buf = strstrip(buf);
6030         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6031         if (err)
6032                 return err;
6033
6034         WRITE_ONCE(memcg->high, high);
6035
6036         for (;;) {
6037                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6038                 unsigned long reclaimed;
6039
6040                 if (nr_pages <= high)
6041                         break;
6042
6043                 if (signal_pending(current))
6044                         break;
6045
6046                 if (!drained) {
6047                         drain_all_stock(memcg);
6048                         drained = true;
6049                         continue;
6050                 }
6051
6052                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6053                                                          GFP_KERNEL, true);
6054
6055                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6056                         break;
6057         }
6058
6059         return nbytes;
6060 }
6061
6062 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6063 {
6064         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6065                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6066 }
6067
6068 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6069                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6070 {
6071         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6072         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6073         bool drained = false;
6074         unsigned long max;
6075         int err;
6076
6077         buf = strstrip(buf);
6078         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6079         if (err)
6080                 return err;
6081
6082         xchg(&memcg->memory.max, max);
6083
6084         for (;;) {
6085                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6086
6087                 if (nr_pages <= max)
6088                         break;
6089
6090                 if (signal_pending(current))
6091                         break;
6092
6093                 if (!drained) {
6094                         drain_all_stock(memcg);
6095                         drained = true;
6096                         continue;
6097                 }
6098
6099                 if (nr_reclaims) {
6100                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6101                                                           GFP_KERNEL, true))
6102                                 nr_reclaims--;
6103                         continue;
6104                 }
6105
6106                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6107                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6108                         break;
6109         }
6110
6111         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6112         return nbytes;
6113 }
6114
6115 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6116 {
6117         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6118         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6119         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6120         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6121         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6122                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6123 }
6124
6125 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6126 {
6127         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6128
6129         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6130         return 0;
6131 }
6132
6133 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6134 {
6135         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6136
6137         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6138         return 0;
6139 }
6140
6141 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6142 {
6143         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6144         char *buf;
6145
6146         buf = memory_stat_format(memcg);
6147         if (!buf)
6148                 return -ENOMEM;
6149         seq_puts(m, buf);
6150         kfree(buf);
6151         return 0;
6152 }
6153
6154 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6155 {
6156         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6157
6158         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6159
6160         return 0;
6161 }
6162
6163 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6164                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6165 {
6166         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6167         int ret, oom_group;
6168
6169         buf = strstrip(buf);
6170         if (!buf)
6171                 return -EINVAL;
6172
6173         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6174         if (ret)
6175                 return ret;
6176
6177         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6178                 return -EINVAL;
6179
6180         memcg->oom_group = oom_group;
6181
6182         return nbytes;
6183 }
6184
6185 static struct cftype memory_files[] = {
6186         {
6187                 .name = "current",
6188                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6189                 .read_u64 = memory_current_read,
6190         },
6191         {
6192                 .name = "min",
6193                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6194                 .seq_show = memory_min_show,
6195                 .write = memory_min_write,
6196         },
6197         {
6198                 .name = "low",
6199                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6200                 .seq_show = memory_low_show,
6201                 .write = memory_low_write,
6202         },
6203         {
6204                 .name = "high",
6205                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6206                 .seq_show = memory_high_show,
6207                 .write = memory_high_write,
6208         },
6209         {
6210                 .name = "max",
6211                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6212                 .seq_show = memory_max_show,
6213                 .write = memory_max_write,
6214         },
6215         {
6216                 .name = "events",
6217                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6218                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6219                 .seq_show = memory_events_show,
6220         },
6221         {
6222                 .name = "events.local",
6223                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6224                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6225                 .seq_show = memory_events_local_show,
6226         },
6227         {
6228                 .name = "stat",
6229                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6230                 .seq_show = memory_stat_show,
6231         },
6232         {
6233                 .name = "oom.group",
6234                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6235                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6236                 .write = memory_oom_group_write,
6237         },
6238         { }     /* terminate */
6239 };
6240
6241 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6242         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6243         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6244         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6245         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6246         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6247         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6248         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6249         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6250         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6251         .bind = mem_cgroup_bind,
6252         .dfl_cftypes = memory_files,
6253         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6254         .early_init = 0,
6255 };
6256
6257 /*
6258  * This function calculates an individual cgroup's effective
6259  * protection which is derived from its own memory.min/low, its
6260  * parent's and siblings' settings, as well as the actual memory
6261  * distribution in the tree.
6262  *
6263  * The following rules apply to the effective protection values:
6264  *
6265  * 1. At the first level of reclaim, effective protection is equal to
6266  *    the declared protection in memory.min and memory.low.
6267  *
6268  * 2. To enable safe delegation of the protection configuration, at
6269  *    subsequent levels the effective protection is capped to the
6270  *    parent's effective protection.
6271  *
6272  * 3. To make complex and dynamic subtrees easier to configure, the
6273  *    user is allowed to overcommit the declared protection at a given
6274  *    level. If that is the case, the parent's effective protection is
6275  *    distributed to the children in proportion to how much protection
6276  *    they have declared and how much of it they are utilizing.
6277  *
6278  *    This makes distribution proportional, but also work-conserving:
6279  *    if one cgroup claims much more protection than it uses memory,
6280  *    the unused remainder is available to its siblings.
6281  *
6282  * 4. Conversely, when the declared protection is undercommitted at a
6283  *    given level, the distribution of the larger parental protection
6284  *    budget is NOT proportional. A cgroup's protection from a sibling
6285  *    is capped to its own memory.min/low setting.
6286  *
6287  * 5. However, to allow protecting recursive subtrees from each other
6288  *    without having to declare each individual cgroup's fixed share
6289  *    of the ancestor's claim to protection, any unutilized -
6290  *    "floating" - protection from up the tree is distributed in
6291  *    proportion to each cgroup's *usage*. This makes the protection
6292  *    neutral wrt sibling cgroups and lets them compete freely over
6293  *    the shared parental protection budget, but it protects the
6294  *    subtree as a whole from neighboring subtrees.
6295  *
6296  * Note that 4. and 5. are not in conflict: 4. is about protecting
6297  * against immediate siblings whereas 5. is about protecting against
6298  * neighboring subtrees.
6299  */
6300 static unsigned long effective_protection(unsigned long usage,
6301                                           unsigned long parent_usage,
6302                                           unsigned long setting,
6303                                           unsigned long parent_effective,
6304                                           unsigned long siblings_protected)
6305 {
6306         unsigned long protected;
6307         unsigned long ep;
6308
6309         protected = min(usage, setting);
6310         /*
6311          * If all cgroups at this level combined claim and use more
6312          * protection then what the parent affords them, distribute
6313          * shares in proportion to utilization.
6314          *
6315          * We are using actual utilization rather than the statically
6316          * claimed protection in order to be work-conserving: claimed
6317          * but unused protection is available to siblings that would
6318          * otherwise get a smaller chunk than what they claimed.
6319          */
6320         if (siblings_protected > parent_effective)
6321                 return protected * parent_effective / siblings_protected;
6322
6323         /*
6324          * Ok, utilized protection of all children is within what the
6325          * parent affords them, so we know whatever this child claims
6326          * and utilizes is effectively protected.
6327          *
6328          * If there is unprotected usage beyond this value, reclaim
6329          * will apply pressure in proportion to that amount.
6330          *
6331          * If there is unutilized protection, the cgroup will be fully
6332          * shielded from reclaim, but we do return a smaller value for
6333          * protection than what the group could enjoy in theory. This
6334          * is okay. With the overcommit distribution above, effective
6335          * protection is always dependent on how memory is actually
6336          * consumed among the siblings anyway.
6337          */
6338         ep = protected;
6339
6340         /*
6341          * If the children aren't claiming (all of) the protection
6342          * afforded to them by the parent, distribute the remainder in
6343          * proportion to the (unprotected) memory of each cgroup. That
6344          * way, cgroups that aren't explicitly prioritized wrt each
6345          * other compete freely over the allowance, but they are
6346          * collectively protected from neighboring trees.
6347          *
6348          * We're using unprotected memory for the weight so that if
6349          * some cgroups DO claim explicit protection, we don't protect
6350          * the same bytes twice.
6351          */
6352         if (!(cgrp_dfl_root.flags & CGRP_ROOT_MEMORY_RECURSIVE_PROT))
6353                 return ep;
6354
6355         if (parent_effective > siblings_protected && usage > protected) {
6356                 unsigned long unclaimed;
6357
6358                 unclaimed = parent_effective - siblings_protected;
6359                 unclaimed *= usage - protected;
6360                 unclaimed /= parent_usage - siblings_protected;
6361
6362                 ep += unclaimed;
6363         }
6364
6365         return ep;
6366 }
6367
6368 /**
6369  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6370  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6371  * @memcg: the memory cgroup to check
6372  *
6373  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6374  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6375  *
6376  * Returns one of the following:
6377  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6378  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6379  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6380  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6381  */
6382 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6383                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6384 {
6385         unsigned long usage, parent_usage;
6386         struct mem_cgroup *parent;
6387
6388         if (mem_cgroup_disabled())
6389                 return MEMCG_PROT_NONE;
6390
6391         if (!root)
6392                 root = root_mem_cgroup;
6393         if (memcg == root)
6394                 return MEMCG_PROT_NONE;
6395
6396         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6397         if (!usage)
6398                 return MEMCG_PROT_NONE;
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                 memcg->memory.emin = READ_ONCE(memcg->memory.min);
6407                 memcg->memory.elow = memcg->memory.low;
6408                 goto out;
6409         }
6410
6411         parent_usage = page_counter_read(&parent->memory);
6412
6413         WRITE_ONCE(memcg->memory.emin, effective_protection(usage, parent_usage,
6414                         READ_ONCE(memcg->memory.min),
6415                         READ_ONCE(parent->memory.emin),
6416                         atomic_long_read(&parent->memory.children_min_usage)));
6417
6418         WRITE_ONCE(memcg->memory.elow, effective_protection(usage, parent_usage,
6419                         memcg->memory.low, READ_ONCE(parent->memory.elow),
6420                         atomic_long_read(&parent->memory.children_low_usage)));
6421
6422 out:
6423         if (usage <= memcg->memory.emin)
6424                 return MEMCG_PROT_MIN;
6425         else if (usage <= memcg->memory.elow)
6426                 return MEMCG_PROT_LOW;
6427         else
6428                 return MEMCG_PROT_NONE;
6429 }
6430
6431 /**
6432  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6433  * @page: page to charge
6434  * @mm: mm context of the victim
6435  * @gfp_mask: reclaim mode
6436  * @memcgp: charged memcg return
6437  * @compound: charge the page as compound or small page
6438  *
6439  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6440  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6441  *
6442  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6443  * Otherwise, an error code is returned.
6444  *
6445  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6446  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6447  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6448  */
6449 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6450                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6451                           bool compound)
6452 {
6453         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6454         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6455         int ret = 0;
6456
6457         if (mem_cgroup_disabled())
6458                 goto out;
6459
6460         if (PageSwapCache(page)) {
6461                 /*
6462                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6463                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6464                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6465                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6466                  * in turn serializes uncharging.
6467                  */
6468                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6469                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6470                         goto out;
6471
6472                 if (do_swap_account) {
6473                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6474                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6475
6476                         rcu_read_lock();
6477                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6478                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6479                                 memcg = NULL;
6480                         rcu_read_unlock();
6481                 }
6482         }
6483
6484         if (!memcg)
6485                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6486
6487         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6488
6489         css_put(&memcg->css);
6490 out:
6491         *memcgp = memcg;
6492         return ret;
6493 }
6494
6495 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6496                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6497                           bool compound)
6498 {
6499         struct mem_cgroup *memcg;
6500         int ret;
6501
6502         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6503         memcg = *memcgp;
6504         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6505         return ret;
6506 }
6507
6508 /**
6509  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6510  * @page: page to charge
6511  * @memcg: memcg to charge the page to
6512  * @lrucare: page might be on LRU already
6513  * @compound: charge the page as compound or small page
6514  *
6515  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6516  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6517  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6518  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6519  *
6520  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6521  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6522  *
6523  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6524  */
6525 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6526                               bool lrucare, bool compound)
6527 {
6528         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6529
6530         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6531         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6532
6533         if (mem_cgroup_disabled())
6534                 return;
6535         /*
6536          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6537          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6538          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6539          */
6540         if (!memcg)
6541                 return;
6542
6543         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6544
6545         local_irq_disable();
6546         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6547         memcg_check_events(memcg, page);
6548         local_irq_enable();
6549
6550         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6551                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6552                 /*
6553                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6554                  * let's not wait for it.  The page already received a
6555                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6556                  */
6557                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6558         }
6559 }
6560
6561 /**
6562  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6563  * @page: page to charge
6564  * @memcg: memcg to charge the page to
6565  * @compound: charge the page as compound or small page
6566  *
6567  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6568  */
6569 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6570                 bool compound)
6571 {
6572         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6573
6574         if (mem_cgroup_disabled())
6575                 return;
6576         /*
6577          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6578          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6579          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6580          */
6581         if (!memcg)
6582                 return;
6583
6584         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6585 }
6586
6587 struct uncharge_gather {
6588         struct mem_cgroup *memcg;
6589         unsigned long pgpgout;
6590         unsigned long nr_anon;
6591         unsigned long nr_file;
6592         unsigned long nr_kmem;
6593         unsigned long nr_huge;
6594         unsigned long nr_shmem;
6595         struct page *dummy_page;
6596 };
6597
6598 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6599 {
6600         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6601 }
6602
6603 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6604 {
6605         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6606         unsigned long flags;
6607
6608         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6609                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6610                 if (do_memsw_account())
6611                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6612                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6613                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6614                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6615         }
6616
6617         local_irq_save(flags);
6618         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6619         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6620         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6621         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6622         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6623         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6624         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6625         local_irq_restore(flags);
6626
6627         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6628                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6629 }
6630
6631 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6632 {
6633         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6634         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6635                         !PageHWPoison(page) , page);
6636
6637         if (!page->mem_cgroup)
6638                 return;
6639
6640         /*
6641          * Nobody should be changing or seriously looking at
6642          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6643          * exclusive access to the page.
6644          */
6645
6646         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6647                 if (ug->memcg) {
6648                         uncharge_batch(ug);
6649                         uncharge_gather_clear(ug);
6650                 }
6651                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6652         }
6653
6654         if (!PageKmemcg(page)) {
6655                 unsigned int nr_pages = 1;
6656
6657                 if (PageTransHuge(page)) {
6658                         nr_pages = compound_nr(page);
6659                         ug->nr_huge += nr_pages;
6660                 }
6661                 if (PageAnon(page))
6662                         ug->nr_anon += nr_pages;
6663                 else {
6664                         ug->nr_file += nr_pages;
6665                         if (PageSwapBacked(page))
6666                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6667                 }
6668                 ug->pgpgout++;
6669         } else {
6670                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6671                 __ClearPageKmemcg(page);
6672         }
6673
6674         ug->dummy_page = page;
6675         page->mem_cgroup = NULL;
6676 }
6677
6678 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6679 {
6680         struct uncharge_gather ug;
6681         struct list_head *next;
6682
6683         uncharge_gather_clear(&ug);
6684
6685         /*
6686          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6687          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6688          */
6689         next = page_list->next;
6690         do {
6691                 struct page *page;
6692
6693                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6694                 next = page->lru.next;
6695
6696                 uncharge_page(page, &ug);
6697         } while (next != page_list);
6698
6699         if (ug.memcg)
6700                 uncharge_batch(&ug);
6701 }
6702
6703 /**
6704  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6705  * @page: page to uncharge
6706  *
6707  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6708  * mem_cgroup_commit_charge().
6709  */
6710 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6711 {
6712         struct uncharge_gather ug;
6713
6714         if (mem_cgroup_disabled())
6715                 return;
6716
6717         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6718         if (!page->mem_cgroup)
6719                 return;
6720
6721         uncharge_gather_clear(&ug);
6722         uncharge_page(page, &ug);
6723         uncharge_batch(&ug);
6724 }
6725
6726 /**
6727  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6728  * @page_list: list of pages to uncharge
6729  *
6730  * Uncharge a list of pages previously charged with
6731  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6732  */
6733 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6734 {
6735         if (mem_cgroup_disabled())
6736                 return;
6737
6738         if (!list_empty(page_list))
6739                 uncharge_list(page_list);
6740 }
6741
6742 /**
6743  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6744  * @oldpage: currently circulating page
6745  * @newpage: replacement page
6746  *
6747  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6748  * be uncharged upon free.
6749  *
6750  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6751  */
6752 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6753 {
6754         struct mem_cgroup *memcg;
6755         unsigned int nr_pages;
6756         unsigned long flags;
6757
6758         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6759         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6760         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6761         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6762                        newpage);
6763
6764         if (mem_cgroup_disabled())
6765                 return;
6766
6767         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6768         if (newpage->mem_cgroup)
6769                 return;
6770
6771         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6772         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6773         if (!memcg)
6774                 return;
6775
6776         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6777         nr_pages = hpage_nr_pages(newpage);
6778
6779         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6780         if (do_memsw_account())
6781                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6782         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6783
6784         commit_charge(newpage, memcg, false);
6785
6786         local_irq_save(flags);
6787         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, PageTransHuge(newpage),
6788                         nr_pages);
6789         memcg_check_events(memcg, newpage);
6790         local_irq_restore(flags);
6791 }
6792
6793 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6794 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6795
6796 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6797 {
6798         struct mem_cgroup *memcg;
6799
6800         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6801                 return;
6802
6803         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6804         if (in_interrupt())
6805                 return;
6806
6807         rcu_read_lock();
6808         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6809         if (memcg == root_mem_cgroup)
6810                 goto out;
6811         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6812                 goto out;
6813         if (css_tryget(&memcg->css))
6814                 sk->sk_memcg = memcg;
6815 out:
6816         rcu_read_unlock();
6817 }
6818
6819 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6820 {
6821         if (sk->sk_memcg)
6822                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6823 }
6824
6825 /**
6826  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6827  * @memcg: memcg to charge
6828  * @nr_pages: number of pages to charge
6829  *
6830  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6831  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6832  */
6833 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6834 {
6835         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6836
6837         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6838                 struct page_counter *fail;
6839
6840                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6841                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6842                         return true;
6843                 }
6844                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6845                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6846                 return false;
6847         }
6848
6849         /* Don't block in the packet receive path */
6850         if (in_softirq())
6851                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6852
6853         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6854
6855         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6856                 return true;
6857
6858         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6859         return false;
6860 }
6861
6862 /**
6863  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6864  * @memcg: memcg to uncharge
6865  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6866  */
6867 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6868 {
6869         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6870                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6871                 return;
6872         }
6873
6874         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6875
6876         refill_stock(memcg, nr_pages);
6877 }
6878
6879 static int __init cgroup_memory(char *s)
6880 {
6881         char *token;
6882
6883         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6884                 if (!*token)
6885                         continue;
6886                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6887                         cgroup_memory_nosocket = true;
6888                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6889                         cgroup_memory_nokmem = true;
6890         }
6891         return 0;
6892 }
6893 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6894
6895 /*
6896  * subsys_initcall() for memory controller.
6897  *
6898  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6899  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6900  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6901  * should be initialized from here.
6902  */
6903 static int __init mem_cgroup_init(void)
6904 {
6905         int cpu, node;
6906
6907 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6908         /*
6909          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6910          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6911          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6912          * destroyed simultaneously.
6913          */
6914         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6915         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6916 #endif
6917
6918         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6919                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6920
6921         for_each_possible_cpu(cpu)
6922                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6923                           drain_local_stock);
6924
6925         for_each_node(node) {
6926                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6927
6928                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6929                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6930
6931                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6932                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6933                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6934                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6935         }
6936
6937         return 0;
6938 }
6939 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6940
6941 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6942 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6943 {
6944         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6945                 /*
6946                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6947                  * always be >= 1.
6948                  */
6949                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6950                         VM_BUG_ON(1);
6951                         break;
6952                 }
6953                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6954                 if (!memcg)
6955                         memcg = root_mem_cgroup;
6956         }
6957         return memcg;
6958 }
6959
6960 /**
6961  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6962  * @page: page whose memsw charge to transfer
6963  * @entry: swap entry to move the charge to
6964  *
6965  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6966  */
6967 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6968 {
6969         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6970         unsigned int nr_entries;
6971         unsigned short oldid;
6972
6973         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6974         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6975
6976         if (!do_memsw_account())
6977                 return;
6978
6979         memcg = page->mem_cgroup;
6980
6981         /* Readahead page, never charged */
6982         if (!memcg)
6983                 return;
6984
6985         /*
6986          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6987          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6988          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6989          */
6990         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6991         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6992         /* Get references for the tail pages, too */
6993         if (nr_entries > 1)
6994                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6995         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6996                                    nr_entries);
6997         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6998         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6999
7000         page->mem_cgroup = NULL;
7001
7002         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7003                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
7004
7005         if (memcg != swap_memcg) {
7006                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
7007                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
7008                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
7009         }
7010
7011         /*
7012          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
7013          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
7014          * important here to have the interrupts disabled because it is the
7015          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
7016          */
7017         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
7018         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
7019                                      -nr_entries);
7020         memcg_check_events(memcg, page);
7021
7022         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7023                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
7024 }
7025
7026 /**
7027  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
7028  * @page: page being added to swap
7029  * @entry: swap entry to charge
7030  *
7031  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
7032  *
7033  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
7034  */
7035 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
7036 {
7037         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
7038         struct page_counter *counter;
7039         struct mem_cgroup *memcg;
7040         unsigned short oldid;
7041
7042         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
7043                 return 0;
7044
7045         memcg = page->mem_cgroup;
7046
7047         /* Readahead page, never charged */
7048         if (!memcg)
7049                 return 0;
7050
7051         if (!entry.val) {
7052                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7053                 return 0;
7054         }
7055
7056         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7057
7058         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7059             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7060                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7061                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7062                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7063                 return -ENOMEM;
7064         }
7065
7066         /* Get references for the tail pages, too */
7067         if (nr_pages > 1)
7068                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7069         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7070         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7071         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7072
7073         return 0;
7074 }
7075
7076 /**
7077  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7078  * @entry: swap entry to uncharge
7079  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7080  */
7081 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7082 {
7083         struct mem_cgroup *memcg;
7084         unsigned short id;
7085
7086         if (!do_swap_account)
7087                 return;
7088
7089         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7090         rcu_read_lock();
7091         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7092         if (memcg) {
7093                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7094                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7095                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7096                         else
7097                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7098                 }
7099                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7100                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7101         }
7102         rcu_read_unlock();
7103 }
7104
7105 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7106 {
7107         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7108
7109         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7110                 return nr_swap_pages;
7111         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7112                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7113                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7114                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7115         return nr_swap_pages;
7116 }
7117
7118 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7119 {
7120         struct mem_cgroup *memcg;
7121
7122         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7123
7124         if (vm_swap_full())
7125                 return true;
7126         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7127                 return false;
7128
7129         memcg = page->mem_cgroup;
7130         if (!memcg)
7131                 return false;
7132
7133         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7134                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >=
7135                     READ_ONCE(memcg->swap.max))
7136                         return true;
7137
7138         return false;
7139 }
7140
7141 /* for remember boot option*/
7142 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7143 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7144 #else
7145 static int really_do_swap_account __initdata;
7146 #endif
7147
7148 static int __init enable_swap_account(char *s)
7149 {
7150         if (!strcmp(s, "1"))
7151                 really_do_swap_account = 1;
7152         else if (!strcmp(s, "0"))
7153                 really_do_swap_account = 0;
7154         return 1;
7155 }
7156 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7157
7158 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7159                              struct cftype *cft)
7160 {
7161         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7162
7163         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7164 }
7165
7166 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7167 {
7168         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7169                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7170 }
7171
7172 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7173                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7174 {
7175         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7176         unsigned long max;
7177         int err;
7178
7179         buf = strstrip(buf);
7180         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7181         if (err)
7182                 return err;
7183
7184         xchg(&memcg->swap.max, max);
7185
7186         return nbytes;
7187 }
7188
7189 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7190 {
7191         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7192
7193         seq_printf(m, "max %lu\n",
7194                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7195         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7196                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7197
7198         return 0;
7199 }
7200
7201 static struct cftype swap_files[] = {
7202         {
7203                 .name = "swap.current",
7204                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7205                 .read_u64 = swap_current_read,
7206         },
7207         {
7208                 .name = "swap.max",
7209                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7210                 .seq_show = swap_max_show,
7211                 .write = swap_max_write,
7212         },
7213         {
7214                 .name = "swap.events",
7215                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7216                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7217                 .seq_show = swap_events_show,
7218         },
7219         { }     /* terminate */
7220 };
7221
7222 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7223         {
7224                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7225                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7226                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7227         },
7228         {
7229                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7230                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7231                 .write = mem_cgroup_reset,
7232                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7233         },
7234         {
7235                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7236                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7237                 .write = mem_cgroup_write,
7238                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7239         },
7240         {
7241                 .name = "memsw.failcnt",
7242                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7243                 .write = mem_cgroup_reset,
7244                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7245         },
7246         { },    /* terminate */
7247 };
7248
7249 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7250 {
7251         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7252                 do_swap_account = 1;
7253                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7254                                                swap_files));
7255                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7256                                                   memsw_cgroup_files));
7257         }
7258         return 0;
7259 }
7260 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7261
7262 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */