Merge branch 'perf-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/pagewalk.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/seq_buf.h>
62 #include "internal.h"
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include "slab.h"
66
67 #include <linux/uaccess.h>
68
69 #include <trace/events/vmscan.h>
70
71 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
72 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
73
74 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
77
78 /* Socket memory accounting disabled? */
79 static bool cgroup_memory_nosocket;
80
81 /* Kernel memory accounting disabled? */
82 static bool cgroup_memory_nokmem;
83
84 /* Whether the swap controller is active */
85 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
86 int do_swap_account __read_mostly;
87 #else
88 #define do_swap_account         0
89 #endif
90
91 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
92 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
102         "inactive_anon",
103         "active_anon",
104         "inactive_file",
105         "active_file",
106         "unevictable",
107 };
108
109 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
110 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
111 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
112
113 /*
114  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
115  * their hierarchy representation
116  */
117
118 struct mem_cgroup_tree_per_node {
119         struct rb_root rb_root;
120         struct rb_node *rb_rightmost;
121         spinlock_t lock;
122 };
123
124 struct mem_cgroup_tree {
125         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
126 };
127
128 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
129
130 /* for OOM */
131 struct mem_cgroup_eventfd_list {
132         struct list_head list;
133         struct eventfd_ctx *eventfd;
134 };
135
136 /*
137  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
138  */
139 struct mem_cgroup_event {
140         /*
141          * memcg which the event belongs to.
142          */
143         struct mem_cgroup *memcg;
144         /*
145          * eventfd to signal userspace about the event.
146          */
147         struct eventfd_ctx *eventfd;
148         /*
149          * Each of these stored in a list by the cgroup.
150          */
151         struct list_head list;
152         /*
153          * register_event() callback will be used to add new userspace
154          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
155          * on eventfd to send notification to userspace.
156          */
157         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
158                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
159         /*
160          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
161          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
162          * if you want provide notification functionality.
163          */
164         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
165                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
166         /*
167          * All fields below needed to unregister event when
168          * userspace closes eventfd.
169          */
170         poll_table pt;
171         wait_queue_head_t *wqh;
172         wait_queue_entry_t wait;
173         struct work_struct remove;
174 };
175
176 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
177 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
178
179 /* Stuffs for move charges at task migration. */
180 /*
181  * Types of charges to be moved.
182  */
183 #define MOVE_ANON       0x1U
184 #define MOVE_FILE       0x2U
185 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
186
187 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
188 static struct move_charge_struct {
189         spinlock_t        lock; /* for from, to */
190         struct mm_struct  *mm;
191         struct mem_cgroup *from;
192         struct mem_cgroup *to;
193         unsigned long flags;
194         unsigned long precharge;
195         unsigned long moved_charge;
196         unsigned long moved_swap;
197         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
198         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
199 } mc = {
200         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
201         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
202 };
203
204 /*
205  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
206  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
207  */
208 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
209 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
210
211 enum charge_type {
212         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
213         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
214         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
216         NR_CHARGE_TYPE,
217 };
218
219 /* for encoding cft->private value on file */
220 enum res_type {
221         _MEM,
222         _MEMSWAP,
223         _OOM_TYPE,
224         _KMEM,
225         _TCP,
226 };
227
228 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
229 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
230 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
231 /* Used for OOM nofiier */
232 #define OOM_CONTROL             (0)
233
234 /*
235  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
236  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
237  * be used for reference counting.
238  */
239 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
240         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
241              iter != NULL;                              \
242              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
243
244 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
245         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
246              iter != NULL;                              \
247              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
248
249 static inline bool should_force_charge(void)
250 {
251         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
252                 (current->flags & PF_EXITING);
253 }
254
255 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
256 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
257 {
258         if (!memcg)
259                 memcg = root_mem_cgroup;
260         return &memcg->vmpressure;
261 }
262
263 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
264 {
265         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
266 }
267
268 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
269 /*
270  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
271  * The main reason for not using cgroup id for this:
272  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
273  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
274  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
275  *  200 entry array for that.
276  *
277  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
278  * will double each time we have to increase it.
279  */
280 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
281 int memcg_nr_cache_ids;
282
283 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
284 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
285
286 void memcg_get_cache_ids(void)
287 {
288         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 void memcg_put_cache_ids(void)
292 {
293         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
294 }
295
296 /*
297  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
298  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
299  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
300  * tunable, but that is strictly not necessary.
301  *
302  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
303  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
304  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
305  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
306  * increase ours as well if it increases.
307  */
308 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
309 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
310
311 /*
312  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
313  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
314  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
315  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
316  */
317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
318 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
319
320 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
321 #endif
322
323 static int memcg_shrinker_map_size;
324 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
325
326 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
327 {
328         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
329 }
330
331 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
332                                          int size, int old_size)
333 {
334         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
335         int nid;
336
337         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
338
339         for_each_node(nid) {
340                 old = rcu_dereference_protected(
341                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
342                 /* Not yet online memcg */
343                 if (!old)
344                         return 0;
345
346                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
347                 if (!new)
348                         return -ENOMEM;
349
350                 /* Set all old bits, clear all new bits */
351                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
352                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
353
354                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
355                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
356         }
357
358         return 0;
359 }
360
361 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
362 {
363         struct mem_cgroup_per_node *pn;
364         struct memcg_shrinker_map *map;
365         int nid;
366
367         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
368                 return;
369
370         for_each_node(nid) {
371                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
372                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
373                 if (map)
374                         kvfree(map);
375                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
376         }
377 }
378
379 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
380 {
381         struct memcg_shrinker_map *map;
382         int nid, size, ret = 0;
383
384         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
385                 return 0;
386
387         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
388         size = memcg_shrinker_map_size;
389         for_each_node(nid) {
390                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
391                 if (!map) {
392                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
393                         ret = -ENOMEM;
394                         break;
395                 }
396                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
397         }
398         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
399
400         return ret;
401 }
402
403 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
404 {
405         int size, old_size, ret = 0;
406         struct mem_cgroup *memcg;
407
408         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
409         old_size = memcg_shrinker_map_size;
410         if (size <= old_size)
411                 return 0;
412
413         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
414         if (!root_mem_cgroup)
415                 goto unlock;
416
417         for_each_mem_cgroup(memcg) {
418                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
419                         continue;
420                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
421                 if (ret)
422                         goto unlock;
423         }
424 unlock:
425         if (!ret)
426                 memcg_shrinker_map_size = size;
427         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
428         return ret;
429 }
430
431 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
432 {
433         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
434                 struct memcg_shrinker_map *map;
435
436                 rcu_read_lock();
437                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
438                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
439                 smp_mb__before_atomic();
440                 set_bit(shrinker_id, map->map);
441                 rcu_read_unlock();
442         }
443 }
444
445 /**
446  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
447  * @page: page of interest
448  *
449  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
450  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
451  * until it is released.
452  *
453  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
454  * is returned.
455  */
456 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
457 {
458         struct mem_cgroup *memcg;
459
460         memcg = page->mem_cgroup;
461
462         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
463                 memcg = root_mem_cgroup;
464
465         return &memcg->css;
466 }
467
468 /**
469  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
470  * @page: the page
471  *
472  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
473  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
474  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
475  *
476  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
477  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
478  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
479  * do not care (such as procfs interfaces).
480  */
481 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
482 {
483         struct mem_cgroup *memcg;
484         unsigned long ino = 0;
485
486         rcu_read_lock();
487         if (PageSlab(page) && !PageTail(page))
488                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
489         else
490                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
491         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
492                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
493         if (memcg)
494                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
495         rcu_read_unlock();
496         return ino;
497 }
498
499 static struct mem_cgroup_per_node *
500 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
501 {
502         int nid = page_to_nid(page);
503
504         return memcg->nodeinfo[nid];
505 }
506
507 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
508 soft_limit_tree_node(int nid)
509 {
510         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
511 }
512
513 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
514 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
515 {
516         int nid = page_to_nid(page);
517
518         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
519 }
520
521 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
522                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
523                                          unsigned long new_usage_in_excess)
524 {
525         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
526         struct rb_node *parent = NULL;
527         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
528         bool rightmost = true;
529
530         if (mz->on_tree)
531                 return;
532
533         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
534         if (!mz->usage_in_excess)
535                 return;
536         while (*p) {
537                 parent = *p;
538                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
539                                         tree_node);
540                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
541                         p = &(*p)->rb_left;
542                         rightmost = false;
543                 }
544
545                 /*
546                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
547                  * limit by the same amount
548                  */
549                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
550                         p = &(*p)->rb_right;
551         }
552
553         if (rightmost)
554                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
555
556         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
557         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
558         mz->on_tree = true;
559 }
560
561 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
562                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
563 {
564         if (!mz->on_tree)
565                 return;
566
567         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
568                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
569
570         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
571         mz->on_tree = false;
572 }
573
574 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
575                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
576 {
577         unsigned long flags;
578
579         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
580         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
581         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
582 }
583
584 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
585 {
586         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
587         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
588         unsigned long excess = 0;
589
590         if (nr_pages > soft_limit)
591                 excess = nr_pages - soft_limit;
592
593         return excess;
594 }
595
596 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
597 {
598         unsigned long excess;
599         struct mem_cgroup_per_node *mz;
600         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
601
602         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
603         if (!mctz)
604                 return;
605         /*
606          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
607          * because their event counter is not touched.
608          */
609         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
610                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
611                 excess = soft_limit_excess(memcg);
612                 /*
613                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
614                  * mem is over its softlimit.
615                  */
616                 if (excess || mz->on_tree) {
617                         unsigned long flags;
618
619                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
620                         /* if on-tree, remove it */
621                         if (mz->on_tree)
622                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
623                         /*
624                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
625                          * If excess is 0, no tree ops.
626                          */
627                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
628                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
629                 }
630         }
631 }
632
633 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
634 {
635         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
636         struct mem_cgroup_per_node *mz;
637         int nid;
638
639         for_each_node(nid) {
640                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
641                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
642                 if (mctz)
643                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
644         }
645 }
646
647 static struct mem_cgroup_per_node *
648 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
649 {
650         struct mem_cgroup_per_node *mz;
651
652 retry:
653         mz = NULL;
654         if (!mctz->rb_rightmost)
655                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
656
657         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
658                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
659         /*
660          * Remove the node now but someone else can add it back,
661          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
662          * position in the tree.
663          */
664         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
665         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
666             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
667                 goto retry;
668 done:
669         return mz;
670 }
671
672 static struct mem_cgroup_per_node *
673 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
674 {
675         struct mem_cgroup_per_node *mz;
676
677         spin_lock_irq(&mctz->lock);
678         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
679         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
680         return mz;
681 }
682
683 /**
684  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
685  * @memcg: the memory cgroup
686  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
687  * @val: delta to add to the counter, can be negative
688  */
689 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
690 {
691         long x;
692
693         if (mem_cgroup_disabled())
694                 return;
695
696         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
697         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
698                 struct mem_cgroup *mi;
699
700                 /*
701                  * Batch local counters to keep them in sync with
702                  * the hierarchical ones.
703                  */
704                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
705                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
706                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
707                 x = 0;
708         }
709         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
710 }
711
712 static struct mem_cgroup_per_node *
713 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
714 {
715         struct mem_cgroup *parent;
716
717         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
718         if (!parent)
719                 return NULL;
720         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
721 }
722
723 /**
724  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
725  * @lruvec: the lruvec
726  * @idx: the stat item
727  * @val: delta to add to the counter, can be negative
728  *
729  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
730  * function updates the all three counters that are affected by a
731  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
732  */
733 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
734                         int val)
735 {
736         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
737         struct mem_cgroup_per_node *pn;
738         struct mem_cgroup *memcg;
739         long x;
740
741         /* Update node */
742         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
743
744         if (mem_cgroup_disabled())
745                 return;
746
747         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
748         memcg = pn->memcg;
749
750         /* Update memcg */
751         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
752
753         /* Update lruvec */
754         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
755
756         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
757         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
758                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
759
760                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
761                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
762                 x = 0;
763         }
764         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
765 }
766
767 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
768 {
769         struct page *page = virt_to_head_page(p);
770         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
771         struct mem_cgroup *memcg;
772         struct lruvec *lruvec;
773
774         rcu_read_lock();
775         memcg = memcg_from_slab_page(page);
776
777         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
778         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
779                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
780         } else {
781                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
782                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
783         }
784         rcu_read_unlock();
785 }
786
787 /**
788  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
789  * @memcg: the memory cgroup
790  * @idx: the event item
791  * @count: the number of events that occured
792  */
793 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
794                           unsigned long count)
795 {
796         unsigned long x;
797
798         if (mem_cgroup_disabled())
799                 return;
800
801         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
802         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
803                 struct mem_cgroup *mi;
804
805                 /*
806                  * Batch local counters to keep them in sync with
807                  * the hierarchical ones.
808                  */
809                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
810                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
811                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
812                 x = 0;
813         }
814         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
815 }
816
817 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
818 {
819         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
820 }
821
822 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
823 {
824         long x = 0;
825         int cpu;
826
827         for_each_possible_cpu(cpu)
828                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
829         return x;
830 }
831
832 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
833                                          struct page *page,
834                                          bool compound, int nr_pages)
835 {
836         /*
837          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
838          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
839          */
840         if (PageAnon(page))
841                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
842         else {
843                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
844                 if (PageSwapBacked(page))
845                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
846         }
847
848         if (compound) {
849                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
850                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
851         }
852
853         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
854         if (nr_pages > 0)
855                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
856         else {
857                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
858                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
859         }
860
861         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
862 }
863
864 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
865                                        enum mem_cgroup_events_target target)
866 {
867         unsigned long val, next;
868
869         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
870         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
871         /* from time_after() in jiffies.h */
872         if ((long)(next - val) < 0) {
873                 switch (target) {
874                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
875                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
876                         break;
877                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
878                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
879                         break;
880                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
881                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
882                         break;
883                 default:
884                         break;
885                 }
886                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
887                 return true;
888         }
889         return false;
890 }
891
892 /*
893  * Check events in order.
894  *
895  */
896 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
897 {
898         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
899         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
900                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
901                 bool do_softlimit;
902                 bool do_numainfo __maybe_unused;
903
904                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
905                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
906 #if MAX_NUMNODES > 1
907                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
908                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
909 #endif
910                 mem_cgroup_threshold(memcg);
911                 if (unlikely(do_softlimit))
912                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
913 #if MAX_NUMNODES > 1
914                 if (unlikely(do_numainfo))
915                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
916 #endif
917         }
918 }
919
920 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
921 {
922         /*
923          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
924          * if it races with swapoff, page migration, etc.
925          * So this can be called with p == NULL.
926          */
927         if (unlikely(!p))
928                 return NULL;
929
930         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
931 }
932 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
933
934 /**
935  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
936  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
937  *
938  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
939  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
940  * returned.
941  */
942 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
943 {
944         struct mem_cgroup *memcg;
945
946         if (mem_cgroup_disabled())
947                 return NULL;
948
949         rcu_read_lock();
950         do {
951                 /*
952                  * Page cache insertions can happen withou an
953                  * actual mm context, e.g. during disk probing
954                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
955                  */
956                 if (unlikely(!mm))
957                         memcg = root_mem_cgroup;
958                 else {
959                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
960                         if (unlikely(!memcg))
961                                 memcg = root_mem_cgroup;
962                 }
963         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
964         rcu_read_unlock();
965         return memcg;
966 }
967 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
968
969 /**
970  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
971  * @page: page from which memcg should be extracted.
972  *
973  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
974  * root_mem_cgroup is returned.
975  */
976 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
977 {
978         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
979
980         if (mem_cgroup_disabled())
981                 return NULL;
982
983         rcu_read_lock();
984         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
985                 memcg = root_mem_cgroup;
986         rcu_read_unlock();
987         return memcg;
988 }
989 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
990
991 /**
992  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
993  */
994 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
995 {
996         if (unlikely(current->active_memcg)) {
997                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
998
999                 rcu_read_lock();
1000                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
1001                         memcg = current->active_memcg;
1002                 rcu_read_unlock();
1003                 return memcg;
1004         }
1005         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1006 }
1007
1008 /**
1009  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1010  * @root: hierarchy root
1011  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1012  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1013  *
1014  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1015  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1016  *
1017  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1018  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1019  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1020  *
1021  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1022  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1023  * reclaimers operating on the same node and priority.
1024  */
1025 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1026                                    struct mem_cgroup *prev,
1027                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1028 {
1029         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1030         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1031         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1032         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1033
1034         if (mem_cgroup_disabled())
1035                 return NULL;
1036
1037         if (!root)
1038                 root = root_mem_cgroup;
1039
1040         if (prev && !reclaim)
1041                 pos = prev;
1042
1043         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1044                 if (prev)
1045                         goto out;
1046                 return root;
1047         }
1048
1049         rcu_read_lock();
1050
1051         if (reclaim) {
1052                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1053
1054                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1055                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1056
1057                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1058                         goto out_unlock;
1059
1060                 while (1) {
1061                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1062                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1063                                 break;
1064                         /*
1065                          * css reference reached zero, so iter->position will
1066                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1067                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1068                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1069                          * might block it. So we clear iter->position right
1070                          * away.
1071                          */
1072                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1073                 }
1074         }
1075
1076         if (pos)
1077                 css = &pos->css;
1078
1079         for (;;) {
1080                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1081                 if (!css) {
1082                         /*
1083                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1084                          * new one might jump in right at the end of
1085                          * the hierarchy - make sure they see at least
1086                          * one group and restart from the beginning.
1087                          */
1088                         if (!prev)
1089                                 continue;
1090                         break;
1091                 }
1092
1093                 /*
1094                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1095                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1096                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1097                  */
1098                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1099
1100                 if (css == &root->css)
1101                         break;
1102
1103                 if (css_tryget(css))
1104                         break;
1105
1106                 memcg = NULL;
1107         }
1108
1109         if (reclaim) {
1110                 /*
1111                  * The position could have already been updated by a competing
1112                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1113                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1114                  */
1115                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1116
1117                 if (pos)
1118                         css_put(&pos->css);
1119
1120                 if (!memcg)
1121                         iter->generation++;
1122                 else if (!prev)
1123                         reclaim->generation = iter->generation;
1124         }
1125
1126 out_unlock:
1127         rcu_read_unlock();
1128 out:
1129         if (prev && prev != root)
1130                 css_put(&prev->css);
1131
1132         return memcg;
1133 }
1134
1135 /**
1136  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1137  * @root: hierarchy root
1138  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1139  */
1140 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1141                            struct mem_cgroup *prev)
1142 {
1143         if (!root)
1144                 root = root_mem_cgroup;
1145         if (prev && prev != root)
1146                 css_put(&prev->css);
1147 }
1148
1149 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1150                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1151 {
1152         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1153         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1154         int nid;
1155         int i;
1156
1157         for_each_node(nid) {
1158                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1159                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1160                         iter = &mz->iter[i];
1161                         cmpxchg(&iter->position,
1162                                 dead_memcg, NULL);
1163                 }
1164         }
1165 }
1166
1167 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1168 {
1169         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1170         struct mem_cgroup *last;
1171
1172         do {
1173                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1174                 last = memcg;
1175         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1176
1177         /*
1178          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1179          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1180          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1181          * dead_memcg from cgroup root separately.
1182          */
1183         if (last != root_mem_cgroup)
1184                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1185                                                 dead_memcg);
1186 }
1187
1188 /**
1189  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1190  * @memcg: hierarchy root
1191  * @fn: function to call for each task
1192  * @arg: argument passed to @fn
1193  *
1194  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1195  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1196  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1197  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1198  *
1199  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1200  */
1201 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1202                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1203 {
1204         struct mem_cgroup *iter;
1205         int ret = 0;
1206
1207         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1208
1209         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1210                 struct css_task_iter it;
1211                 struct task_struct *task;
1212
1213                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1214                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1215                         ret = fn(task, arg);
1216                 css_task_iter_end(&it);
1217                 if (ret) {
1218                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1219                         break;
1220                 }
1221         }
1222         return ret;
1223 }
1224
1225 /**
1226  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1227  * @page: the page
1228  * @pgdat: pgdat of the page
1229  *
1230  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1231  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1232  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1233  */
1234 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1235 {
1236         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1237         struct mem_cgroup *memcg;
1238         struct lruvec *lruvec;
1239
1240         if (mem_cgroup_disabled()) {
1241                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1242                 goto out;
1243         }
1244
1245         memcg = page->mem_cgroup;
1246         /*
1247          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1248          * possibly migrated - before they are charged.
1249          */
1250         if (!memcg)
1251                 memcg = root_mem_cgroup;
1252
1253         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1254         lruvec = &mz->lruvec;
1255 out:
1256         /*
1257          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1258          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1259          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1260          */
1261         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1262                 lruvec->pgdat = pgdat;
1263         return lruvec;
1264 }
1265
1266 /**
1267  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1268  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1269  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1270  * @zid: zone id of the accounted pages
1271  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1272  *
1273  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1274  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1275  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1276  */
1277 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1278                                 int zid, int nr_pages)
1279 {
1280         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1281         unsigned long *lru_size;
1282         long size;
1283
1284         if (mem_cgroup_disabled())
1285                 return;
1286
1287         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1288         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1289
1290         if (nr_pages < 0)
1291                 *lru_size += nr_pages;
1292
1293         size = *lru_size;
1294         if (WARN_ONCE(size < 0,
1295                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1296                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1297                 VM_BUG_ON(1);
1298                 *lru_size = 0;
1299         }
1300
1301         if (nr_pages > 0)
1302                 *lru_size += nr_pages;
1303 }
1304
1305 /**
1306  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1307  * @memcg: the memory cgroup
1308  *
1309  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1310  * pages.
1311  */
1312 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1313 {
1314         unsigned long margin = 0;
1315         unsigned long count;
1316         unsigned long limit;
1317
1318         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1319         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1320         if (count < limit)
1321                 margin = limit - count;
1322
1323         if (do_memsw_account()) {
1324                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1325                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1326                 if (count <= limit)
1327                         margin = min(margin, limit - count);
1328                 else
1329                         margin = 0;
1330         }
1331
1332         return margin;
1333 }
1334
1335 /*
1336  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1337  *
1338  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1339  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1340  * caused by "move".
1341  */
1342 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1343 {
1344         struct mem_cgroup *from;
1345         struct mem_cgroup *to;
1346         bool ret = false;
1347         /*
1348          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1349          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1350          */
1351         spin_lock(&mc.lock);
1352         from = mc.from;
1353         to = mc.to;
1354         if (!from)
1355                 goto unlock;
1356
1357         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1358                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1359 unlock:
1360         spin_unlock(&mc.lock);
1361         return ret;
1362 }
1363
1364 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1365 {
1366         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1367                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1368                         DEFINE_WAIT(wait);
1369                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1370                         /* moving charge context might have finished. */
1371                         if (mc.moving_task)
1372                                 schedule();
1373                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1374                         return true;
1375                 }
1376         }
1377         return false;
1378 }
1379
1380 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1381 {
1382         struct seq_buf s;
1383         int i;
1384
1385         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1386         if (!s.buffer)
1387                 return NULL;
1388
1389         /*
1390          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1391          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1392          *
1393          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1394          * 1) generic big picture -> specifics and details
1395          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1396          *
1397          * Current memory state:
1398          */
1399
1400         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1401                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1402                        PAGE_SIZE);
1403         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1404                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1405                        PAGE_SIZE);
1406         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1407                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1408                        1024);
1409         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1410                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1411                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1412                        PAGE_SIZE);
1413         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1414                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1415                        PAGE_SIZE);
1416
1417         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1418                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1419                        PAGE_SIZE);
1420         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1421                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1422                        PAGE_SIZE);
1423         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1424                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1425                        PAGE_SIZE);
1426         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1427                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1428                        PAGE_SIZE);
1429
1430         /*
1431          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1432          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1433          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1434          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1435          */
1436         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1437                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1438                        PAGE_SIZE);
1439
1440         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1441                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
1442                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1443                                PAGE_SIZE);
1444
1445         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1446                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1447                        PAGE_SIZE);
1448         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1449                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1450                        PAGE_SIZE);
1451
1452         /* Accumulated memory events */
1453
1454         seq_buf_printf(&s, "pgfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGFAULT));
1455         seq_buf_printf(&s, "pgmajfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1456
1457         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1458                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1459         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1460                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1461         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1462                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1463
1464         seq_buf_printf(&s, "pgrefill %lu\n", memcg_events(memcg, PGREFILL));
1465         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1466                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1467                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1468         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1469                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1470                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1471         seq_buf_printf(&s, "pgactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1472         seq_buf_printf(&s, "pgdeactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1473         seq_buf_printf(&s, "pglazyfree %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1474         seq_buf_printf(&s, "pglazyfreed %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1475
1476 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1477         seq_buf_printf(&s, "thp_fault_alloc %lu\n",
1478                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1479         seq_buf_printf(&s, "thp_collapse_alloc %lu\n",
1480                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1481 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1482
1483         /* The above should easily fit into one page */
1484         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1485
1486         return s.buffer;
1487 }
1488
1489 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1490 /**
1491  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1492  * memory controller.
1493  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1494  * @p: Task that is going to be killed
1495  *
1496  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1497  * enabled
1498  */
1499 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1500 {
1501         rcu_read_lock();
1502
1503         if (memcg) {
1504                 pr_cont(",oom_memcg=");
1505                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1506         } else
1507                 pr_cont(",global_oom");
1508         if (p) {
1509                 pr_cont(",task_memcg=");
1510                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1511         }
1512         rcu_read_unlock();
1513 }
1514
1515 /**
1516  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1517  * memory controller.
1518  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1519  */
1520 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1521 {
1522         char *buf;
1523
1524         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1525                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1526                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1527         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1528                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1529                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1530                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1531         else {
1532                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1533                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1534                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1535                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1536                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1537                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1538         }
1539
1540         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1541         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1542         pr_cont(":");
1543         buf = memory_stat_format(memcg);
1544         if (!buf)
1545                 return;
1546         pr_info("%s", buf);
1547         kfree(buf);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1552  */
1553 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1554 {
1555         unsigned long max;
1556
1557         max = memcg->memory.max;
1558         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1559                 unsigned long memsw_max;
1560                 unsigned long swap_max;
1561
1562                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1563                 swap_max = memcg->swap.max;
1564                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1565                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1566         }
1567         return max;
1568 }
1569
1570 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1571 {
1572         return page_counter_read(&memcg->memory);
1573 }
1574
1575 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1576                                      int order)
1577 {
1578         struct oom_control oc = {
1579                 .zonelist = NULL,
1580                 .nodemask = NULL,
1581                 .memcg = memcg,
1582                 .gfp_mask = gfp_mask,
1583                 .order = order,
1584         };
1585         bool ret;
1586
1587         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1588                 return true;
1589         /*
1590          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1591          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1592          */
1593         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1594         mutex_unlock(&oom_lock);
1595         return ret;
1596 }
1597
1598 #if MAX_NUMNODES > 1
1599
1600 /**
1601  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1602  * @memcg: the target memcg
1603  * @nid: the node ID to be checked.
1604  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1605  *
1606  * This function returns whether the specified memcg contains any
1607  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1608  * pages in the node.
1609  */
1610 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1611                 int nid, bool noswap)
1612 {
1613         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
1614
1615         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_FILE) ||
1616             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_FILE))
1617                 return true;
1618         if (noswap || !total_swap_pages)
1619                 return false;
1620         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_ANON) ||
1621             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_ANON))
1622                 return true;
1623         return false;
1624
1625 }
1626
1627 /*
1628  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1629  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1630  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1631  *
1632  */
1633 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1634 {
1635         int nid;
1636         /*
1637          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1638          * pagein/pageout changes since the last update.
1639          */
1640         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1641                 return;
1642         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1643                 return;
1644
1645         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1646         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1647
1648         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1649
1650                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1651                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1652         }
1653
1654         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1655         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1660  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1661  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1662  *
1663  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1664  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1665  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1666  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1667  *
1668  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1669  */
1670 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1671 {
1672         int node;
1673
1674         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1675         node = memcg->last_scanned_node;
1676
1677         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1678         /*
1679          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1680          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1681          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1682          */
1683         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1684                 node = numa_node_id();
1685
1686         memcg->last_scanned_node = node;
1687         return node;
1688 }
1689 #else
1690 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1691 {
1692         return 0;
1693 }
1694 #endif
1695
1696 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1697                                    pg_data_t *pgdat,
1698                                    gfp_t gfp_mask,
1699                                    unsigned long *total_scanned)
1700 {
1701         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1702         int total = 0;
1703         int loop = 0;
1704         unsigned long excess;
1705         unsigned long nr_scanned;
1706         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1707                 .pgdat = pgdat,
1708                 .priority = 0,
1709         };
1710
1711         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1712
1713         while (1) {
1714                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1715                 if (!victim) {
1716                         loop++;
1717                         if (loop >= 2) {
1718                                 /*
1719                                  * If we have not been able to reclaim
1720                                  * anything, it might because there are
1721                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1722                                  */
1723                                 if (!total)
1724                                         break;
1725                                 /*
1726                                  * We want to do more targeted reclaim.
1727                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1728                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1729                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1730                                  */
1731                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1732                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1733                                         break;
1734                         }
1735                         continue;
1736                 }
1737                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1738                                         pgdat, &nr_scanned);
1739                 *total_scanned += nr_scanned;
1740                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1741                         break;
1742         }
1743         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1744         return total;
1745 }
1746
1747 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1748 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1749         .name = "memcg_oom_lock",
1750 };
1751 #endif
1752
1753 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1754
1755 /*
1756  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1757  * If someone is running, return false.
1758  */
1759 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1760 {
1761         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1762
1763         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1764
1765         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1766                 if (iter->oom_lock) {
1767                         /*
1768                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1769                          * so we cannot give a lock.
1770                          */
1771                         failed = iter;
1772                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1773                         break;
1774                 } else
1775                         iter->oom_lock = true;
1776         }
1777
1778         if (failed) {
1779                 /*
1780                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1781                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1782                  */
1783                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1784                         if (iter == failed) {
1785                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1786                                 break;
1787                         }
1788                         iter->oom_lock = false;
1789                 }
1790         } else
1791                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1792
1793         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1794
1795         return !failed;
1796 }
1797
1798 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1799 {
1800         struct mem_cgroup *iter;
1801
1802         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1803         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1804         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1805                 iter->oom_lock = false;
1806         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1807 }
1808
1809 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1810 {
1811         struct mem_cgroup *iter;
1812
1813         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1814         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1815                 iter->under_oom++;
1816         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1817 }
1818
1819 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1820 {
1821         struct mem_cgroup *iter;
1822
1823         /*
1824          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1825          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1826          */
1827         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1828         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1829                 if (iter->under_oom > 0)
1830                         iter->under_oom--;
1831         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1832 }
1833
1834 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1835
1836 struct oom_wait_info {
1837         struct mem_cgroup *memcg;
1838         wait_queue_entry_t      wait;
1839 };
1840
1841 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1842         unsigned mode, int sync, void *arg)
1843 {
1844         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1845         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1846         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1847
1848         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1849         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1850
1851         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1852             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1853                 return 0;
1854         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1855 }
1856
1857 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1858 {
1859         /*
1860          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1861          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1862          * this function is called as a result of userland actions
1863          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1864          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1865          * triggering notification.
1866          */
1867         if (memcg && memcg->under_oom)
1868                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1869 }
1870
1871 enum oom_status {
1872         OOM_SUCCESS,
1873         OOM_FAILED,
1874         OOM_ASYNC,
1875         OOM_SKIPPED
1876 };
1877
1878 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1879 {
1880         enum oom_status ret;
1881         bool locked;
1882
1883         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1884                 return OOM_SKIPPED;
1885
1886         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1887
1888         /*
1889          * We are in the middle of the charge context here, so we
1890          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1891          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1892          *
1893          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1894          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1895          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1896          * released.
1897          *
1898          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1899          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1900          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1901          * invoke the oom killer here.
1902          *
1903          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1904          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1905          */
1906         if (memcg->oom_kill_disable) {
1907                 if (!current->in_user_fault)
1908                         return OOM_SKIPPED;
1909                 css_get(&memcg->css);
1910                 current->memcg_in_oom = memcg;
1911                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1912                 current->memcg_oom_order = order;
1913
1914                 return OOM_ASYNC;
1915         }
1916
1917         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1918
1919         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1920
1921         if (locked)
1922                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1923
1924         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1925         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1926                 ret = OOM_SUCCESS;
1927         else
1928                 ret = OOM_FAILED;
1929
1930         if (locked)
1931                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1932
1933         return ret;
1934 }
1935
1936 /**
1937  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1938  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1939  *
1940  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1941  * handler was enabled.
1942  *
1943  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1944  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1945  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1946  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1947  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1948  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1949  *
1950  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1951  * completed, %false otherwise.
1952  */
1953 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1954 {
1955         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1956         struct oom_wait_info owait;
1957         bool locked;
1958
1959         /* OOM is global, do not handle */
1960         if (!memcg)
1961                 return false;
1962
1963         if (!handle)
1964                 goto cleanup;
1965
1966         owait.memcg = memcg;
1967         owait.wait.flags = 0;
1968         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1969         owait.wait.private = current;
1970         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1971
1972         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1973         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1974
1975         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1976
1977         if (locked)
1978                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1979
1980         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1981                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1982                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1983                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1984                                          current->memcg_oom_order);
1985         } else {
1986                 schedule();
1987                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1988                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1989         }
1990
1991         if (locked) {
1992                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1993                 /*
1994                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1995                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1996                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1997                  */
1998                 memcg_oom_recover(memcg);
1999         }
2000 cleanup:
2001         current->memcg_in_oom = NULL;
2002         css_put(&memcg->css);
2003         return true;
2004 }
2005
2006 /**
2007  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
2008  * @victim: task to be killed by the OOM killer
2009  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
2010  *
2011  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
2012  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
2013  *
2014  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
2015  */
2016 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
2017                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
2018 {
2019         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
2020         struct mem_cgroup *memcg;
2021
2022         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2023                 return NULL;
2024
2025         if (!oom_domain)
2026                 oom_domain = root_mem_cgroup;
2027
2028         rcu_read_lock();
2029
2030         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
2031         if (memcg == root_mem_cgroup)
2032                 goto out;
2033
2034         /*
2035          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
2036          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
2037          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
2038          */
2039         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
2040                 if (memcg->oom_group)
2041                         oom_group = memcg;
2042
2043                 if (memcg == oom_domain)
2044                         break;
2045         }
2046
2047         if (oom_group)
2048                 css_get(&oom_group->css);
2049 out:
2050         rcu_read_unlock();
2051
2052         return oom_group;
2053 }
2054
2055 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
2056 {
2057         pr_info("Tasks in ");
2058         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
2059         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
2060 }
2061
2062 /**
2063  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
2064  * @page: the page
2065  *
2066  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
2067  * another cgroup.
2068  *
2069  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
2070  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
2071  * when @page might get freed inside the locked section.
2072  */
2073 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
2074 {
2075         struct mem_cgroup *memcg;
2076         unsigned long flags;
2077
2078         /*
2079          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
2080          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
2081          * because page moving starts with an RCU grace period.
2082          *
2083          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
2084          * the page state that is going to change is the only thing
2085          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
2086          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
2087          * keep off truncation, migration and so forth.
2088          */
2089         rcu_read_lock();
2090
2091         if (mem_cgroup_disabled())
2092                 return NULL;
2093 again:
2094         memcg = page->mem_cgroup;
2095         if (unlikely(!memcg))
2096                 return NULL;
2097
2098         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2099                 return memcg;
2100
2101         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2102         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2103                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2104                 goto again;
2105         }
2106
2107         /*
2108          * When charge migration first begins, we can have locked and
2109          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2110          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2111          */
2112         memcg->move_lock_task = current;
2113         memcg->move_lock_flags = flags;
2114
2115         return memcg;
2116 }
2117 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2118
2119 /**
2120  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2121  * @memcg: the memcg
2122  *
2123  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2124  */
2125 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2126 {
2127         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2128                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2129
2130                 memcg->move_lock_task = NULL;
2131                 memcg->move_lock_flags = 0;
2132
2133                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2134         }
2135
2136         rcu_read_unlock();
2137 }
2138
2139 /**
2140  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2141  * @page: the page
2142  */
2143 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2144 {
2145         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2146 }
2147 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2148
2149 struct memcg_stock_pcp {
2150         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2151         unsigned int nr_pages;
2152         struct work_struct work;
2153         unsigned long flags;
2154 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2155 };
2156 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2157 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2158
2159 /**
2160  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2161  * @memcg: memcg to consume from.
2162  * @nr_pages: how many pages to charge.
2163  *
2164  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2165  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2166  * service an allocation will refill the stock.
2167  *
2168  * returns true if successful, false otherwise.
2169  */
2170 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2171 {
2172         struct memcg_stock_pcp *stock;
2173         unsigned long flags;
2174         bool ret = false;
2175
2176         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2177                 return ret;
2178
2179         local_irq_save(flags);
2180
2181         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2182         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2183                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2184                 ret = true;
2185         }
2186
2187         local_irq_restore(flags);
2188
2189         return ret;
2190 }
2191
2192 /*
2193  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2194  */
2195 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2196 {
2197         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2198
2199         if (stock->nr_pages) {
2200                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2201                 if (do_memsw_account())
2202                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2203                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2204                 stock->nr_pages = 0;
2205         }
2206         stock->cached = NULL;
2207 }
2208
2209 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2210 {
2211         struct memcg_stock_pcp *stock;
2212         unsigned long flags;
2213
2214         /*
2215          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2216          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2217          */
2218         local_irq_save(flags);
2219
2220         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2221         drain_stock(stock);
2222         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2223
2224         local_irq_restore(flags);
2225 }
2226
2227 /*
2228  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2229  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2230  */
2231 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2232 {
2233         struct memcg_stock_pcp *stock;
2234         unsigned long flags;
2235
2236         local_irq_save(flags);
2237
2238         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2239         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2240                 drain_stock(stock);
2241                 stock->cached = memcg;
2242         }
2243         stock->nr_pages += nr_pages;
2244
2245         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2246                 drain_stock(stock);
2247
2248         local_irq_restore(flags);
2249 }
2250
2251 /*
2252  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2253  * of the hierarchy under it.
2254  */
2255 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2256 {
2257         int cpu, curcpu;
2258
2259         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2260         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2261                 return;
2262         /*
2263          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2264          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2265          * as well as workers from this path always operate on the local
2266          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2267          */
2268         curcpu = get_cpu();
2269         for_each_online_cpu(cpu) {
2270                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2271                 struct mem_cgroup *memcg;
2272                 bool flush = false;
2273
2274                 rcu_read_lock();
2275                 memcg = stock->cached;
2276                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2277                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2278                         flush = true;
2279                 rcu_read_unlock();
2280
2281                 if (flush &&
2282                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2283                         if (cpu == curcpu)
2284                                 drain_local_stock(&stock->work);
2285                         else
2286                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2287                 }
2288         }
2289         put_cpu();
2290         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2291 }
2292
2293 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2294 {
2295         struct memcg_stock_pcp *stock;
2296         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2297
2298         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2299         drain_stock(stock);
2300
2301         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2302                 int i;
2303
2304                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2305                         int nid;
2306                         long x;
2307
2308                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2309                         if (x)
2310                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2311                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2312
2313                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2314                                 continue;
2315
2316                         for_each_node(nid) {
2317                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2318
2319                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2320                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2321                                 if (x)
2322                                         do {
2323                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2324                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2325                         }
2326                 }
2327
2328                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2329                         long x;
2330
2331                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2332                         if (x)
2333                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2334                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2335                 }
2336         }
2337
2338         return 0;
2339 }
2340
2341 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2342                          unsigned int nr_pages,
2343                          gfp_t gfp_mask)
2344 {
2345         do {
2346                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2347                         continue;
2348                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2349                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2350         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2351 }
2352
2353 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2354 {
2355         struct mem_cgroup *memcg;
2356
2357         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2358         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2359 }
2360
2361 /*
2362  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2363  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2364  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2365  */
2366 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2367
2368 /*
2369  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2370  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2371  * below.
2372  *
2373  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2374  *   overage ratio to a delay.
2375  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2376  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2377  *   to produce a reasonable delay curve.
2378  *
2379  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2380  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2381  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2382  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2383  * example, with a high of 100 megabytes:
2384  *
2385  *  +-------+------------------------+
2386  *  | usage | time to allocate in ms |
2387  *  +-------+------------------------+
2388  *  | 100M  |                      0 |
2389  *  | 101M  |                      6 |
2390  *  | 102M  |                     25 |
2391  *  | 103M  |                     57 |
2392  *  | 104M  |                    102 |
2393  *  | 105M  |                    159 |
2394  *  | 106M  |                    230 |
2395  *  | 107M  |                    313 |
2396  *  | 108M  |                    409 |
2397  *  | 109M  |                    518 |
2398  *  | 110M  |                    639 |
2399  *  | 111M  |                    774 |
2400  *  | 112M  |                    921 |
2401  *  | 113M  |                   1081 |
2402  *  | 114M  |                   1254 |
2403  *  | 115M  |                   1439 |
2404  *  | 116M  |                   1638 |
2405  *  | 117M  |                   1849 |
2406  *  | 118M  |                   2000 |
2407  *  | 119M  |                   2000 |
2408  *  | 120M  |                   2000 |
2409  *  +-------+------------------------+
2410  */
2411  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2412  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2413
2414 /*
2415  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2416  * and reclaims memory over the high limit.
2417  */
2418 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2419 {
2420         unsigned long usage, high, clamped_high;
2421         unsigned long pflags;
2422         unsigned long penalty_jiffies, overage;
2423         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2424         struct mem_cgroup *memcg;
2425
2426         if (likely(!nr_pages))
2427                 return;
2428
2429         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2430         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2431         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2432
2433         /*
2434          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2435          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2436          *
2437          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2438          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2439          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2440          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2441          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2442          * overage amount.
2443          */
2444
2445         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2446         high = READ_ONCE(memcg->high);
2447
2448         if (usage <= high)
2449                 goto out;
2450
2451         /*
2452          * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if it was a
2453          * threshold of 1 page
2454          */
2455         clamped_high = max(high, 1UL);
2456
2457         overage = div_u64((u64)(usage - high) << MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT,
2458                           clamped_high);
2459
2460         penalty_jiffies = ((u64)overage * overage * HZ)
2461                 >> (MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT + MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT);
2462
2463         /*
2464          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2465          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2466          * 4N-sized allocation.
2467          *
2468          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2469          * larger the current charge patch is than that.
2470          */
2471         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2472
2473         /*
2474          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2475          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2476          * extremely slowly.
2477          */
2478         penalty_jiffies = min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2479
2480         /*
2481          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2482          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2483          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2484          * been aggressively reclaimed enough yet.
2485          */
2486         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2487                 goto out;
2488
2489         /*
2490          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2491          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2492          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2493          */
2494         psi_memstall_enter(&pflags);
2495         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2496         psi_memstall_leave(&pflags);
2497
2498 out:
2499         css_put(&memcg->css);
2500 }
2501
2502 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2503                       unsigned int nr_pages)
2504 {
2505         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2506         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2507         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2508         struct page_counter *counter;
2509         unsigned long nr_reclaimed;
2510         bool may_swap = true;
2511         bool drained = false;
2512         enum oom_status oom_status;
2513
2514         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2515                 return 0;
2516 retry:
2517         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2518                 return 0;
2519
2520         if (!do_memsw_account() ||
2521             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2522                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2523                         goto done_restock;
2524                 if (do_memsw_account())
2525                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2526                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2527         } else {
2528                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2529                 may_swap = false;
2530         }
2531
2532         if (batch > nr_pages) {
2533                 batch = nr_pages;
2534                 goto retry;
2535         }
2536
2537         /*
2538          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2539          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2540          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2541          * and let these go through as privileged allocations.
2542          */
2543         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2544                 goto force;
2545
2546         /*
2547          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2548          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2549          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2550          * free their memory.
2551          */
2552         if (unlikely(should_force_charge()))
2553                 goto force;
2554
2555         /*
2556          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2557          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2558          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2559          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2560          */
2561         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2562                 goto force;
2563
2564         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2565                 goto nomem;
2566
2567         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2568                 goto nomem;
2569
2570         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2571
2572         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2573                                                     gfp_mask, may_swap);
2574
2575         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2576                 goto retry;
2577
2578         if (!drained) {
2579                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2580                 drained = true;
2581                 goto retry;
2582         }
2583
2584         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2585                 goto nomem;
2586         /*
2587          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2588          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2589          * before killing the task.
2590          *
2591          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2592          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2593          * to regular pages anyway in case of failure.
2594          */
2595         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2596                 goto retry;
2597         /*
2598          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2599          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2600          */
2601         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2602                 goto retry;
2603
2604         if (nr_retries--)
2605                 goto retry;
2606
2607         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2608                 goto nomem;
2609
2610         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2611                 goto force;
2612
2613         if (fatal_signal_pending(current))
2614                 goto force;
2615
2616         /*
2617          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2618          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2619          * couldn't make any progress.
2620          */
2621         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2622                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2623         switch (oom_status) {
2624         case OOM_SUCCESS:
2625                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2626                 goto retry;
2627         case OOM_FAILED:
2628                 goto force;
2629         default:
2630                 goto nomem;
2631         }
2632 nomem:
2633         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2634                 return -ENOMEM;
2635 force:
2636         /*
2637          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2638          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2639          * temporarily by force charging it.
2640          */
2641         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2642         if (do_memsw_account())
2643                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2644         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2645
2646         return 0;
2647
2648 done_restock:
2649         css_get_many(&memcg->css, batch);
2650         if (batch > nr_pages)
2651                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2652
2653         /*
2654          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2655          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2656          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2657          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2658          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2659          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2660          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2661          */
2662         do {
2663                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2664                         /* Don't bother a random interrupted task */
2665                         if (in_interrupt()) {
2666                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2667                                 break;
2668                         }
2669                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2670                         set_notify_resume(current);
2671                         break;
2672                 }
2673         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2674
2675         return 0;
2676 }
2677
2678 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2679 {
2680         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2681                 return;
2682
2683         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2684         if (do_memsw_account())
2685                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2686
2687         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2688 }
2689
2690 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2691 {
2692         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2693
2694         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2695         if (PageLRU(page)) {
2696                 struct lruvec *lruvec;
2697
2698                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2699                 ClearPageLRU(page);
2700                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2701                 *isolated = 1;
2702         } else
2703                 *isolated = 0;
2704 }
2705
2706 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2707 {
2708         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2709
2710         if (isolated) {
2711                 struct lruvec *lruvec;
2712
2713                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2714                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2715                 SetPageLRU(page);
2716                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2717         }
2718         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2719 }
2720
2721 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2722                           bool lrucare)
2723 {
2724         int isolated;
2725
2726         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2727
2728         /*
2729          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2730          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2731          */
2732         if (lrucare)
2733                 lock_page_lru(page, &isolated);
2734
2735         /*
2736          * Nobody should be changing or seriously looking at
2737          * page->mem_cgroup at this point:
2738          *
2739          * - the page is uncharged
2740          *
2741          * - the page is off-LRU
2742          *
2743          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2744          *   a locked page table
2745          *
2746          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2747          *   have the page locked
2748          */
2749         page->mem_cgroup = memcg;
2750
2751         if (lrucare)
2752                 unlock_page_lru(page, isolated);
2753 }
2754
2755 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2756 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2757 {
2758         int id, size;
2759         int err;
2760
2761         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2762                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2763         if (id < 0)
2764                 return id;
2765
2766         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2767                 return id;
2768
2769         /*
2770          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2771          * so we have to grow them.
2772          */
2773         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2774
2775         size = 2 * (id + 1);
2776         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2777                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2778         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2779                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2780
2781         err = memcg_update_all_caches(size);
2782         if (!err)
2783                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2784         if (!err)
2785                 memcg_nr_cache_ids = size;
2786
2787         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2788
2789         if (err) {
2790                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2791                 return err;
2792         }
2793         return id;
2794 }
2795
2796 static void memcg_free_cache_id(int id)
2797 {
2798         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2799 }
2800
2801 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2802         struct mem_cgroup *memcg;
2803         struct kmem_cache *cachep;
2804         struct work_struct work;
2805 };
2806
2807 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2808 {
2809         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2810                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2811         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2812         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2813
2814         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2815
2816         css_put(&memcg->css);
2817         kfree(cw);
2818 }
2819
2820 /*
2821  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2822  */
2823 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2824                                                struct kmem_cache *cachep)
2825 {
2826         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2827
2828         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2829                 return;
2830
2831         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2832         if (!cw)
2833                 return;
2834
2835         cw->memcg = memcg;
2836         cw->cachep = cachep;
2837         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2838
2839         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2840 }
2841
2842 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2843 {
2844         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2845                 return true;
2846         return false;
2847 }
2848
2849 /**
2850  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2851  * @cachep: the original global kmem cache
2852  *
2853  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2854  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2855  *
2856  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2857  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2858  * go through with the original cache.
2859  *
2860  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2861  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2862  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2863  * reference.
2864  */
2865 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2866 {
2867         struct mem_cgroup *memcg;
2868         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2869         struct memcg_cache_array *arr;
2870         int kmemcg_id;
2871
2872         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2873
2874         if (memcg_kmem_bypass())
2875                 return cachep;
2876
2877         rcu_read_lock();
2878
2879         if (unlikely(current->active_memcg))
2880                 memcg = current->active_memcg;
2881         else
2882                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2883
2884         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2885                 goto out_unlock;
2886
2887         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2888         if (kmemcg_id < 0)
2889                 goto out_unlock;
2890
2891         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2892
2893         /*
2894          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2895          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2896          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2897          */
2898         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2899
2900         /*
2901          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2902          * context), we could be be predictable and return right away.
2903          * This would guarantee that the allocation being performed
2904          * already belongs in the new cache.
2905          *
2906          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2907          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2908          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2909          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2910          * defer everything.
2911          *
2912          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2913          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2914          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2915          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2916          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2917          * creation of a new kmem_cache.
2918          */
2919         if (unlikely(!memcg_cachep))
2920                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2921         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2922                 cachep = memcg_cachep;
2923 out_unlock:
2924         rcu_read_unlock();
2925         return cachep;
2926 }
2927
2928 /**
2929  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2930  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2931  */
2932 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2933 {
2934         if (!is_root_cache(cachep))
2935                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2936 }
2937
2938 /**
2939  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2940  * @page: page to charge
2941  * @gfp: reclaim mode
2942  * @order: allocation order
2943  * @memcg: memory cgroup to charge
2944  *
2945  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2946  */
2947 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2948                             struct mem_cgroup *memcg)
2949 {
2950         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2951         struct page_counter *counter;
2952         int ret;
2953
2954         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2955         if (ret)
2956                 return ret;
2957
2958         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2959             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2960
2961                 /*
2962                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2963                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2964                  * handling code.
2965                  */
2966                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2967                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2968                         return 0;
2969                 }
2970                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2971                 return -ENOMEM;
2972         }
2973         return 0;
2974 }
2975
2976 /**
2977  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2978  * @page: page to charge
2979  * @gfp: reclaim mode
2980  * @order: allocation order
2981  *
2982  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2983  */
2984 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2985 {
2986         struct mem_cgroup *memcg;
2987         int ret = 0;
2988
2989         if (memcg_kmem_bypass())
2990                 return 0;
2991
2992         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2993         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2994                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2995                 if (!ret) {
2996                         page->mem_cgroup = memcg;
2997                         __SetPageKmemcg(page);
2998                 }
2999         }
3000         css_put(&memcg->css);
3001         return ret;
3002 }
3003
3004 /**
3005  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
3006  * @memcg: memcg to uncharge
3007  * @nr_pages: number of pages to uncharge
3008  */
3009 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
3010                                  unsigned int nr_pages)
3011 {
3012         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
3013                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
3014
3015         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
3016         if (do_memsw_account())
3017                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
3018 }
3019 /**
3020  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
3021  * @page: page to uncharge
3022  * @order: allocation order
3023  */
3024 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
3025 {
3026         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
3027         unsigned int nr_pages = 1 << order;
3028
3029         if (!memcg)
3030                 return;
3031
3032         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3033         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
3034         page->mem_cgroup = NULL;
3035
3036         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
3037         if (PageKmemcg(page))
3038                 __ClearPageKmemcg(page);
3039
3040         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
3041 }
3042 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3043
3044 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3045
3046 /*
3047  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3048  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
3049  */
3050 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3051 {
3052         int i;
3053
3054         if (mem_cgroup_disabled())
3055                 return;
3056
3057         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3058                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3059
3060         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3061 }
3062 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3063
3064 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3065 /**
3066  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3067  * @entry: swap entry to be moved
3068  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3069  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3070  *
3071  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3072  * as the mem_cgroup's id of @from.
3073  *
3074  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3075  *
3076  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3077  * both res and memsw, and called css_get().
3078  */
3079 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3080                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3081 {
3082         unsigned short old_id, new_id;
3083
3084         old_id = mem_cgroup_id(from);
3085         new_id = mem_cgroup_id(to);
3086
3087         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3088                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3089                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3090                 return 0;
3091         }
3092         return -EINVAL;
3093 }
3094 #else
3095 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3096                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3097 {
3098         return -EINVAL;
3099 }
3100 #endif
3101
3102 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3103
3104 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3105                                  unsigned long max, bool memsw)
3106 {
3107         bool enlarge = false;
3108         bool drained = false;
3109         int ret;
3110         bool limits_invariant;
3111         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3112
3113         do {
3114                 if (signal_pending(current)) {
3115                         ret = -EINTR;
3116                         break;
3117                 }
3118
3119                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3120                 /*
3121                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3122                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3123                  */
3124                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
3125                                            max <= memcg->memsw.max;
3126                 if (!limits_invariant) {
3127                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3128                         ret = -EINVAL;
3129                         break;
3130                 }
3131                 if (max > counter->max)
3132                         enlarge = true;
3133                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3134                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3135
3136                 if (!ret)
3137                         break;
3138
3139                 if (!drained) {
3140                         drain_all_stock(memcg);
3141                         drained = true;
3142                         continue;
3143                 }
3144
3145                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3146                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3147                         ret = -EBUSY;
3148                         break;
3149                 }
3150         } while (true);
3151
3152         if (!ret && enlarge)
3153                 memcg_oom_recover(memcg);
3154
3155         return ret;
3156 }
3157
3158 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3159                                             gfp_t gfp_mask,
3160                                             unsigned long *total_scanned)
3161 {
3162         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3163         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3164         unsigned long reclaimed;
3165         int loop = 0;
3166         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3167         unsigned long excess;
3168         unsigned long nr_scanned;
3169
3170         if (order > 0)
3171                 return 0;
3172
3173         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3174
3175         /*
3176          * Do not even bother to check the largest node if the root
3177          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3178          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3179          */
3180         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3181                 return 0;
3182
3183         /*
3184          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3185          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3186          * pressure
3187          */
3188         do {
3189                 if (next_mz)
3190                         mz = next_mz;
3191                 else
3192                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3193                 if (!mz)
3194                         break;
3195
3196                 nr_scanned = 0;
3197                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3198                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3199                 nr_reclaimed += reclaimed;
3200                 *total_scanned += nr_scanned;
3201                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3202                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3203
3204                 /*
3205                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3206                  * it is time to move on to the next cgroup
3207                  */
3208                 next_mz = NULL;
3209                 if (!reclaimed)
3210                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3211
3212                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3213                 /*
3214                  * One school of thought says that we should not add
3215                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3216                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3217                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3218                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3219                  * term TODO.
3220                  */
3221                 /* If excess == 0, no tree ops */
3222                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3223                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3224                 css_put(&mz->memcg->css);
3225                 loop++;
3226                 /*
3227                  * Could not reclaim anything and there are no more
3228                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3229                  * reclaiming anything.
3230                  */
3231                 if (!nr_reclaimed &&
3232                         (next_mz == NULL ||
3233                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3234                         break;
3235         } while (!nr_reclaimed);
3236         if (next_mz)
3237                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3238         return nr_reclaimed;
3239 }
3240
3241 /*
3242  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3243  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3244  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3245  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3246  */
3247 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3248 {
3249         bool ret;
3250
3251         rcu_read_lock();
3252         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3253         rcu_read_unlock();
3254         return ret;
3255 }
3256
3257 /*
3258  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3259  *
3260  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3261  */
3262 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3263 {
3264         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3265
3266         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3267         lru_add_drain_all();
3268
3269         drain_all_stock(memcg);
3270
3271         /* try to free all pages in this cgroup */
3272         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3273                 int progress;
3274
3275                 if (signal_pending(current))
3276                         return -EINTR;
3277
3278                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3279                                                         GFP_KERNEL, true);
3280                 if (!progress) {
3281                         nr_retries--;
3282                         /* maybe some writeback is necessary */
3283                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3284                 }
3285
3286         }
3287
3288         return 0;
3289 }
3290
3291 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3292                                             char *buf, size_t nbytes,
3293                                             loff_t off)
3294 {
3295         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3296
3297         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3298                 return -EINVAL;
3299         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3300 }
3301
3302 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3303                                      struct cftype *cft)
3304 {
3305         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3306 }
3307
3308 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3309                                       struct cftype *cft, u64 val)
3310 {
3311         int retval = 0;
3312         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3313         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3314
3315         if (memcg->use_hierarchy == val)
3316                 return 0;
3317
3318         /*
3319          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3320          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3321          * occur, provided the current cgroup has no children.
3322          *
3323          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3324          * set if there are no children.
3325          */
3326         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3327                                 (val == 1 || val == 0)) {
3328                 if (!memcg_has_children(memcg))
3329                         memcg->use_hierarchy = val;
3330                 else
3331                         retval = -EBUSY;
3332         } else
3333                 retval = -EINVAL;
3334
3335         return retval;
3336 }
3337
3338 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3339 {
3340         unsigned long val;
3341
3342         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3343                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3344                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3345                 if (swap)
3346                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3347         } else {
3348                 if (!swap)
3349                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3350                 else
3351                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3352         }
3353         return val;
3354 }
3355
3356 enum {
3357         RES_USAGE,
3358         RES_LIMIT,
3359         RES_MAX_USAGE,
3360         RES_FAILCNT,
3361         RES_SOFT_LIMIT,
3362 };
3363
3364 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3365                                struct cftype *cft)
3366 {
3367         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3368         struct page_counter *counter;
3369
3370         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3371         case _MEM:
3372                 counter = &memcg->memory;
3373                 break;
3374         case _MEMSWAP:
3375                 counter = &memcg->memsw;
3376                 break;
3377         case _KMEM:
3378                 counter = &memcg->kmem;
3379                 break;
3380         case _TCP:
3381                 counter = &memcg->tcpmem;
3382                 break;
3383         default:
3384                 BUG();
3385         }
3386
3387         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3388         case RES_USAGE:
3389                 if (counter == &memcg->memory)
3390                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3391                 if (counter == &memcg->memsw)
3392                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3393                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3394         case RES_LIMIT:
3395                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3396         case RES_MAX_USAGE:
3397                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3398         case RES_FAILCNT:
3399                 return counter->failcnt;
3400         case RES_SOFT_LIMIT:
3401                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3402         default:
3403                 BUG();
3404         }
3405 }
3406
3407 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg, bool slab_only)
3408 {
3409         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
3410         struct mem_cgroup *mi;
3411         int node, cpu, i;
3412         int min_idx, max_idx;
3413
3414         if (slab_only) {
3415                 min_idx = NR_SLAB_RECLAIMABLE;
3416                 max_idx = NR_SLAB_UNRECLAIMABLE;
3417         } else {
3418                 min_idx = 0;
3419                 max_idx = MEMCG_NR_STAT;
3420         }
3421
3422         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3423                 stat[i] = 0;
3424
3425         for_each_online_cpu(cpu)
3426                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3427                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3428
3429         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3430                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3431                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3432
3433         if (!slab_only)
3434                 max_idx = NR_VM_NODE_STAT_ITEMS;
3435
3436         for_each_node(node) {
3437                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3438                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3439
3440                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3441                         stat[i] = 0;
3442
3443                 for_each_online_cpu(cpu)
3444                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3445                                 stat[i] += per_cpu(
3446                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3447
3448                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3449                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3450                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3451         }
3452 }
3453
3454 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3455 {
3456         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3457         struct mem_cgroup *mi;
3458         int cpu, i;
3459
3460         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3461                 events[i] = 0;
3462
3463         for_each_online_cpu(cpu)
3464                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3465                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3466                                              cpu);
3467
3468         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3469                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3470                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3471 }
3472
3473 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3474 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3475 {
3476         int memcg_id;
3477
3478         if (cgroup_memory_nokmem)
3479                 return 0;
3480
3481         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3482         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3483
3484         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3485         if (memcg_id < 0)
3486                 return memcg_id;
3487
3488         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3489         /*
3490          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3491          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3492          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3493          * patched.
3494          */
3495         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3496         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3497         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3498
3499         return 0;
3500 }
3501
3502 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3503 {
3504         struct cgroup_subsys_state *css;
3505         struct mem_cgroup *parent, *child;
3506         int kmemcg_id;
3507
3508         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3509                 return;
3510         /*
3511          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3512          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3513          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3514          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3515          */
3516         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3517
3518         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3519         if (!parent)
3520                 parent = root_mem_cgroup;
3521
3522         /*
3523          * Deactivate and reparent kmem_caches. Then flush percpu
3524          * slab statistics to have precise values at the parent and
3525          * all ancestor levels. It's required to keep slab stats
3526          * accurate after the reparenting of kmem_caches.
3527          */
3528         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3529         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, true);
3530
3531         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3532         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3533
3534         /*
3535          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3536          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3537          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3538          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3539          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3540          * memcg_drain_all_list_lrus().
3541          */
3542         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3543         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3544                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3545                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3546                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3547                 if (!memcg->use_hierarchy)
3548                         break;
3549         }
3550         rcu_read_unlock();
3551
3552         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3553
3554         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3555 }
3556
3557 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3558 {
3559         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3560         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3561                 memcg_offline_kmem(memcg);
3562
3563         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3564                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3565                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3566         }
3567 }
3568 #else
3569 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3570 {
3571         return 0;
3572 }
3573 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3574 {
3575 }
3576 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3577 {
3578 }
3579 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3580
3581 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3582                                  unsigned long max)
3583 {
3584         int ret;
3585
3586         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3587         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3588         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3589         return ret;
3590 }
3591
3592 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3593 {
3594         int ret;
3595
3596         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3597
3598         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3599         if (ret)
3600                 goto out;
3601
3602         if (!memcg->tcpmem_active) {
3603                 /*
3604                  * The active flag needs to be written after the static_key
3605                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3606                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3607                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3608                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3609                  *
3610                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3611                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3612                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3613                  * yet, we'll lose accounting.
3614                  *
3615                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3616                  * because when this value change, the code to process it is not
3617                  * patched in yet.
3618                  */
3619                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3620                 memcg->tcpmem_active = true;
3621         }
3622 out:
3623         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3624         return ret;
3625 }
3626
3627 /*
3628  * The user of this function is...
3629  * RES_LIMIT.
3630  */
3631 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3632                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3633 {
3634         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3635         unsigned long nr_pages;
3636         int ret;
3637
3638         buf = strstrip(buf);
3639         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3640         if (ret)
3641                 return ret;
3642
3643         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3644         case RES_LIMIT:
3645                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3646                         ret = -EINVAL;
3647                         break;
3648                 }
3649                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3650                 case _MEM:
3651                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3652                         break;
3653                 case _MEMSWAP:
3654                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3655                         break;
3656                 case _KMEM:
3657                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3658                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3659                                      "depend on this functionality.\n");
3660                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3661                         break;
3662                 case _TCP:
3663                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3664                         break;
3665                 }
3666                 break;
3667         case RES_SOFT_LIMIT:
3668                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3669                 ret = 0;
3670                 break;
3671         }
3672         return ret ?: nbytes;
3673 }
3674
3675 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3676                                 size_t nbytes, loff_t off)
3677 {
3678         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3679         struct page_counter *counter;
3680
3681         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3682         case _MEM:
3683                 counter = &memcg->memory;
3684                 break;
3685         case _MEMSWAP:
3686                 counter = &memcg->memsw;
3687                 break;
3688         case _KMEM:
3689                 counter = &memcg->kmem;
3690                 break;
3691         case _TCP:
3692                 counter = &memcg->tcpmem;
3693                 break;
3694         default:
3695                 BUG();
3696         }
3697
3698         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3699         case RES_MAX_USAGE:
3700                 page_counter_reset_watermark(counter);
3701                 break;
3702         case RES_FAILCNT:
3703                 counter->failcnt = 0;
3704                 break;
3705         default:
3706                 BUG();
3707         }
3708
3709         return nbytes;
3710 }
3711
3712 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3713                                         struct cftype *cft)
3714 {
3715         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3716 }
3717
3718 #ifdef CONFIG_MMU
3719 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3720                                         struct cftype *cft, u64 val)
3721 {
3722         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3723
3724         if (val & ~MOVE_MASK)
3725                 return -EINVAL;
3726
3727         /*
3728          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3729          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3730          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3731          * affect task migrations starting after the change.
3732          */
3733         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3734         return 0;
3735 }
3736 #else
3737 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3738                                         struct cftype *cft, u64 val)
3739 {
3740         return -ENOSYS;
3741 }
3742 #endif
3743
3744 #ifdef CONFIG_NUMA
3745
3746 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3747 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3748 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3749
3750 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3751                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3752 {
3753         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
3754         unsigned long nr = 0;
3755         enum lru_list lru;
3756
3757         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3758
3759         for_each_lru(lru) {
3760                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3761                         continue;
3762                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3763         }
3764         return nr;
3765 }
3766
3767 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3768                                              unsigned int lru_mask)
3769 {
3770         unsigned long nr = 0;
3771         enum lru_list lru;
3772
3773         for_each_lru(lru) {
3774                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3775                         continue;
3776                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3777         }
3778         return nr;
3779 }
3780
3781 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3782 {
3783         struct numa_stat {
3784                 const char *name;
3785                 unsigned int lru_mask;
3786         };
3787
3788         static const struct numa_stat stats[] = {
3789                 { "total", LRU_ALL },
3790                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3791                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3792                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3793         };
3794         const struct numa_stat *stat;
3795         int nid;
3796         unsigned long nr;
3797         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3798
3799         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3800                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3801                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3802                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3803                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3804                                                           stat->lru_mask);
3805                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3806                 }
3807                 seq_putc(m, '\n');
3808         }
3809
3810         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3811                 struct mem_cgroup *iter;
3812
3813                 nr = 0;
3814                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3815                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3816                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3817                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3818                         nr = 0;
3819                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3820                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3821                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3822                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3823                 }
3824                 seq_putc(m, '\n');
3825         }
3826
3827         return 0;
3828 }
3829 #endif /* CONFIG_NUMA */
3830
3831 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3832         MEMCG_CACHE,
3833         MEMCG_RSS,
3834         MEMCG_RSS_HUGE,
3835         NR_SHMEM,
3836         NR_FILE_MAPPED,
3837         NR_FILE_DIRTY,
3838         NR_WRITEBACK,
3839         MEMCG_SWAP,
3840 };
3841
3842 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3843         "cache",
3844         "rss",
3845         "rss_huge",
3846         "shmem",
3847         "mapped_file",
3848         "dirty",
3849         "writeback",
3850         "swap",
3851 };
3852
3853 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3854 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3855         PGPGIN,
3856         PGPGOUT,
3857         PGFAULT,
3858         PGMAJFAULT,
3859 };
3860
3861 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3862         "pgpgin",
3863         "pgpgout",
3864         "pgfault",
3865         "pgmajfault",
3866 };
3867
3868 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3869 {
3870         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3871         unsigned long memory, memsw;
3872         struct mem_cgroup *mi;
3873         unsigned int i;
3874
3875         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3876         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3877
3878         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3879                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3880                         continue;
3881                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3882                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3883                            PAGE_SIZE);
3884         }
3885
3886         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3887                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3888                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3889
3890         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3891                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3892                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3893                            PAGE_SIZE);
3894
3895         /* Hierarchical information */
3896         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3897         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3898                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3899                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3900         }
3901         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3902                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3903         if (do_memsw_account())
3904                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3905                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3906
3907         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3908                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3909                         continue;
3910                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3911                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3912                            PAGE_SIZE);
3913         }
3914
3915         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3916                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3917                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3918
3919         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3920                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3921                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3922                            PAGE_SIZE);
3923
3924 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3925         {
3926                 pg_data_t *pgdat;
3927                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3928                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3929                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3930                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3931
3932                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3933                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3934                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3935
3936                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3937                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3938                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3939                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3940                 }
3941                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3942                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3943                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3944                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3945         }
3946 #endif
3947
3948         return 0;
3949 }
3950
3951 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3952                                       struct cftype *cft)
3953 {
3954         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3955
3956         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3957 }
3958
3959 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3960                                        struct cftype *cft, u64 val)
3961 {
3962         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3963
3964         if (val > 100)
3965                 return -EINVAL;
3966
3967         if (css->parent)
3968                 memcg->swappiness = val;
3969         else
3970                 vm_swappiness = val;
3971
3972         return 0;
3973 }
3974
3975 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3976 {
3977         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3978         unsigned long usage;
3979         int i;
3980
3981         rcu_read_lock();
3982         if (!swap)
3983                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3984         else
3985                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3986
3987         if (!t)
3988                 goto unlock;
3989
3990         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3991
3992         /*
3993          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3994          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3995          * call of __mem_cgroup_threshold().
3996          */
3997         i = t->current_threshold;
3998
3999         /*
4000          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4001          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4002          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4003          * only one element of the array here.
4004          */
4005         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4006                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4007
4008         /* i = current_threshold + 1 */
4009         i++;
4010
4011         /*
4012          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4013          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4014          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4015          * only one element of the array here.
4016          */
4017         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4018                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4019
4020         /* Update current_threshold */
4021         t->current_threshold = i - 1;
4022 unlock:
4023         rcu_read_unlock();
4024 }
4025
4026 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4027 {
4028         while (memcg) {
4029                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4030                 if (do_memsw_account())
4031                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4032
4033                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4034         }
4035 }
4036
4037 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4038 {
4039         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4040         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4041
4042         if (_a->threshold > _b->threshold)
4043                 return 1;
4044
4045         if (_a->threshold < _b->threshold)
4046                 return -1;
4047
4048         return 0;
4049 }
4050
4051 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4052 {
4053         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4054
4055         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4056
4057         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4058                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4059
4060         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4061         return 0;
4062 }
4063
4064 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4065 {
4066         struct mem_cgroup *iter;
4067
4068         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4069                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4070 }
4071
4072 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4073         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4074 {
4075         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4076         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4077         unsigned long threshold;
4078         unsigned long usage;
4079         int i, size, ret;
4080
4081         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4082         if (ret)
4083                 return ret;
4084
4085         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4086
4087         if (type == _MEM) {
4088                 thresholds = &memcg->thresholds;
4089                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4090         } else if (type == _MEMSWAP) {
4091                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4092                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4093         } else
4094                 BUG();
4095
4096         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4097         if (thresholds->primary)
4098                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4099
4100         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4101
4102         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4103         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4104         if (!new) {
4105                 ret = -ENOMEM;
4106                 goto unlock;
4107         }
4108         new->size = size;
4109
4110         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4111         if (thresholds->primary) {
4112                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4113                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4114         }
4115
4116         /* Add new threshold */
4117         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4118         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4119
4120         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4121         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4122                         compare_thresholds, NULL);
4123
4124         /* Find current threshold */
4125         new->current_threshold = -1;
4126         for (i = 0; i < size; i++) {
4127                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4128                         /*
4129                          * new->current_threshold will not be used until
4130                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4131                          * it here.
4132                          */
4133                         ++new->current_threshold;
4134                 } else
4135                         break;
4136         }
4137
4138         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4139         kfree(thresholds->spare);
4140         thresholds->spare = thresholds->primary;
4141
4142         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4143
4144         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4145         synchronize_rcu();
4146
4147 unlock:
4148         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4149
4150         return ret;
4151 }
4152
4153 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4154         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4155 {
4156         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4157 }
4158
4159 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4160         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4161 {
4162         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4163 }
4164
4165 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4166         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4167 {
4168         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4169         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4170         unsigned long usage;
4171         int i, j, size;
4172
4173         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4174
4175         if (type == _MEM) {
4176                 thresholds = &memcg->thresholds;
4177                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4178         } else if (type == _MEMSWAP) {
4179                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4180                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4181         } else
4182                 BUG();
4183
4184         if (!thresholds->primary)
4185                 goto unlock;
4186
4187         /* Check if a threshold crossed before removing */
4188         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4189
4190         /* Calculate new number of threshold */
4191         size = 0;
4192         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4193                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4194                         size++;
4195         }
4196
4197         new = thresholds->spare;
4198
4199         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4200         if (!size) {
4201                 kfree(new);
4202                 new = NULL;
4203                 goto swap_buffers;
4204         }
4205
4206         new->size = size;
4207
4208         /* Copy thresholds and find current threshold */
4209         new->current_threshold = -1;
4210         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4211                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4212                         continue;
4213
4214                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4215                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4216                         /*
4217                          * new->current_threshold will not be used
4218                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4219                          * it here.
4220                          */
4221                         ++new->current_threshold;
4222                 }
4223                 j++;
4224         }
4225
4226 swap_buffers:
4227         /* Swap primary and spare array */
4228         thresholds->spare = thresholds->primary;
4229
4230         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4231
4232         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4233         synchronize_rcu();
4234
4235         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4236         if (!new) {
4237                 kfree(thresholds->spare);
4238                 thresholds->spare = NULL;
4239         }
4240 unlock:
4241         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4242 }
4243
4244 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4245         struct eventfd_ctx *eventfd)
4246 {
4247         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4248 }
4249
4250 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4251         struct eventfd_ctx *eventfd)
4252 {
4253         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4254 }
4255
4256 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4257         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4258 {
4259         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4260
4261         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4262         if (!event)
4263                 return -ENOMEM;
4264
4265         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4266
4267         event->eventfd = eventfd;
4268         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4269
4270         /* already in OOM ? */
4271         if (memcg->under_oom)
4272                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4273         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4274
4275         return 0;
4276 }
4277
4278 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4279         struct eventfd_ctx *eventfd)
4280 {
4281         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4282
4283         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4284
4285         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4286                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4287                         list_del(&ev->list);
4288                         kfree(ev);
4289                 }
4290         }
4291
4292         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4293 }
4294
4295 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4296 {
4297         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4298
4299         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4300         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4301         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4302                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4303         return 0;
4304 }
4305
4306 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4307         struct cftype *cft, u64 val)
4308 {
4309         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4310
4311         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4312         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4313                 return -EINVAL;
4314
4315         memcg->oom_kill_disable = val;
4316         if (!val)
4317                 memcg_oom_recover(memcg);
4318
4319         return 0;
4320 }
4321
4322 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4323
4324 #include <trace/events/writeback.h>
4325
4326 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4327 {
4328         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4329 }
4330
4331 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4332 {
4333         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4334 }
4335
4336 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4337 {
4338         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4339 }
4340
4341 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4342 {
4343         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4344
4345         if (!memcg->css.parent)
4346                 return NULL;
4347
4348         return &memcg->cgwb_domain;
4349 }
4350
4351 /*
4352  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4353  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4354  */
4355 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4356 {
4357         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4358         int cpu;
4359
4360         for_each_online_cpu(cpu)
4361                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4362         if (x < 0)
4363                 x = 0;
4364         return x;
4365 }
4366
4367 /**
4368  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4369  * @wb: bdi_writeback in question
4370  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4371  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4372  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4373  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4374  *
4375  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4376  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4377  * is a bit more involved.
4378  *
4379  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4380  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4381  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4382  * available memory in the system.  The caller should further cap
4383  * *@pheadroom accordingly.
4384  */
4385 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4386                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4387                          unsigned long *pwriteback)
4388 {
4389         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4390         struct mem_cgroup *parent;
4391
4392         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4393
4394         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4395         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4396         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4397                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4398         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4399
4400         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4401                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4402                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4403
4404                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4405                 memcg = parent;
4406         }
4407 }
4408
4409 /*
4410  * Foreign dirty flushing
4411  *
4412  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4413  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4414  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4415  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4416  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4417  * different cgroups isn't a common use-case.
4418  *
4419  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4420  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4421  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4422  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4423  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4424  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4425  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4426  * make writeback of the dirty pages happen.
4427  *
4428  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4429  * severely throttled after making some progress after each
4430  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4431  * completely idle.
4432  *
4433  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4434  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4435  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4436  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4437  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4438  *
4439  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4440  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4441  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4442  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4443  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4444  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4445  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4446  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4447  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4448  *
4449  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4450  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4451  * records are lockless and racy.
4452  */
4453 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4454                                              struct bdi_writeback *wb)
4455 {
4456         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4457         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4458         u64 now = get_jiffies_64();
4459         u64 oldest_at = now;
4460         int oldest = -1;
4461         int i;
4462
4463         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4464
4465         /*
4466          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4467          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4468          * written out.
4469          */
4470         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4471                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4472                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4473                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4474                         break;
4475                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4476                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4477                         oldest = i;
4478                         oldest_at = frn->at;
4479                 }
4480         }
4481
4482         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4483                 /*
4484                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4485                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4486                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4487                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4488                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4489                  */
4490                 unsigned long update_intv =
4491                         min_t(unsigned long, HZ,
4492                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4493
4494                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4495                         frn->at = now;
4496         } else if (oldest >= 0) {
4497                 /* replace the oldest free one */
4498                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4499                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4500                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4501                 frn->at = now;
4502         }
4503 }
4504
4505 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4506 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4507 {
4508         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4509         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4510         u64 now = jiffies_64;
4511         int i;
4512
4513         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4514                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4515
4516                 /*
4517                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4518                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4519                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4520                  * already one in flight.
4521                  */
4522                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4523                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4524                         frn->at = 0;
4525                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4526                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4527                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4528                                                &frn->done);
4529                 }
4530         }
4531 }
4532
4533 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4534
4535 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4536 {
4537         return 0;
4538 }
4539
4540 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4541 {
4542 }
4543
4544 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4545 {
4546 }
4547
4548 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4549
4550 /*
4551  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4552  *
4553  * "cgroup.event_control" implementation.
4554  *
4555  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4556  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4557  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4558  *
4559  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4560  * possible.
4561  */
4562
4563 /*
4564  * Unregister event and free resources.
4565  *
4566  * Gets called from workqueue.
4567  */
4568 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4569 {
4570         struct mem_cgroup_event *event =
4571                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4572         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4573
4574         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4575
4576         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4577
4578         /* Notify userspace the event is going away. */
4579         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4580
4581         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4582         kfree(event);
4583         css_put(&memcg->css);
4584 }
4585
4586 /*
4587  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4588  *
4589  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4590  */
4591 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4592                             int sync, void *key)
4593 {
4594         struct mem_cgroup_event *event =
4595                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4596         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4597         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4598
4599         if (flags & EPOLLHUP) {
4600                 /*
4601                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4602                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4603                  * for us.
4604                  *
4605                  * We can't race against event freeing since the other
4606                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4607                  * which we hold.
4608                  */
4609                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4610                 if (!list_empty(&event->list)) {
4611                         list_del_init(&event->list);
4612                         /*
4613                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4614                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4615                          */
4616                         schedule_work(&event->remove);
4617                 }
4618                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4619         }
4620
4621         return 0;
4622 }
4623
4624 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4625                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4626 {
4627         struct mem_cgroup_event *event =
4628                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4629
4630         event->wqh = wqh;
4631         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4632 }
4633
4634 /*
4635  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4636  *
4637  * Parse input and register new cgroup event handler.
4638  *
4639  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4640  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4641  */
4642 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4643                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4644 {
4645         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4646         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4647         struct mem_cgroup_event *event;
4648         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4649         unsigned int efd, cfd;
4650         struct fd efile;
4651         struct fd cfile;
4652         const char *name;
4653         char *endp;
4654         int ret;
4655
4656         buf = strstrip(buf);
4657
4658         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4659         if (*endp != ' ')
4660                 return -EINVAL;
4661         buf = endp + 1;
4662
4663         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4664         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4665                 return -EINVAL;
4666         buf = endp + 1;
4667
4668         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4669         if (!event)
4670                 return -ENOMEM;
4671
4672         event->memcg = memcg;
4673         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4674         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4675         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4676         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4677
4678         efile = fdget(efd);
4679         if (!efile.file) {
4680                 ret = -EBADF;
4681                 goto out_kfree;
4682         }
4683
4684         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4685         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4686                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4687                 goto out_put_efile;
4688         }
4689
4690         cfile = fdget(cfd);
4691         if (!cfile.file) {
4692                 ret = -EBADF;
4693                 goto out_put_eventfd;
4694         }
4695
4696         /* the process need read permission on control file */
4697         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4698         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4699         if (ret < 0)
4700                 goto out_put_cfile;
4701
4702         /*
4703          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4704          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4705          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4706          * is for compatibility anyway.
4707          *
4708          * DO NOT ADD NEW FILES.
4709          */
4710         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4711
4712         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4713                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4714                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4715         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4716                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4717                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4718         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4719                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4720                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4721         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4722                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4723                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4724         } else {
4725                 ret = -EINVAL;
4726                 goto out_put_cfile;
4727         }
4728
4729         /*
4730          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4731          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4732          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4733          */
4734         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4735                                                &memory_cgrp_subsys);
4736         ret = -EINVAL;
4737         if (IS_ERR(cfile_css))
4738                 goto out_put_cfile;
4739         if (cfile_css != css) {
4740                 css_put(cfile_css);
4741                 goto out_put_cfile;
4742         }
4743
4744         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4745         if (ret)
4746                 goto out_put_css;
4747
4748         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4749
4750         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4751         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4752         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4753
4754         fdput(cfile);
4755         fdput(efile);
4756
4757         return nbytes;
4758
4759 out_put_css:
4760         css_put(css);
4761 out_put_cfile:
4762         fdput(cfile);
4763 out_put_eventfd:
4764         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4765 out_put_efile:
4766         fdput(efile);
4767 out_kfree:
4768         kfree(event);
4769
4770         return ret;
4771 }
4772
4773 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4774         {
4775                 .name = "usage_in_bytes",
4776                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4777                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4778         },
4779         {
4780                 .name = "max_usage_in_bytes",
4781                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4782                 .write = mem_cgroup_reset,
4783                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4784         },
4785         {
4786                 .name = "limit_in_bytes",
4787                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4788                 .write = mem_cgroup_write,
4789                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4790         },
4791         {
4792                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4793                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4794                 .write = mem_cgroup_write,
4795                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4796         },
4797         {
4798                 .name = "failcnt",
4799                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4800                 .write = mem_cgroup_reset,
4801                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4802         },
4803         {
4804                 .name = "stat",
4805                 .seq_show = memcg_stat_show,
4806         },
4807         {
4808                 .name = "force_empty",
4809                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4810         },
4811         {
4812                 .name = "use_hierarchy",
4813                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4814                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4815         },
4816         {
4817                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4818                 .write = memcg_write_event_control,
4819                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4820         },
4821         {
4822                 .name = "swappiness",
4823                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4824                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4825         },
4826         {
4827                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4828                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4829                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4830         },
4831         {
4832                 .name = "oom_control",
4833                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4834                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4835                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4836         },
4837         {
4838                 .name = "pressure_level",
4839         },
4840 #ifdef CONFIG_NUMA
4841         {
4842                 .name = "numa_stat",
4843                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4844         },
4845 #endif
4846         {
4847                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4848                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4849                 .write = mem_cgroup_write,
4850                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4851         },
4852         {
4853                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4854                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4855                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4856         },
4857         {
4858                 .name = "kmem.failcnt",
4859                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4860                 .write = mem_cgroup_reset,
4861                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4862         },
4863         {
4864                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4865                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4866                 .write = mem_cgroup_reset,
4867                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4868         },
4869 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4870         {
4871                 .name = "kmem.slabinfo",
4872                 .seq_start = memcg_slab_start,
4873                 .seq_next = memcg_slab_next,
4874                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4875                 .seq_show = memcg_slab_show,
4876         },
4877 #endif
4878         {
4879                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4880                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4881                 .write = mem_cgroup_write,
4882                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4883         },
4884         {
4885                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4886                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4887                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4888         },
4889         {
4890                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4891                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4892                 .write = mem_cgroup_reset,
4893                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4894         },
4895         {
4896                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4897                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4898                 .write = mem_cgroup_reset,
4899                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4900         },
4901         { },    /* terminate */
4902 };
4903
4904 /*
4905  * Private memory cgroup IDR
4906  *
4907  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4908  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4909  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4910  * memory-controlled cgroups to 64k.
4911  *
4912  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4913  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4914  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4915  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4916  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4917  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4918  *
4919  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4920  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4921  * when the CSS is offlined.
4922  *
4923  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4924  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4925  * those references are manageable from userspace.
4926  */
4927
4928 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4929
4930 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4931 {
4932         if (memcg->id.id > 0) {
4933                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4934                 memcg->id.id = 0;
4935         }
4936 }
4937
4938 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4939 {
4940         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4941 }
4942
4943 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4944 {
4945         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4946                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4947
4948                 /* Memcg ID pins CSS */
4949                 css_put(&memcg->css);
4950         }
4951 }
4952
4953 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4954 {
4955         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4956 }
4957
4958 /**
4959  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4960  * @id: the memcg id to look up
4961  *
4962  * Caller must hold rcu_read_lock().
4963  */
4964 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4965 {
4966         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4967         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4968 }
4969
4970 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4971 {
4972         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4973         int tmp = node;
4974         /*
4975          * This routine is called against possible nodes.
4976          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4977          *
4978          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4979          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4980          *       function.
4981          */
4982         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4983                 tmp = -1;
4984         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4985         if (!pn)
4986                 return 1;
4987
4988         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4989         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4990                 kfree(pn);
4991                 return 1;
4992         }
4993
4994         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4995         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4996                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4997                 kfree(pn);
4998                 return 1;
4999         }
5000
5001         lruvec_init(&pn->lruvec);
5002         pn->usage_in_excess = 0;
5003         pn->on_tree = false;
5004         pn->memcg = memcg;
5005
5006         memcg->nodeinfo[node] = pn;
5007         return 0;
5008 }
5009
5010 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5011 {
5012         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
5013
5014         if (!pn)
5015                 return;
5016
5017         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
5018         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
5019         kfree(pn);
5020 }
5021
5022 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5023 {
5024         int node;
5025
5026         for_each_node(node)
5027                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
5028         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
5029         free_percpu(memcg->vmstats_local);
5030         kfree(memcg);
5031 }
5032
5033 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5034 {
5035         memcg_wb_domain_exit(memcg);
5036         /*
5037          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
5038          * on parent's and all ancestor levels.
5039          */
5040         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, false);
5041         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
5042         __mem_cgroup_free(memcg);
5043 }
5044
5045 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
5046 {
5047         struct mem_cgroup *memcg;
5048         unsigned int size;
5049         int node;
5050         int __maybe_unused i;
5051
5052         size = sizeof(struct mem_cgroup);
5053         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
5054
5055         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
5056         if (!memcg)
5057                 return NULL;
5058
5059         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
5060                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
5061                                  GFP_KERNEL);
5062         if (memcg->id.id < 0)
5063                 goto fail;
5064
5065         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5066         if (!memcg->vmstats_local)
5067                 goto fail;
5068
5069         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5070         if (!memcg->vmstats_percpu)
5071                 goto fail;
5072
5073         for_each_node(node)
5074                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5075                         goto fail;
5076
5077         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5078                 goto fail;
5079
5080         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5081         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
5082         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5083         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5084         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5085         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5086         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5087         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5088         memcg->socket_pressure = jiffies;
5089 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5090         memcg->kmemcg_id = -1;
5091 #endif
5092 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5093         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5094         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5095                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5096                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5097 #endif
5098 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5099         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5100         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5101         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5102 #endif
5103         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5104         return memcg;
5105 fail:
5106         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5107         __mem_cgroup_free(memcg);
5108         return NULL;
5109 }
5110
5111 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5112 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5113 {
5114         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5115         struct mem_cgroup *memcg;
5116         long error = -ENOMEM;
5117
5118         memcg = mem_cgroup_alloc();
5119         if (!memcg)
5120                 return ERR_PTR(error);
5121
5122         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5123         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5124         if (parent) {
5125                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5126                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5127         }
5128         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5129                 memcg->use_hierarchy = true;
5130                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5131                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5132                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5133                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5134                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5135         } else {
5136                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5137                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5138                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5139                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5140                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5141                 /*
5142                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5143                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5144                  * unfortunate state in our controller.
5145                  */
5146                 if (parent != root_mem_cgroup)
5147                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5148         }
5149
5150         /* The following stuff does not apply to the root */
5151         if (!parent) {
5152 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5153                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5154 #endif
5155                 root_mem_cgroup = memcg;
5156                 return &memcg->css;
5157         }
5158
5159         error = memcg_online_kmem(memcg);
5160         if (error)
5161                 goto fail;
5162
5163         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5164                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5165
5166         return &memcg->css;
5167 fail:
5168         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5169         mem_cgroup_free(memcg);
5170         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5171 }
5172
5173 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5174 {
5175         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5176
5177         /*
5178          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5179          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5180          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5181          */
5182         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5183                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5184                 return -ENOMEM;
5185         }
5186
5187         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5188         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5189         css_get(css);
5190         return 0;
5191 }
5192
5193 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5194 {
5195         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5196         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5197
5198         /*
5199          * Unregister events and notify userspace.
5200          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5201          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5202          */
5203         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5204         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5205                 list_del_init(&event->list);
5206                 schedule_work(&event->remove);
5207         }
5208         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5209
5210         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5211         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5212
5213         memcg_offline_kmem(memcg);
5214         wb_memcg_offline(memcg);
5215
5216         drain_all_stock(memcg);
5217
5218         mem_cgroup_id_put(memcg);
5219 }
5220
5221 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5222 {
5223         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5224
5225         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5226 }
5227
5228 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5229 {
5230         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5231         int __maybe_unused i;
5232
5233 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5234         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5235                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5236 #endif
5237         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5238                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5239
5240         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5241                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5242
5243         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5244         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5245         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5246         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5247         memcg_free_kmem(memcg);
5248         mem_cgroup_free(memcg);
5249 }
5250
5251 /**
5252  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5253  * @css: the target css
5254  *
5255  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5256  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5257  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5258  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5259  * made visible again.
5260  *
5261  * The current implementation only resets the essential configurations.
5262  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5263  */
5264 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5265 {
5266         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5267
5268         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5269         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5270         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5271         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5272         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5273         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5274         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5275         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5276         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5277         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5278 }
5279
5280 #ifdef CONFIG_MMU
5281 /* Handlers for move charge at task migration. */
5282 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5283 {
5284         int ret;
5285
5286         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5287         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5288         if (!ret) {
5289                 mc.precharge += count;
5290                 return ret;
5291         }
5292
5293         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5294         while (count--) {
5295                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5296                 if (ret)
5297                         return ret;
5298                 mc.precharge++;
5299                 cond_resched();
5300         }
5301         return 0;
5302 }
5303
5304 union mc_target {
5305         struct page     *page;
5306         swp_entry_t     ent;
5307 };
5308
5309 enum mc_target_type {
5310         MC_TARGET_NONE = 0,
5311         MC_TARGET_PAGE,
5312         MC_TARGET_SWAP,
5313         MC_TARGET_DEVICE,
5314 };
5315
5316 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5317                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5318 {
5319         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5320
5321         if (!page || !page_mapped(page))
5322                 return NULL;
5323         if (PageAnon(page)) {
5324                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5325                         return NULL;
5326         } else {
5327                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5328                         return NULL;
5329         }
5330         if (!get_page_unless_zero(page))
5331                 return NULL;
5332
5333         return page;
5334 }
5335
5336 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5337 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5338                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5339 {
5340         struct page *page = NULL;
5341         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5342
5343         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5344                 return NULL;
5345
5346         /*
5347          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5348          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5349          * as special swap entry in the CPU page table.
5350          */
5351         if (is_device_private_entry(ent)) {
5352                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5353                 /*
5354                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5355                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5356                  */
5357                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5358                         return NULL;
5359                 return page;
5360         }
5361
5362         /*
5363          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5364          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5365          */
5366         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5367         if (do_memsw_account())
5368                 entry->val = ent.val;
5369
5370         return page;
5371 }
5372 #else
5373 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5374                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5375 {
5376         return NULL;
5377 }
5378 #endif
5379
5380 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5381                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5382 {
5383         struct page *page = NULL;
5384         struct address_space *mapping;
5385         pgoff_t pgoff;
5386
5387         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5388                 return NULL;
5389         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5390                 return NULL;
5391
5392         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5393         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5394
5395         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5396 #ifdef CONFIG_SWAP
5397         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5398         if (shmem_mapping(mapping)) {
5399                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5400                 if (xa_is_value(page)) {
5401                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5402                         if (do_memsw_account())
5403                                 *entry = swp;
5404                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5405                                              swp_offset(swp));
5406                 }
5407         } else
5408                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5409 #else
5410         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5411 #endif
5412         return page;
5413 }
5414
5415 /**
5416  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5417  * @page: the page
5418  * @compound: charge the page as compound or small page
5419  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5420  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5421  *
5422  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5423  *
5424  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5425  * from old cgroup.
5426  */
5427 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5428                                    bool compound,
5429                                    struct mem_cgroup *from,
5430                                    struct mem_cgroup *to)
5431 {
5432         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5433         struct pglist_data *pgdat;
5434         unsigned long flags;
5435         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5436         int ret;
5437         bool anon;
5438
5439         VM_BUG_ON(from == to);
5440         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5441         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5442
5443         /*
5444          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5445          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5446          */
5447         ret = -EBUSY;
5448         if (!trylock_page(page))
5449                 goto out;
5450
5451         ret = -EINVAL;
5452         if (page->mem_cgroup != from)
5453                 goto out_unlock;
5454
5455         anon = PageAnon(page);
5456
5457         pgdat = page_pgdat(page);
5458         from_vec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, from);
5459         to_vec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, to);
5460
5461         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5462
5463         if (!anon && page_mapped(page)) {
5464                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5465                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5466         }
5467
5468         /*
5469          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5470          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5471          * So mapping should be stable for dirty pages.
5472          */
5473         if (!anon && PageDirty(page)) {
5474                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5475
5476                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5477                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5478                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5479                 }
5480         }
5481
5482         if (PageWriteback(page)) {
5483                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5484                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5485         }
5486
5487 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5488         if (compound && !list_empty(page_deferred_list(page))) {
5489                 spin_lock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5490                 list_del_init(page_deferred_list(page));
5491                 from->deferred_split_queue.split_queue_len--;
5492                 spin_unlock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5493         }
5494 #endif
5495         /*
5496          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5497          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5498          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5499          */
5500
5501         /* caller should have done css_get */
5502         page->mem_cgroup = to;
5503
5504 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5505         if (compound && list_empty(page_deferred_list(page))) {
5506                 spin_lock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5507                 list_add_tail(page_deferred_list(page),
5508                               &to->deferred_split_queue.split_queue);
5509                 to->deferred_split_queue.split_queue_len++;
5510                 spin_unlock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5511         }
5512 #endif
5513
5514         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5515
5516         ret = 0;
5517
5518         local_irq_disable();
5519         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5520         memcg_check_events(to, page);
5521         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5522         memcg_check_events(from, page);
5523         local_irq_enable();
5524 out_unlock:
5525         unlock_page(page);
5526 out:
5527         return ret;
5528 }
5529
5530 /**
5531  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5532  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5533  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5534  * @ptent: the pte to be checked
5535  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5536  *
5537  * Returns
5538  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5539  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5540  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5541  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5542  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5543  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5544  *     in target->ent.
5545  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5546  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5547  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5548  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5549  *     regular page.
5550  *
5551  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5552  *
5553  * Called with pte lock held.
5554  */
5555
5556 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5557                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5558 {
5559         struct page *page = NULL;
5560         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5561         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5562
5563         if (pte_present(ptent))
5564                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5565         else if (is_swap_pte(ptent))
5566                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5567         else if (pte_none(ptent))
5568                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5569
5570         if (!page && !ent.val)
5571                 return ret;
5572         if (page) {
5573                 /*
5574                  * Do only loose check w/o serialization.
5575                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5576                  * not under LRU exclusion.
5577                  */
5578                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5579                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5580                         if (is_device_private_page(page))
5581                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5582                         if (target)
5583                                 target->page = page;
5584                 }
5585                 if (!ret || !target)
5586                         put_page(page);
5587         }
5588         /*
5589          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5590          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5591          */
5592         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5593             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5594                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5595                 if (target)
5596                         target->ent = ent;
5597         }
5598         return ret;
5599 }
5600
5601 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5602 /*
5603  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5604  * not support them for now.
5605  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5606  */
5607 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5608                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5609 {
5610         struct page *page = NULL;
5611         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5612
5613         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5614                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5615                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5616                 return ret;
5617         }
5618         page = pmd_page(pmd);
5619         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5620         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5621                 return ret;
5622         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5623                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5624                 if (target) {
5625                         get_page(page);
5626                         target->page = page;
5627                 }
5628         }
5629         return ret;
5630 }
5631 #else
5632 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5633                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5634 {
5635         return MC_TARGET_NONE;
5636 }
5637 #endif
5638
5639 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5640                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5641                                         struct mm_walk *walk)
5642 {
5643         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5644         pte_t *pte;
5645         spinlock_t *ptl;
5646
5647         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5648         if (ptl) {
5649                 /*
5650                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5651                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5652                  * this might change.
5653                  */
5654                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5655                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5656                 spin_unlock(ptl);
5657                 return 0;
5658         }
5659
5660         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5661                 return 0;
5662         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5663         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5664                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5665                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5666         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5667         cond_resched();
5668
5669         return 0;
5670 }
5671
5672 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5673         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5674 };
5675
5676 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5677 {
5678         unsigned long precharge;
5679
5680         down_read(&mm->mmap_sem);
5681         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5682         up_read(&mm->mmap_sem);
5683
5684         precharge = mc.precharge;
5685         mc.precharge = 0;
5686
5687         return precharge;
5688 }
5689
5690 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5691 {
5692         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5693
5694         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5695         mc.moving_task = current;
5696         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5697 }
5698
5699 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5700 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5701 {
5702         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5703         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5704
5705         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5706         if (mc.precharge) {
5707                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5708                 mc.precharge = 0;
5709         }
5710         /*
5711          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5712          * we must uncharge here.
5713          */
5714         if (mc.moved_charge) {
5715                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5716                 mc.moved_charge = 0;
5717         }
5718         /* we must fixup refcnts and charges */
5719         if (mc.moved_swap) {
5720                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5721                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5722                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5723
5724                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5725
5726                 /*
5727                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5728                  * should uncharge to->memory.
5729                  */
5730                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5731                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5732
5733                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5734                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5735
5736                 mc.moved_swap = 0;
5737         }
5738         memcg_oom_recover(from);
5739         memcg_oom_recover(to);
5740         wake_up_all(&mc.waitq);
5741 }
5742
5743 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5744 {
5745         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5746
5747         /*
5748          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5749          * task migration.
5750          */
5751         mc.moving_task = NULL;
5752         __mem_cgroup_clear_mc();
5753         spin_lock(&mc.lock);
5754         mc.from = NULL;
5755         mc.to = NULL;
5756         mc.mm = NULL;
5757         spin_unlock(&mc.lock);
5758
5759         mmput(mm);
5760 }
5761
5762 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5763 {
5764         struct cgroup_subsys_state *css;
5765         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5766         struct mem_cgroup *from;
5767         struct task_struct *leader, *p;
5768         struct mm_struct *mm;
5769         unsigned long move_flags;
5770         int ret = 0;
5771
5772         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5773         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5774                 return 0;
5775
5776         /*
5777          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5778          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5779          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5780          * multiple.
5781          */
5782         p = NULL;
5783         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5784                 WARN_ON_ONCE(p);
5785                 p = leader;
5786                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5787         }
5788         if (!p)
5789                 return 0;
5790
5791         /*
5792          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5793          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5794          * So we need to save it, and keep it going.
5795          */
5796         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5797         if (!move_flags)
5798                 return 0;
5799
5800         from = mem_cgroup_from_task(p);
5801
5802         VM_BUG_ON(from == memcg);
5803
5804         mm = get_task_mm(p);
5805         if (!mm)
5806                 return 0;
5807         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5808         if (mm->owner == p) {
5809                 VM_BUG_ON(mc.from);
5810                 VM_BUG_ON(mc.to);
5811                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5812                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5813                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5814
5815                 spin_lock(&mc.lock);
5816                 mc.mm = mm;
5817                 mc.from = from;
5818                 mc.to = memcg;
5819                 mc.flags = move_flags;
5820                 spin_unlock(&mc.lock);
5821                 /* We set mc.moving_task later */
5822
5823                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5824                 if (ret)
5825                         mem_cgroup_clear_mc();
5826         } else {
5827                 mmput(mm);
5828         }
5829         return ret;
5830 }
5831
5832 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5833 {
5834         if (mc.to)
5835                 mem_cgroup_clear_mc();
5836 }
5837
5838 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5839                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5840                                 struct mm_walk *walk)
5841 {
5842         int ret = 0;
5843         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5844         pte_t *pte;
5845         spinlock_t *ptl;
5846         enum mc_target_type target_type;
5847         union mc_target target;
5848         struct page *page;
5849
5850         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5851         if (ptl) {
5852                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5853                         spin_unlock(ptl);
5854                         return 0;
5855                 }
5856                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5857                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5858                         page = target.page;
5859                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5860                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5861                                                              mc.from, mc.to)) {
5862                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5863                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5864                                 }
5865                                 putback_lru_page(page);
5866                         }
5867                         put_page(page);
5868                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5869                         page = target.page;
5870                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5871                                                      mc.from, mc.to)) {
5872                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5873                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5874                         }
5875                         put_page(page);
5876                 }
5877                 spin_unlock(ptl);
5878                 return 0;
5879         }
5880
5881         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5882                 return 0;
5883 retry:
5884         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5885         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5886                 pte_t ptent = *(pte++);
5887                 bool device = false;
5888                 swp_entry_t ent;
5889
5890                 if (!mc.precharge)
5891                         break;
5892
5893                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5894                 case MC_TARGET_DEVICE:
5895                         device = true;
5896                         /* fall through */
5897                 case MC_TARGET_PAGE:
5898                         page = target.page;
5899                         /*
5900                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5901                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5902                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5903                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5904                          */
5905                         if (PageTransCompound(page))
5906                                 goto put;
5907                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5908                                 goto put;
5909                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5910                                                 mc.from, mc.to)) {
5911                                 mc.precharge--;
5912                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5913                                 mc.moved_charge++;
5914                         }
5915                         if (!device)
5916                                 putback_lru_page(page);
5917 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5918                         put_page(page);
5919                         break;
5920                 case MC_TARGET_SWAP:
5921                         ent = target.ent;
5922                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5923                                 mc.precharge--;
5924                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5925                                 mc.moved_swap++;
5926                         }
5927                         break;
5928                 default:
5929                         break;
5930                 }
5931         }
5932         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5933         cond_resched();
5934
5935         if (addr != end) {
5936                 /*
5937                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5938                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5939                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5940                  * phase.
5941                  */
5942                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5943                 if (!ret)
5944                         goto retry;
5945         }
5946
5947         return ret;
5948 }
5949
5950 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5951         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5952 };
5953
5954 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5955 {
5956         lru_add_drain_all();
5957         /*
5958          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5959          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5960          * for already started RCU-only updates to finish.
5961          */
5962         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5963         synchronize_rcu();
5964 retry:
5965         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5966                 /*
5967                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5968                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5969                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5970                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5971                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5972                  */
5973                 __mem_cgroup_clear_mc();
5974                 cond_resched();
5975                 goto retry;
5976         }
5977         /*
5978          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5979          * additional charge, the page walk just aborts.
5980          */
5981         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5982                         NULL);
5983
5984         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5985         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5986 }
5987
5988 static void mem_cgroup_move_task(void)
5989 {
5990         if (mc.to) {
5991                 mem_cgroup_move_charge();
5992                 mem_cgroup_clear_mc();
5993         }
5994 }
5995 #else   /* !CONFIG_MMU */
5996 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5997 {
5998         return 0;
5999 }
6000 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6001 {
6002 }
6003 static void mem_cgroup_move_task(void)
6004 {
6005 }
6006 #endif
6007
6008 /*
6009  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
6010  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
6011  * attempt.
6012  */
6013 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
6014 {
6015         /*
6016          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
6017          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
6018          * on for the root memcg is enough.
6019          */
6020         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6021                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
6022         else
6023                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
6024 }
6025
6026 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
6027 {
6028         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
6029                 seq_puts(m, "max\n");
6030         else
6031                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
6032
6033         return 0;
6034 }
6035
6036 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6037                                struct cftype *cft)
6038 {
6039         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6040
6041         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
6042 }
6043
6044 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
6045 {
6046         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6047                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
6048 }
6049
6050 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
6051                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6052 {
6053         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6054         unsigned long min;
6055         int err;
6056
6057         buf = strstrip(buf);
6058         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
6059         if (err)
6060                 return err;
6061
6062         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
6063
6064         return nbytes;
6065 }
6066
6067 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
6068 {
6069         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6070                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
6071 }
6072
6073 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
6074                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6075 {
6076         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6077         unsigned long low;
6078         int err;
6079
6080         buf = strstrip(buf);
6081         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6082         if (err)
6083                 return err;
6084
6085         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6086
6087         return nbytes;
6088 }
6089
6090 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6091 {
6092         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6093 }
6094
6095 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6096                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6097 {
6098         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6099         unsigned long nr_pages;
6100         unsigned long high;
6101         int err;
6102
6103         buf = strstrip(buf);
6104         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6105         if (err)
6106                 return err;
6107
6108         memcg->high = high;
6109
6110         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6111         if (nr_pages > high)
6112                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6113                                              GFP_KERNEL, true);
6114
6115         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6116         return nbytes;
6117 }
6118
6119 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6120 {
6121         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6122                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6123 }
6124
6125 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6126                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6127 {
6128         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6129         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6130         bool drained = false;
6131         unsigned long max;
6132         int err;
6133
6134         buf = strstrip(buf);
6135         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6136         if (err)
6137                 return err;
6138
6139         xchg(&memcg->memory.max, max);
6140
6141         for (;;) {
6142                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6143
6144                 if (nr_pages <= max)
6145                         break;
6146
6147                 if (signal_pending(current)) {
6148                         err = -EINTR;
6149                         break;
6150                 }
6151
6152                 if (!drained) {
6153                         drain_all_stock(memcg);
6154                         drained = true;
6155                         continue;
6156                 }
6157
6158                 if (nr_reclaims) {
6159                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6160                                                           GFP_KERNEL, true))
6161                                 nr_reclaims--;
6162                         continue;
6163                 }
6164
6165                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6166                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6167                         break;
6168         }
6169
6170         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6171         return nbytes;
6172 }
6173
6174 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6175 {
6176         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6177         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6178         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6179         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6180         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6181                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6182 }
6183
6184 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6185 {
6186         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6187
6188         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6189         return 0;
6190 }
6191
6192 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6193 {
6194         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6195
6196         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6197         return 0;
6198 }
6199
6200 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6201 {
6202         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6203         char *buf;
6204
6205         buf = memory_stat_format(memcg);
6206         if (!buf)
6207                 return -ENOMEM;
6208         seq_puts(m, buf);
6209         kfree(buf);
6210         return 0;
6211 }
6212
6213 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6214 {
6215         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6216
6217         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6218
6219         return 0;
6220 }
6221
6222 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6223                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6224 {
6225         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6226         int ret, oom_group;
6227
6228         buf = strstrip(buf);
6229         if (!buf)
6230                 return -EINVAL;
6231
6232         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6233         if (ret)
6234                 return ret;
6235
6236         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6237                 return -EINVAL;
6238
6239         memcg->oom_group = oom_group;
6240
6241         return nbytes;
6242 }
6243
6244 static struct cftype memory_files[] = {
6245         {
6246                 .name = "current",
6247                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6248                 .read_u64 = memory_current_read,
6249         },
6250         {
6251                 .name = "min",
6252                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6253                 .seq_show = memory_min_show,
6254                 .write = memory_min_write,
6255         },
6256         {
6257                 .name = "low",
6258                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6259                 .seq_show = memory_low_show,
6260                 .write = memory_low_write,
6261         },
6262         {
6263                 .name = "high",
6264                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6265                 .seq_show = memory_high_show,
6266                 .write = memory_high_write,
6267         },
6268         {
6269                 .name = "max",
6270                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6271                 .seq_show = memory_max_show,
6272                 .write = memory_max_write,
6273         },
6274         {
6275                 .name = "events",
6276                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6277                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6278                 .seq_show = memory_events_show,
6279         },
6280         {
6281                 .name = "events.local",
6282                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6283                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6284                 .seq_show = memory_events_local_show,
6285         },
6286         {
6287                 .name = "stat",
6288                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6289                 .seq_show = memory_stat_show,
6290         },
6291         {
6292                 .name = "oom.group",
6293                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6294                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6295                 .write = memory_oom_group_write,
6296         },
6297         { }     /* terminate */
6298 };
6299
6300 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6301         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6302         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6303         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6304         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6305         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6306         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6307         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6308         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6309         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6310         .bind = mem_cgroup_bind,
6311         .dfl_cftypes = memory_files,
6312         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6313         .early_init = 0,
6314 };
6315
6316 /**
6317  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6318  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6319  * @memcg: the memory cgroup to check
6320  *
6321  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6322  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6323  *
6324  * Returns one of the following:
6325  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6326  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6327  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6328  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6329  *
6330  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
6331  *
6332  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
6333  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
6334  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
6335  *
6336  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
6337  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
6338  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
6339  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
6340  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
6341  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
6342  * protected memory.
6343  *
6344  *                                             low_usage
6345  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
6346  *                                        siblings_low_usage
6347  *
6348  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
6349  * low_usage = |
6350  *             | 0, otherwise.
6351  *
6352  *
6353  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
6354  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
6355  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
6356  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
6357  * distribution.
6358  *
6359  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
6360  *
6361  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
6362  *    //\\
6363  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
6364  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
6365  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
6366  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
6367  *
6368  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
6369  * is expected (approximately):
6370  *
6371  *     A/memory.current = 2G
6372  *
6373  *     B/memory.current = 1.3G
6374  *     C/memory.current = 0.6G
6375  *     D/memory.current = 0
6376  *     E/memory.current = 0
6377  *
6378  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
6379  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
6380  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
6381  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
6382  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
6383  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
6384  * as memory.low is a best-effort mechanism.
6385  */
6386 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6387                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6388 {
6389         struct mem_cgroup *parent;
6390         unsigned long emin, parent_emin;
6391         unsigned long elow, parent_elow;
6392         unsigned long usage;
6393
6394         if (mem_cgroup_disabled())
6395                 return MEMCG_PROT_NONE;
6396
6397         if (!root)
6398                 root = root_mem_cgroup;
6399         if (memcg == root)
6400                 return MEMCG_PROT_NONE;
6401
6402         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6403         if (!usage)
6404                 return MEMCG_PROT_NONE;
6405
6406         emin = memcg->memory.min;
6407         elow = memcg->memory.low;
6408
6409         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6410         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6411         if (!parent)
6412                 return MEMCG_PROT_NONE;
6413
6414         if (parent == root)
6415                 goto exit;
6416
6417         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
6418         emin = min(emin, parent_emin);
6419         if (emin && parent_emin) {
6420                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
6421
6422                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
6423                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
6424                         &parent->memory.children_min_usage);
6425
6426                 if (min_usage && siblings_min_usage)
6427                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
6428                                    siblings_min_usage);
6429         }
6430
6431         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
6432         elow = min(elow, parent_elow);
6433         if (elow && parent_elow) {
6434                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
6435
6436                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
6437                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
6438                         &parent->memory.children_low_usage);
6439
6440                 if (low_usage && siblings_low_usage)
6441                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
6442                                    siblings_low_usage);
6443         }
6444
6445 exit:
6446         memcg->memory.emin = emin;
6447         memcg->memory.elow = elow;
6448
6449         if (usage <= emin)
6450                 return MEMCG_PROT_MIN;
6451         else if (usage <= elow)
6452                 return MEMCG_PROT_LOW;
6453         else
6454                 return MEMCG_PROT_NONE;
6455 }
6456
6457 /**
6458  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6459  * @page: page to charge
6460  * @mm: mm context of the victim
6461  * @gfp_mask: reclaim mode
6462  * @memcgp: charged memcg return
6463  * @compound: charge the page as compound or small page
6464  *
6465  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6466  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6467  *
6468  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6469  * Otherwise, an error code is returned.
6470  *
6471  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6472  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6473  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6474  */
6475 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6476                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6477                           bool compound)
6478 {
6479         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6480         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6481         int ret = 0;
6482
6483         if (mem_cgroup_disabled())
6484                 goto out;
6485
6486         if (PageSwapCache(page)) {
6487                 /*
6488                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6489                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6490                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6491                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6492                  * in turn serializes uncharging.
6493                  */
6494                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6495                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6496                         goto out;
6497
6498                 if (do_swap_account) {
6499                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6500                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6501
6502                         rcu_read_lock();
6503                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6504                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6505                                 memcg = NULL;
6506                         rcu_read_unlock();
6507                 }
6508         }
6509
6510         if (!memcg)
6511                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6512
6513         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6514
6515         css_put(&memcg->css);
6516 out:
6517         *memcgp = memcg;
6518         return ret;
6519 }
6520
6521 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6522                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6523                           bool compound)
6524 {
6525         struct mem_cgroup *memcg;
6526         int ret;
6527
6528         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6529         memcg = *memcgp;
6530         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6531         return ret;
6532 }
6533
6534 /**
6535  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6536  * @page: page to charge
6537  * @memcg: memcg to charge the page to
6538  * @lrucare: page might be on LRU already
6539  * @compound: charge the page as compound or small page
6540  *
6541  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6542  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6543  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6544  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6545  *
6546  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6547  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6548  *
6549  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6550  */
6551 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6552                               bool lrucare, bool compound)
6553 {
6554         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6555
6556         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6557         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6558
6559         if (mem_cgroup_disabled())
6560                 return;
6561         /*
6562          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6563          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6564          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6565          */
6566         if (!memcg)
6567                 return;
6568
6569         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6570
6571         local_irq_disable();
6572         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6573         memcg_check_events(memcg, page);
6574         local_irq_enable();
6575
6576         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6577                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6578                 /*
6579                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6580                  * let's not wait for it.  The page already received a
6581                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6582                  */
6583                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6584         }
6585 }
6586
6587 /**
6588  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6589  * @page: page to charge
6590  * @memcg: memcg to charge the page to
6591  * @compound: charge the page as compound or small page
6592  *
6593  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6594  */
6595 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6596                 bool compound)
6597 {
6598         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6599
6600         if (mem_cgroup_disabled())
6601                 return;
6602         /*
6603          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6604          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6605          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6606          */
6607         if (!memcg)
6608                 return;
6609
6610         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6611 }
6612
6613 struct uncharge_gather {
6614         struct mem_cgroup *memcg;
6615         unsigned long pgpgout;
6616         unsigned long nr_anon;
6617         unsigned long nr_file;
6618         unsigned long nr_kmem;
6619         unsigned long nr_huge;
6620         unsigned long nr_shmem;
6621         struct page *dummy_page;
6622 };
6623
6624 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6625 {
6626         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6627 }
6628
6629 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6630 {
6631         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6632         unsigned long flags;
6633
6634         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6635                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6636                 if (do_memsw_account())
6637                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6638                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6639                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6640                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6641         }
6642
6643         local_irq_save(flags);
6644         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6645         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6646         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6647         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6648         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6649         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6650         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6651         local_irq_restore(flags);
6652
6653         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6654                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6655 }
6656
6657 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6658 {
6659         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6660         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6661                         !PageHWPoison(page) , page);
6662
6663         if (!page->mem_cgroup)
6664                 return;
6665
6666         /*
6667          * Nobody should be changing or seriously looking at
6668          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6669          * exclusive access to the page.
6670          */
6671
6672         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6673                 if (ug->memcg) {
6674                         uncharge_batch(ug);
6675                         uncharge_gather_clear(ug);
6676                 }
6677                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6678         }
6679
6680         if (!PageKmemcg(page)) {
6681                 unsigned int nr_pages = 1;
6682
6683                 if (PageTransHuge(page)) {
6684                         nr_pages = compound_nr(page);
6685                         ug->nr_huge += nr_pages;
6686                 }
6687                 if (PageAnon(page))
6688                         ug->nr_anon += nr_pages;
6689                 else {
6690                         ug->nr_file += nr_pages;
6691                         if (PageSwapBacked(page))
6692                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6693                 }
6694                 ug->pgpgout++;
6695         } else {
6696                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6697                 __ClearPageKmemcg(page);
6698         }
6699
6700         ug->dummy_page = page;
6701         page->mem_cgroup = NULL;
6702 }
6703
6704 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6705 {
6706         struct uncharge_gather ug;
6707         struct list_head *next;
6708
6709         uncharge_gather_clear(&ug);
6710
6711         /*
6712          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6713          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6714          */
6715         next = page_list->next;
6716         do {
6717                 struct page *page;
6718
6719                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6720                 next = page->lru.next;
6721
6722                 uncharge_page(page, &ug);
6723         } while (next != page_list);
6724
6725         if (ug.memcg)
6726                 uncharge_batch(&ug);
6727 }
6728
6729 /**
6730  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6731  * @page: page to uncharge
6732  *
6733  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6734  * mem_cgroup_commit_charge().
6735  */
6736 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6737 {
6738         struct uncharge_gather ug;
6739
6740         if (mem_cgroup_disabled())
6741                 return;
6742
6743         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6744         if (!page->mem_cgroup)
6745                 return;
6746
6747         uncharge_gather_clear(&ug);
6748         uncharge_page(page, &ug);
6749         uncharge_batch(&ug);
6750 }
6751
6752 /**
6753  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6754  * @page_list: list of pages to uncharge
6755  *
6756  * Uncharge a list of pages previously charged with
6757  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6758  */
6759 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6760 {
6761         if (mem_cgroup_disabled())
6762                 return;
6763
6764         if (!list_empty(page_list))
6765                 uncharge_list(page_list);
6766 }
6767
6768 /**
6769  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6770  * @oldpage: currently circulating page
6771  * @newpage: replacement page
6772  *
6773  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6774  * be uncharged upon free.
6775  *
6776  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6777  */
6778 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6779 {
6780         struct mem_cgroup *memcg;
6781         unsigned int nr_pages;
6782         bool compound;
6783         unsigned long flags;
6784
6785         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6786         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6787         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6788         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6789                        newpage);
6790
6791         if (mem_cgroup_disabled())
6792                 return;
6793
6794         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6795         if (newpage->mem_cgroup)
6796                 return;
6797
6798         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6799         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6800         if (!memcg)
6801                 return;
6802
6803         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6804         compound = PageTransHuge(newpage);
6805         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6806
6807         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6808         if (do_memsw_account())
6809                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6810         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6811
6812         commit_charge(newpage, memcg, false);
6813
6814         local_irq_save(flags);
6815         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6816         memcg_check_events(memcg, newpage);
6817         local_irq_restore(flags);
6818 }
6819
6820 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6821 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6822
6823 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6824 {
6825         struct mem_cgroup *memcg;
6826
6827         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6828                 return;
6829
6830         /*
6831          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6832          * filled. It won't however, necessarily happen from
6833          * process context. So the test for root memcg given
6834          * the current task's memcg won't help us in this case.
6835          *
6836          * Respecting the original socket's memcg is a better
6837          * decision in this case.
6838          */
6839         if (sk->sk_memcg) {
6840                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6841                 return;
6842         }
6843
6844         rcu_read_lock();
6845         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6846         if (memcg == root_mem_cgroup)
6847                 goto out;
6848         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6849                 goto out;
6850         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6851                 sk->sk_memcg = memcg;
6852 out:
6853         rcu_read_unlock();
6854 }
6855
6856 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6857 {
6858         if (sk->sk_memcg)
6859                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6860 }
6861
6862 /**
6863  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6864  * @memcg: memcg to charge
6865  * @nr_pages: number of pages to charge
6866  *
6867  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6868  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6869  */
6870 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6871 {
6872         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6873
6874         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6875                 struct page_counter *fail;
6876
6877                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6878                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6879                         return true;
6880                 }
6881                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6882                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6883                 return false;
6884         }
6885
6886         /* Don't block in the packet receive path */
6887         if (in_softirq())
6888                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6889
6890         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6891
6892         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6893                 return true;
6894
6895         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6896         return false;
6897 }
6898
6899 /**
6900  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6901  * @memcg: memcg to uncharge
6902  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6903  */
6904 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6905 {
6906         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6907                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6908                 return;
6909         }
6910
6911         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6912
6913         refill_stock(memcg, nr_pages);
6914 }
6915
6916 static int __init cgroup_memory(char *s)
6917 {
6918         char *token;
6919
6920         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6921                 if (!*token)
6922                         continue;
6923                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6924                         cgroup_memory_nosocket = true;
6925                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6926                         cgroup_memory_nokmem = true;
6927         }
6928         return 0;
6929 }
6930 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6931
6932 /*
6933  * subsys_initcall() for memory controller.
6934  *
6935  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6936  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6937  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6938  * should be initialized from here.
6939  */
6940 static int __init mem_cgroup_init(void)
6941 {
6942         int cpu, node;
6943
6944 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6945         /*
6946          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6947          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6948          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6949          * destroyed simultaneously.
6950          */
6951         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6952         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6953 #endif
6954
6955         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6956                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6957
6958         for_each_possible_cpu(cpu)
6959                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6960                           drain_local_stock);
6961
6962         for_each_node(node) {
6963                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6964
6965                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6966                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6967
6968                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6969                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6970                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6971                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6972         }
6973
6974         return 0;
6975 }
6976 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6977
6978 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6979 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6980 {
6981         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6982                 /*
6983                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6984                  * always be >= 1.
6985                  */
6986                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6987                         VM_BUG_ON(1);
6988                         break;
6989                 }
6990                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6991                 if (!memcg)
6992                         memcg = root_mem_cgroup;
6993         }
6994         return memcg;
6995 }
6996
6997 /**
6998  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6999  * @page: page whose memsw charge to transfer
7000  * @entry: swap entry to move the charge to
7001  *
7002  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
7003  */
7004 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
7005 {
7006         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
7007         unsigned int nr_entries;
7008         unsigned short oldid;
7009
7010         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
7011         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
7012
7013         if (!do_memsw_account())
7014                 return;
7015
7016         memcg = page->mem_cgroup;
7017
7018         /* Readahead page, never charged */
7019         if (!memcg)
7020                 return;
7021
7022         /*
7023          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
7024          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
7025          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
7026          */
7027         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7028         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
7029         /* Get references for the tail pages, too */
7030         if (nr_entries > 1)
7031                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
7032         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
7033                                    nr_entries);
7034         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7035         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
7036
7037         page->mem_cgroup = NULL;
7038
7039         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7040                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
7041
7042         if (memcg != swap_memcg) {
7043                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
7044                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
7045                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
7046         }
7047
7048         /*
7049          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
7050          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
7051          * important here to have the interrupts disabled because it is the
7052          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
7053          */
7054         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
7055         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
7056                                      -nr_entries);
7057         memcg_check_events(memcg, page);
7058
7059         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7060                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
7061 }
7062
7063 /**
7064  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
7065  * @page: page being added to swap
7066  * @entry: swap entry to charge
7067  *
7068  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
7069  *
7070  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
7071  */
7072 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
7073 {
7074         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
7075         struct page_counter *counter;
7076         struct mem_cgroup *memcg;
7077         unsigned short oldid;
7078
7079         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
7080                 return 0;
7081
7082         memcg = page->mem_cgroup;
7083
7084         /* Readahead page, never charged */
7085         if (!memcg)
7086                 return 0;
7087
7088         if (!entry.val) {
7089                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7090                 return 0;
7091         }
7092
7093         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7094
7095         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7096             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7097                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7098                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7099                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7100                 return -ENOMEM;
7101         }
7102
7103         /* Get references for the tail pages, too */
7104         if (nr_pages > 1)
7105                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7106         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7107         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7108         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7109
7110         return 0;
7111 }
7112
7113 /**
7114  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7115  * @entry: swap entry to uncharge
7116  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7117  */
7118 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7119 {
7120         struct mem_cgroup *memcg;
7121         unsigned short id;
7122
7123         if (!do_swap_account)
7124                 return;
7125
7126         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7127         rcu_read_lock();
7128         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7129         if (memcg) {
7130                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7131                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7132                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7133                         else
7134                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7135                 }
7136                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7137                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7138         }
7139         rcu_read_unlock();
7140 }
7141
7142 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7143 {
7144         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7145
7146         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7147                 return nr_swap_pages;
7148         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7149                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7150                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7151                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7152         return nr_swap_pages;
7153 }
7154
7155 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7156 {
7157         struct mem_cgroup *memcg;
7158
7159         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7160
7161         if (vm_swap_full())
7162                 return true;
7163         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7164                 return false;
7165
7166         memcg = page->mem_cgroup;
7167         if (!memcg)
7168                 return false;
7169
7170         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7171                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
7172                         return true;
7173
7174         return false;
7175 }
7176
7177 /* for remember boot option*/
7178 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7179 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7180 #else
7181 static int really_do_swap_account __initdata;
7182 #endif
7183
7184 static int __init enable_swap_account(char *s)
7185 {
7186         if (!strcmp(s, "1"))
7187                 really_do_swap_account = 1;
7188         else if (!strcmp(s, "0"))
7189                 really_do_swap_account = 0;
7190         return 1;
7191 }
7192 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7193
7194 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7195                              struct cftype *cft)
7196 {
7197         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7198
7199         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7200 }
7201
7202 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7203 {
7204         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7205                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7206 }
7207
7208 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7209                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7210 {
7211         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7212         unsigned long max;
7213         int err;
7214
7215         buf = strstrip(buf);
7216         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7217         if (err)
7218                 return err;
7219
7220         xchg(&memcg->swap.max, max);
7221
7222         return nbytes;
7223 }
7224
7225 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7226 {
7227         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7228
7229         seq_printf(m, "max %lu\n",
7230                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7231         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7232                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7233
7234         return 0;
7235 }
7236
7237 static struct cftype swap_files[] = {
7238         {
7239                 .name = "swap.current",
7240                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7241                 .read_u64 = swap_current_read,
7242         },
7243         {
7244                 .name = "swap.max",
7245                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7246                 .seq_show = swap_max_show,
7247                 .write = swap_max_write,
7248         },
7249         {
7250                 .name = "swap.events",
7251                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7252                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7253                 .seq_show = swap_events_show,
7254         },
7255         { }     /* terminate */
7256 };
7257
7258 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7259         {
7260                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7261                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7262                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7263         },
7264         {
7265                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7266                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7267                 .write = mem_cgroup_reset,
7268                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7269         },
7270         {
7271                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7272                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7273                 .write = mem_cgroup_write,
7274                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7275         },
7276         {
7277                 .name = "memsw.failcnt",
7278                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7279                 .write = mem_cgroup_reset,
7280                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7281         },
7282         { },    /* terminate */
7283 };
7284
7285 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7286 {
7287         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7288                 do_swap_account = 1;
7289                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7290                                                swap_files));
7291                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7292                                                   memsw_cgroup_files));
7293         }
7294         return 0;
7295 }
7296 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7297
7298 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */