mm/shmem.c: fix unlikely() test of info->seals to test only for WRITE and GROW
[sfrench/cifs-2.6.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include "slab.h"
70
71 #include <linux/uaccess.h>
72
73 #include <trace/events/vmscan.h>
74
75 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
76 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
77
78 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
79
80 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
81
82 /* Socket memory accounting disabled? */
83 static bool cgroup_memory_nosocket;
84
85 /* Kernel memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nokmem;
87
88 /* Whether the swap controller is active */
89 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
90 int do_swap_account __read_mostly;
91 #else
92 #define do_swap_account         0
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_stat_names[] = {
102         "cache",
103         "rss",
104         "rss_huge",
105         "mapped_file",
106         "dirty",
107         "writeback",
108         "swap",
109 };
110
111 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
112         "pgpgin",
113         "pgpgout",
114         "pgfault",
115         "pgmajfault",
116 };
117
118 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
119         "inactive_anon",
120         "active_anon",
121         "inactive_file",
122         "active_file",
123         "unevictable",
124 };
125
126 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
127 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
128 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
129
130 /*
131  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
132  * their hierarchy representation
133  */
134
135 struct mem_cgroup_tree_per_node {
136         struct rb_root rb_root;
137         spinlock_t lock;
138 };
139
140 struct mem_cgroup_tree {
141         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
142 };
143
144 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
145
146 /* for OOM */
147 struct mem_cgroup_eventfd_list {
148         struct list_head list;
149         struct eventfd_ctx *eventfd;
150 };
151
152 /*
153  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
154  */
155 struct mem_cgroup_event {
156         /*
157          * memcg which the event belongs to.
158          */
159         struct mem_cgroup *memcg;
160         /*
161          * eventfd to signal userspace about the event.
162          */
163         struct eventfd_ctx *eventfd;
164         /*
165          * Each of these stored in a list by the cgroup.
166          */
167         struct list_head list;
168         /*
169          * register_event() callback will be used to add new userspace
170          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
171          * on eventfd to send notification to userspace.
172          */
173         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
174                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
175         /*
176          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
177          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
178          * if you want provide notification functionality.
179          */
180         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
181                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
182         /*
183          * All fields below needed to unregister event when
184          * userspace closes eventfd.
185          */
186         poll_table pt;
187         wait_queue_head_t *wqh;
188         wait_queue_t wait;
189         struct work_struct remove;
190 };
191
192 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
193 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
194
195 /* Stuffs for move charges at task migration. */
196 /*
197  * Types of charges to be moved.
198  */
199 #define MOVE_ANON       0x1U
200 #define MOVE_FILE       0x2U
201 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
202
203 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
204 static struct move_charge_struct {
205         spinlock_t        lock; /* for from, to */
206         struct mm_struct  *mm;
207         struct mem_cgroup *from;
208         struct mem_cgroup *to;
209         unsigned long flags;
210         unsigned long precharge;
211         unsigned long moved_charge;
212         unsigned long moved_swap;
213         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
214         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
215 } mc = {
216         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
217         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
218 };
219
220 /*
221  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
222  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
223  */
224 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
225 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
226
227 enum charge_type {
228         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
229         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
232         NR_CHARGE_TYPE,
233 };
234
235 /* for encoding cft->private value on file */
236 enum res_type {
237         _MEM,
238         _MEMSWAP,
239         _OOM_TYPE,
240         _KMEM,
241         _TCP,
242 };
243
244 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
245 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
246 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
247 /* Used for OOM nofiier */
248 #define OOM_CONTROL             (0)
249
250 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
251 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
252 {
253         if (!memcg)
254                 memcg = root_mem_cgroup;
255         return &memcg->vmpressure;
256 }
257
258 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
259 {
260         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
261 }
262
263 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
264 {
265         return (memcg == root_mem_cgroup);
266 }
267
268 #ifndef CONFIG_SLOB
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
322 #endif /* !CONFIG_SLOB */
323
324 /**
325  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
326  * @page: page of interest
327  *
328  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
329  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
330  * until it is released.
331  *
332  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
333  * is returned.
334  */
335 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
336 {
337         struct mem_cgroup *memcg;
338
339         memcg = page->mem_cgroup;
340
341         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
342                 memcg = root_mem_cgroup;
343
344         return &memcg->css;
345 }
346
347 /**
348  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
349  * @page: the page
350  *
351  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
352  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
353  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
354  *
355  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
356  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
357  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
358  * do not care (such as procfs interfaces).
359  */
360 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
361 {
362         struct mem_cgroup *memcg;
363         unsigned long ino = 0;
364
365         rcu_read_lock();
366         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
367         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
368                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
369         if (memcg)
370                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
371         rcu_read_unlock();
372         return ino;
373 }
374
375 static struct mem_cgroup_per_node *
376 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
377 {
378         int nid = page_to_nid(page);
379
380         return memcg->nodeinfo[nid];
381 }
382
383 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
384 soft_limit_tree_node(int nid)
385 {
386         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
387 }
388
389 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
390 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
391 {
392         int nid = page_to_nid(page);
393
394         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
395 }
396
397 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
398                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
399                                          unsigned long new_usage_in_excess)
400 {
401         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
402         struct rb_node *parent = NULL;
403         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
404
405         if (mz->on_tree)
406                 return;
407
408         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
409         if (!mz->usage_in_excess)
410                 return;
411         while (*p) {
412                 parent = *p;
413                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
414                                         tree_node);
415                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
416                         p = &(*p)->rb_left;
417                 /*
418                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
419                  * limit by the same amount
420                  */
421                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
422                         p = &(*p)->rb_right;
423         }
424         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
425         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
426         mz->on_tree = true;
427 }
428
429 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
430                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
431 {
432         if (!mz->on_tree)
433                 return;
434         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
435         mz->on_tree = false;
436 }
437
438 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
439                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
440 {
441         unsigned long flags;
442
443         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
444         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
445         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
446 }
447
448 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
449 {
450         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
451         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
452         unsigned long excess = 0;
453
454         if (nr_pages > soft_limit)
455                 excess = nr_pages - soft_limit;
456
457         return excess;
458 }
459
460 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
461 {
462         unsigned long excess;
463         struct mem_cgroup_per_node *mz;
464         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
465
466         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
467         /*
468          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
469          * because their event counter is not touched.
470          */
471         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
472                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
473                 excess = soft_limit_excess(memcg);
474                 /*
475                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
476                  * mem is over its softlimit.
477                  */
478                 if (excess || mz->on_tree) {
479                         unsigned long flags;
480
481                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
482                         /* if on-tree, remove it */
483                         if (mz->on_tree)
484                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
485                         /*
486                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
487                          * If excess is 0, no tree ops.
488                          */
489                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
490                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
491                 }
492         }
493 }
494
495 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
496 {
497         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
498         struct mem_cgroup_per_node *mz;
499         int nid;
500
501         for_each_node(nid) {
502                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
503                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
504                 mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
505         }
506 }
507
508 static struct mem_cgroup_per_node *
509 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
510 {
511         struct rb_node *rightmost = NULL;
512         struct mem_cgroup_per_node *mz;
513
514 retry:
515         mz = NULL;
516         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
517         if (!rightmost)
518                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
519
520         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
521         /*
522          * Remove the node now but someone else can add it back,
523          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
524          * position in the tree.
525          */
526         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
527         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
528             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
529                 goto retry;
530 done:
531         return mz;
532 }
533
534 static struct mem_cgroup_per_node *
535 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
536 {
537         struct mem_cgroup_per_node *mz;
538
539         spin_lock_irq(&mctz->lock);
540         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
541         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
542         return mz;
543 }
544
545 /*
546  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
547  *
548  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
549  *
550  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
551  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
552  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
553  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
554  *
555  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
556  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
557  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
558  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
559  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
560  *
561  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
562  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
563  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
564  * implemented.
565  */
566 static unsigned long
567 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
568 {
569         long val = 0;
570         int cpu;
571
572         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
573         for_each_possible_cpu(cpu)
574                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
575         /*
576          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
577          * transient negative values.
578          */
579         if (val < 0)
580                 val = 0;
581         return val;
582 }
583
584 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
585                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
586 {
587         unsigned long val = 0;
588         int cpu;
589
590         for_each_possible_cpu(cpu)
591                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
592         return val;
593 }
594
595 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
596                                          struct page *page,
597                                          bool compound, int nr_pages)
598 {
599         /*
600          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
601          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
602          */
603         if (PageAnon(page))
604                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
605                                 nr_pages);
606         else
607                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
608                                 nr_pages);
609
610         if (compound) {
611                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
612                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
613                                 nr_pages);
614         }
615
616         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
617         if (nr_pages > 0)
618                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
619         else {
620                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
621                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
622         }
623
624         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
625 }
626
627 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
628                                            int nid, unsigned int lru_mask)
629 {
630         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
631         unsigned long nr = 0;
632         enum lru_list lru;
633
634         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
635
636         for_each_lru(lru) {
637                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
638                         continue;
639                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
640         }
641         return nr;
642 }
643
644 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
645                         unsigned int lru_mask)
646 {
647         unsigned long nr = 0;
648         int nid;
649
650         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
651                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
652         return nr;
653 }
654
655 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
656                                        enum mem_cgroup_events_target target)
657 {
658         unsigned long val, next;
659
660         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
661         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
662         /* from time_after() in jiffies.h */
663         if ((long)next - (long)val < 0) {
664                 switch (target) {
665                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
666                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
667                         break;
668                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
669                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
670                         break;
671                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
672                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
673                         break;
674                 default:
675                         break;
676                 }
677                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
678                 return true;
679         }
680         return false;
681 }
682
683 /*
684  * Check events in order.
685  *
686  */
687 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
688 {
689         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
690         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
691                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
692                 bool do_softlimit;
693                 bool do_numainfo __maybe_unused;
694
695                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
696                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
697 #if MAX_NUMNODES > 1
698                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
699                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
700 #endif
701                 mem_cgroup_threshold(memcg);
702                 if (unlikely(do_softlimit))
703                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
704 #if MAX_NUMNODES > 1
705                 if (unlikely(do_numainfo))
706                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
707 #endif
708         }
709 }
710
711 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
712 {
713         /*
714          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
715          * if it races with swapoff, page migration, etc.
716          * So this can be called with p == NULL.
717          */
718         if (unlikely(!p))
719                 return NULL;
720
721         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
722 }
723 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
724
725 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
726 {
727         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
728
729         rcu_read_lock();
730         do {
731                 /*
732                  * Page cache insertions can happen withou an
733                  * actual mm context, e.g. during disk probing
734                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
735                  */
736                 if (unlikely(!mm))
737                         memcg = root_mem_cgroup;
738                 else {
739                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
740                         if (unlikely(!memcg))
741                                 memcg = root_mem_cgroup;
742                 }
743         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
744         rcu_read_unlock();
745         return memcg;
746 }
747
748 /**
749  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
750  * @root: hierarchy root
751  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
752  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
753  *
754  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
755  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
756  *
757  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
758  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
759  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
760  *
761  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
762  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
763  * reclaimers operating on the same zone and priority.
764  */
765 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
766                                    struct mem_cgroup *prev,
767                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
768 {
769         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
770         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
771         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
772         struct mem_cgroup *pos = NULL;
773
774         if (mem_cgroup_disabled())
775                 return NULL;
776
777         if (!root)
778                 root = root_mem_cgroup;
779
780         if (prev && !reclaim)
781                 pos = prev;
782
783         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
784                 if (prev)
785                         goto out;
786                 return root;
787         }
788
789         rcu_read_lock();
790
791         if (reclaim) {
792                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
793
794                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
795                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
796
797                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
798                         goto out_unlock;
799
800                 while (1) {
801                         pos = READ_ONCE(iter->position);
802                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
803                                 break;
804                         /*
805                          * css reference reached zero, so iter->position will
806                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
807                          * rely on this happening soon, because ->css_released
808                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
809                          * might block it. So we clear iter->position right
810                          * away.
811                          */
812                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
813                 }
814         }
815
816         if (pos)
817                 css = &pos->css;
818
819         for (;;) {
820                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
821                 if (!css) {
822                         /*
823                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
824                          * new one might jump in right at the end of
825                          * the hierarchy - make sure they see at least
826                          * one group and restart from the beginning.
827                          */
828                         if (!prev)
829                                 continue;
830                         break;
831                 }
832
833                 /*
834                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
835                  * is provided by the caller, so we know it's alive
836                  * and kicking, and don't take an extra reference.
837                  */
838                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
839
840                 if (css == &root->css)
841                         break;
842
843                 if (css_tryget(css))
844                         break;
845
846                 memcg = NULL;
847         }
848
849         if (reclaim) {
850                 /*
851                  * The position could have already been updated by a competing
852                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
853                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
854                  */
855                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
856
857                 if (pos)
858                         css_put(&pos->css);
859
860                 if (!memcg)
861                         iter->generation++;
862                 else if (!prev)
863                         reclaim->generation = iter->generation;
864         }
865
866 out_unlock:
867         rcu_read_unlock();
868 out:
869         if (prev && prev != root)
870                 css_put(&prev->css);
871
872         return memcg;
873 }
874
875 /**
876  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
877  * @root: hierarchy root
878  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
879  */
880 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
881                            struct mem_cgroup *prev)
882 {
883         if (!root)
884                 root = root_mem_cgroup;
885         if (prev && prev != root)
886                 css_put(&prev->css);
887 }
888
889 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
890 {
891         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
892         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
893         struct mem_cgroup_per_node *mz;
894         int nid;
895         int i;
896
897         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
898                 for_each_node(nid) {
899                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
900                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
901                                 iter = &mz->iter[i];
902                                 cmpxchg(&iter->position,
903                                         dead_memcg, NULL);
904                         }
905                 }
906         }
907 }
908
909 /*
910  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
911  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
912  * be used for reference counting.
913  */
914 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
915         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
916              iter != NULL;                              \
917              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
918
919 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
920         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
921              iter != NULL;                              \
922              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
923
924 /**
925  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
926  * @memcg: hierarchy root
927  * @fn: function to call for each task
928  * @arg: argument passed to @fn
929  *
930  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
931  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
932  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
933  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
934  *
935  * This function must not be called for the root memory cgroup.
936  */
937 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
938                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
939 {
940         struct mem_cgroup *iter;
941         int ret = 0;
942
943         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
944
945         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
946                 struct css_task_iter it;
947                 struct task_struct *task;
948
949                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
950                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
951                         ret = fn(task, arg);
952                 css_task_iter_end(&it);
953                 if (ret) {
954                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
955                         break;
956                 }
957         }
958         return ret;
959 }
960
961 /**
962  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
963  * @page: the page
964  * @zone: zone of the page
965  *
966  * This function is only safe when following the LRU page isolation
967  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
968  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
969  */
970 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
971 {
972         struct mem_cgroup_per_node *mz;
973         struct mem_cgroup *memcg;
974         struct lruvec *lruvec;
975
976         if (mem_cgroup_disabled()) {
977                 lruvec = &pgdat->lruvec;
978                 goto out;
979         }
980
981         memcg = page->mem_cgroup;
982         /*
983          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
984          * possibly migrated - before they are charged.
985          */
986         if (!memcg)
987                 memcg = root_mem_cgroup;
988
989         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
990         lruvec = &mz->lruvec;
991 out:
992         /*
993          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
994          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
995          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
996          */
997         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
998                 lruvec->pgdat = pgdat;
999         return lruvec;
1000 }
1001
1002 /**
1003  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1004  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1005  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1006  * @zid: zone id of the accounted pages
1007  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1008  *
1009  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1010  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1011  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1012  */
1013 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1014                                 int zid, int nr_pages)
1015 {
1016         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1017         unsigned long *lru_size;
1018         long size;
1019
1020         if (mem_cgroup_disabled())
1021                 return;
1022
1023         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1024         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1025
1026         if (nr_pages < 0)
1027                 *lru_size += nr_pages;
1028
1029         size = *lru_size;
1030         if (WARN_ONCE(size < 0,
1031                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1032                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1033                 VM_BUG_ON(1);
1034                 *lru_size = 0;
1035         }
1036
1037         if (nr_pages > 0)
1038                 *lru_size += nr_pages;
1039 }
1040
1041 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1042 {
1043         struct mem_cgroup *task_memcg;
1044         struct task_struct *p;
1045         bool ret;
1046
1047         p = find_lock_task_mm(task);
1048         if (p) {
1049                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1050                 task_unlock(p);
1051         } else {
1052                 /*
1053                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1054                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1055                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1056                  */
1057                 rcu_read_lock();
1058                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1059                 css_get(&task_memcg->css);
1060                 rcu_read_unlock();
1061         }
1062         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1063         css_put(&task_memcg->css);
1064         return ret;
1065 }
1066
1067 /**
1068  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1069  * @memcg: the memory cgroup
1070  *
1071  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1072  * pages.
1073  */
1074 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1075 {
1076         unsigned long margin = 0;
1077         unsigned long count;
1078         unsigned long limit;
1079
1080         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1081         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1082         if (count < limit)
1083                 margin = limit - count;
1084
1085         if (do_memsw_account()) {
1086                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1087                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1088                 if (count <= limit)
1089                         margin = min(margin, limit - count);
1090                 else
1091                         margin = 0;
1092         }
1093
1094         return margin;
1095 }
1096
1097 /*
1098  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1099  *
1100  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1101  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1102  * caused by "move".
1103  */
1104 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1105 {
1106         struct mem_cgroup *from;
1107         struct mem_cgroup *to;
1108         bool ret = false;
1109         /*
1110          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1111          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1112          */
1113         spin_lock(&mc.lock);
1114         from = mc.from;
1115         to = mc.to;
1116         if (!from)
1117                 goto unlock;
1118
1119         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1120                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1121 unlock:
1122         spin_unlock(&mc.lock);
1123         return ret;
1124 }
1125
1126 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1127 {
1128         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1129                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1130                         DEFINE_WAIT(wait);
1131                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1132                         /* moving charge context might have finished. */
1133                         if (mc.moving_task)
1134                                 schedule();
1135                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1136                         return true;
1137                 }
1138         }
1139         return false;
1140 }
1141
1142 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1143 /**
1144  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1145  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1146  * @p: Task that is going to be killed
1147  *
1148  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1149  * enabled
1150  */
1151 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1152 {
1153         struct mem_cgroup *iter;
1154         unsigned int i;
1155
1156         rcu_read_lock();
1157
1158         if (p) {
1159                 pr_info("Task in ");
1160                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1161                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1162         } else {
1163                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1164         }
1165
1166         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1167         pr_cont("\n");
1168
1169         rcu_read_unlock();
1170
1171         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1172                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1173                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1174         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1175                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1176                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1177         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1178                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1179                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1180
1181         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1182                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1183                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1184                 pr_cont(":");
1185
1186                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1187                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1188                                 continue;
1189                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1190                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1191                 }
1192
1193                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1194                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1195                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1196
1197                 pr_cont("\n");
1198         }
1199 }
1200
1201 /*
1202  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1203  * 1(self count) if no children.
1204  */
1205 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1206 {
1207         int num = 0;
1208         struct mem_cgroup *iter;
1209
1210         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1211                 num++;
1212         return num;
1213 }
1214
1215 /*
1216  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1217  */
1218 unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1219 {
1220         unsigned long limit;
1221
1222         limit = memcg->memory.limit;
1223         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1224                 unsigned long memsw_limit;
1225                 unsigned long swap_limit;
1226
1227                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1228                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1229                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1230                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1231         }
1232         return limit;
1233 }
1234
1235 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1236                                      int order)
1237 {
1238         struct oom_control oc = {
1239                 .zonelist = NULL,
1240                 .nodemask = NULL,
1241                 .memcg = memcg,
1242                 .gfp_mask = gfp_mask,
1243                 .order = order,
1244         };
1245         bool ret;
1246
1247         mutex_lock(&oom_lock);
1248         ret = out_of_memory(&oc);
1249         mutex_unlock(&oom_lock);
1250         return ret;
1251 }
1252
1253 #if MAX_NUMNODES > 1
1254
1255 /**
1256  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1257  * @memcg: the target memcg
1258  * @nid: the node ID to be checked.
1259  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1260  *
1261  * This function returns whether the specified memcg contains any
1262  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1263  * pages in the node.
1264  */
1265 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1266                 int nid, bool noswap)
1267 {
1268         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1269                 return true;
1270         if (noswap || !total_swap_pages)
1271                 return false;
1272         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1273                 return true;
1274         return false;
1275
1276 }
1277
1278 /*
1279  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1280  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1281  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1282  *
1283  */
1284 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1285 {
1286         int nid;
1287         /*
1288          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1289          * pagein/pageout changes since the last update.
1290          */
1291         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1292                 return;
1293         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1294                 return;
1295
1296         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1297         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1298
1299         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1300
1301                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1302                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1303         }
1304
1305         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1306         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1307 }
1308
1309 /*
1310  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1311  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1312  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1313  *
1314  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1315  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1316  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1317  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1318  *
1319  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1320  */
1321 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1322 {
1323         int node;
1324
1325         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1326         node = memcg->last_scanned_node;
1327
1328         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1329         /*
1330          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1331          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1332          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1333          */
1334         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1335                 node = numa_node_id();
1336
1337         memcg->last_scanned_node = node;
1338         return node;
1339 }
1340 #else
1341 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1342 {
1343         return 0;
1344 }
1345 #endif
1346
1347 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1348                                    pg_data_t *pgdat,
1349                                    gfp_t gfp_mask,
1350                                    unsigned long *total_scanned)
1351 {
1352         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1353         int total = 0;
1354         int loop = 0;
1355         unsigned long excess;
1356         unsigned long nr_scanned;
1357         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1358                 .pgdat = pgdat,
1359                 .priority = 0,
1360         };
1361
1362         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1363
1364         while (1) {
1365                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1366                 if (!victim) {
1367                         loop++;
1368                         if (loop >= 2) {
1369                                 /*
1370                                  * If we have not been able to reclaim
1371                                  * anything, it might because there are
1372                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1373                                  */
1374                                 if (!total)
1375                                         break;
1376                                 /*
1377                                  * We want to do more targeted reclaim.
1378                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1379                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1380                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1381                                  */
1382                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1383                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1384                                         break;
1385                         }
1386                         continue;
1387                 }
1388                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1389                                         pgdat, &nr_scanned);
1390                 *total_scanned += nr_scanned;
1391                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1392                         break;
1393         }
1394         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1395         return total;
1396 }
1397
1398 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1399 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1400         .name = "memcg_oom_lock",
1401 };
1402 #endif
1403
1404 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1405
1406 /*
1407  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1408  * If someone is running, return false.
1409  */
1410 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1411 {
1412         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1413
1414         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1415
1416         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1417                 if (iter->oom_lock) {
1418                         /*
1419                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1420                          * so we cannot give a lock.
1421                          */
1422                         failed = iter;
1423                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1424                         break;
1425                 } else
1426                         iter->oom_lock = true;
1427         }
1428
1429         if (failed) {
1430                 /*
1431                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1432                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1433                  */
1434                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1435                         if (iter == failed) {
1436                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1437                                 break;
1438                         }
1439                         iter->oom_lock = false;
1440                 }
1441         } else
1442                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1443
1444         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1445
1446         return !failed;
1447 }
1448
1449 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1450 {
1451         struct mem_cgroup *iter;
1452
1453         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1454         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1455         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1456                 iter->oom_lock = false;
1457         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1458 }
1459
1460 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1461 {
1462         struct mem_cgroup *iter;
1463
1464         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1465         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1466                 iter->under_oom++;
1467         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1468 }
1469
1470 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1471 {
1472         struct mem_cgroup *iter;
1473
1474         /*
1475          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1476          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1477          */
1478         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1479         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1480                 if (iter->under_oom > 0)
1481                         iter->under_oom--;
1482         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1483 }
1484
1485 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1486
1487 struct oom_wait_info {
1488         struct mem_cgroup *memcg;
1489         wait_queue_t    wait;
1490 };
1491
1492 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1493         unsigned mode, int sync, void *arg)
1494 {
1495         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1496         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1497         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1498
1499         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1500         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1501
1502         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1503             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1504                 return 0;
1505         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1506 }
1507
1508 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1509 {
1510         /*
1511          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1512          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1513          * this function is called as a result of userland actions
1514          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1515          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1516          * triggering notification.
1517          */
1518         if (memcg && memcg->under_oom)
1519                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1520 }
1521
1522 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1523 {
1524         if (!current->memcg_may_oom)
1525                 return;
1526         /*
1527          * We are in the middle of the charge context here, so we
1528          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1529          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1530          *
1531          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1532          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1533          * invocation might not even be necessary.
1534          *
1535          * That's why we don't do anything here except remember the
1536          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1537          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1538          * and when we know whether the fault was overall successful.
1539          */
1540         css_get(&memcg->css);
1541         current->memcg_in_oom = memcg;
1542         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1543         current->memcg_oom_order = order;
1544 }
1545
1546 /**
1547  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1548  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1549  *
1550  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1551  * handler was enabled.
1552  *
1553  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1554  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1555  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1556  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1557  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1558  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1559  *
1560  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1561  * completed, %false otherwise.
1562  */
1563 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1564 {
1565         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1566         struct oom_wait_info owait;
1567         bool locked;
1568
1569         /* OOM is global, do not handle */
1570         if (!memcg)
1571                 return false;
1572
1573         if (!handle)
1574                 goto cleanup;
1575
1576         owait.memcg = memcg;
1577         owait.wait.flags = 0;
1578         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1579         owait.wait.private = current;
1580         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1581
1582         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1583         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1584
1585         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1586
1587         if (locked)
1588                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1589
1590         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1591                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1592                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1593                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1594                                          current->memcg_oom_order);
1595         } else {
1596                 schedule();
1597                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1598                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1599         }
1600
1601         if (locked) {
1602                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1603                 /*
1604                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1605                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1606                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1607                  */
1608                 memcg_oom_recover(memcg);
1609         }
1610 cleanup:
1611         current->memcg_in_oom = NULL;
1612         css_put(&memcg->css);
1613         return true;
1614 }
1615
1616 /**
1617  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1618  * @page: the page
1619  *
1620  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1621  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1622  */
1623 void lock_page_memcg(struct page *page)
1624 {
1625         struct mem_cgroup *memcg;
1626         unsigned long flags;
1627
1628         /*
1629          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1630          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1631          * because page moving starts with an RCU grace period.
1632          */
1633         rcu_read_lock();
1634
1635         if (mem_cgroup_disabled())
1636                 return;
1637 again:
1638         memcg = page->mem_cgroup;
1639         if (unlikely(!memcg))
1640                 return;
1641
1642         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1643                 return;
1644
1645         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1646         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1647                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1648                 goto again;
1649         }
1650
1651         /*
1652          * When charge migration first begins, we can have locked and
1653          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1654          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1655          */
1656         memcg->move_lock_task = current;
1657         memcg->move_lock_flags = flags;
1658
1659         return;
1660 }
1661 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1662
1663 /**
1664  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1665  * @page: the page
1666  */
1667 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1668 {
1669         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1670
1671         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1672                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1673
1674                 memcg->move_lock_task = NULL;
1675                 memcg->move_lock_flags = 0;
1676
1677                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1678         }
1679
1680         rcu_read_unlock();
1681 }
1682 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1683
1684 /*
1685  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1686  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1687  */
1688 #define CHARGE_BATCH    32U
1689 struct memcg_stock_pcp {
1690         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1691         unsigned int nr_pages;
1692         struct work_struct work;
1693         unsigned long flags;
1694 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1695 };
1696 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1697 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1698
1699 /**
1700  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1701  * @memcg: memcg to consume from.
1702  * @nr_pages: how many pages to charge.
1703  *
1704  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1705  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1706  * service an allocation will refill the stock.
1707  *
1708  * returns true if successful, false otherwise.
1709  */
1710 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1711 {
1712         struct memcg_stock_pcp *stock;
1713         unsigned long flags;
1714         bool ret = false;
1715
1716         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1717                 return ret;
1718
1719         local_irq_save(flags);
1720
1721         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1722         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1723                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1724                 ret = true;
1725         }
1726
1727         local_irq_restore(flags);
1728
1729         return ret;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1734  */
1735 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1736 {
1737         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1738
1739         if (stock->nr_pages) {
1740                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1741                 if (do_memsw_account())
1742                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1743                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1744                 stock->nr_pages = 0;
1745         }
1746         stock->cached = NULL;
1747 }
1748
1749 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1750 {
1751         struct memcg_stock_pcp *stock;
1752         unsigned long flags;
1753
1754         local_irq_save(flags);
1755
1756         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1757         drain_stock(stock);
1758         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1759
1760         local_irq_restore(flags);
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1765  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1766  */
1767 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1768 {
1769         struct memcg_stock_pcp *stock;
1770         unsigned long flags;
1771
1772         local_irq_save(flags);
1773
1774         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1775         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1776                 drain_stock(stock);
1777                 stock->cached = memcg;
1778         }
1779         stock->nr_pages += nr_pages;
1780
1781         local_irq_restore(flags);
1782 }
1783
1784 /*
1785  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1786  * of the hierarchy under it.
1787  */
1788 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1789 {
1790         int cpu, curcpu;
1791
1792         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1793         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1794                 return;
1795         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1796         get_online_cpus();
1797         curcpu = get_cpu();
1798         for_each_online_cpu(cpu) {
1799                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1800                 struct mem_cgroup *memcg;
1801
1802                 memcg = stock->cached;
1803                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1804                         continue;
1805                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1806                         continue;
1807                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1808                         if (cpu == curcpu)
1809                                 drain_local_stock(&stock->work);
1810                         else
1811                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1812                 }
1813         }
1814         put_cpu();
1815         put_online_cpus();
1816         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1817 }
1818
1819 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
1820 {
1821         struct memcg_stock_pcp *stock;
1822
1823         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1824         drain_stock(stock);
1825         return 0;
1826 }
1827
1828 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1829                          unsigned int nr_pages,
1830                          gfp_t gfp_mask)
1831 {
1832         do {
1833                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1834                         continue;
1835                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1836                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1837         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1838 }
1839
1840 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1841 {
1842         struct mem_cgroup *memcg;
1843
1844         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1845         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1846 }
1847
1848 /*
1849  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1850  * and reclaims memory over the high limit.
1851  */
1852 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1853 {
1854         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1855         struct mem_cgroup *memcg;
1856
1857         if (likely(!nr_pages))
1858                 return;
1859
1860         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1861         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1862         css_put(&memcg->css);
1863         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1864 }
1865
1866 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1867                       unsigned int nr_pages)
1868 {
1869         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1870         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1871         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1872         struct page_counter *counter;
1873         unsigned long nr_reclaimed;
1874         bool may_swap = true;
1875         bool drained = false;
1876
1877         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1878                 return 0;
1879 retry:
1880         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1881                 return 0;
1882
1883         if (!do_memsw_account() ||
1884             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1885                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1886                         goto done_restock;
1887                 if (do_memsw_account())
1888                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1889                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1890         } else {
1891                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1892                 may_swap = false;
1893         }
1894
1895         if (batch > nr_pages) {
1896                 batch = nr_pages;
1897                 goto retry;
1898         }
1899
1900         /*
1901          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1902          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1903          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1904          * free their memory.
1905          */
1906         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1907                      fatal_signal_pending(current) ||
1908                      current->flags & PF_EXITING))
1909                 goto force;
1910
1911         /*
1912          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
1913          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
1914          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
1915          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
1916          */
1917         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
1918                 goto force;
1919
1920         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1921                 goto nomem;
1922
1923         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1924                 goto nomem;
1925
1926         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
1927
1928         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
1929                                                     gfp_mask, may_swap);
1930
1931         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1932                 goto retry;
1933
1934         if (!drained) {
1935                 drain_all_stock(mem_over_limit);
1936                 drained = true;
1937                 goto retry;
1938         }
1939
1940         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1941                 goto nomem;
1942         /*
1943          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1944          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1945          * before killing the task.
1946          *
1947          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1948          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1949          * to regular pages anyway in case of failure.
1950          */
1951         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
1952                 goto retry;
1953         /*
1954          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1955          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1956          */
1957         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1958                 goto retry;
1959
1960         if (nr_retries--)
1961                 goto retry;
1962
1963         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1964                 goto force;
1965
1966         if (fatal_signal_pending(current))
1967                 goto force;
1968
1969         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
1970
1971         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
1972                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
1973 nomem:
1974         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
1975                 return -ENOMEM;
1976 force:
1977         /*
1978          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
1979          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
1980          * temporarily by force charging it.
1981          */
1982         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
1983         if (do_memsw_account())
1984                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
1985         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
1986
1987         return 0;
1988
1989 done_restock:
1990         css_get_many(&memcg->css, batch);
1991         if (batch > nr_pages)
1992                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
1993
1994         /*
1995          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
1996          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
1997          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
1998          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
1999          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2000          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2001          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2002          */
2003         do {
2004                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2005                         /* Don't bother a random interrupted task */
2006                         if (in_interrupt()) {
2007                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2008                                 break;
2009                         }
2010                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2011                         set_notify_resume(current);
2012                         break;
2013                 }
2014         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2015
2016         return 0;
2017 }
2018
2019 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2020 {
2021         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2022                 return;
2023
2024         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2025         if (do_memsw_account())
2026                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2027
2028         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2029 }
2030
2031 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2032 {
2033         struct zone *zone = page_zone(page);
2034
2035         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2036         if (PageLRU(page)) {
2037                 struct lruvec *lruvec;
2038
2039                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2040                 ClearPageLRU(page);
2041                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2042                 *isolated = 1;
2043         } else
2044                 *isolated = 0;
2045 }
2046
2047 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2048 {
2049         struct zone *zone = page_zone(page);
2050
2051         if (isolated) {
2052                 struct lruvec *lruvec;
2053
2054                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2055                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2056                 SetPageLRU(page);
2057                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2058         }
2059         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2060 }
2061
2062 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2063                           bool lrucare)
2064 {
2065         int isolated;
2066
2067         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2068
2069         /*
2070          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2071          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2072          */
2073         if (lrucare)
2074                 lock_page_lru(page, &isolated);
2075
2076         /*
2077          * Nobody should be changing or seriously looking at
2078          * page->mem_cgroup at this point:
2079          *
2080          * - the page is uncharged
2081          *
2082          * - the page is off-LRU
2083          *
2084          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2085          *   a locked page table
2086          *
2087          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2088          *   have the page locked
2089          */
2090         page->mem_cgroup = memcg;
2091
2092         if (lrucare)
2093                 unlock_page_lru(page, isolated);
2094 }
2095
2096 #ifndef CONFIG_SLOB
2097 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2098 {
2099         int id, size;
2100         int err;
2101
2102         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2103                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2104         if (id < 0)
2105                 return id;
2106
2107         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2108                 return id;
2109
2110         /*
2111          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2112          * so we have to grow them.
2113          */
2114         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2115
2116         size = 2 * (id + 1);
2117         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2118                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2119         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2120                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2121
2122         err = memcg_update_all_caches(size);
2123         if (!err)
2124                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2125         if (!err)
2126                 memcg_nr_cache_ids = size;
2127
2128         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2129
2130         if (err) {
2131                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2132                 return err;
2133         }
2134         return id;
2135 }
2136
2137 static void memcg_free_cache_id(int id)
2138 {
2139         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2140 }
2141
2142 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2143         struct mem_cgroup *memcg;
2144         struct kmem_cache *cachep;
2145         struct work_struct work;
2146 };
2147
2148 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2149 {
2150         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2151                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2152         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2153         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2154
2155         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2156
2157         css_put(&memcg->css);
2158         kfree(cw);
2159 }
2160
2161 /*
2162  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2163  */
2164 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2165                                                struct kmem_cache *cachep)
2166 {
2167         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2168
2169         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2170         if (!cw)
2171                 return;
2172
2173         css_get(&memcg->css);
2174
2175         cw->memcg = memcg;
2176         cw->cachep = cachep;
2177         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2178
2179         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2180 }
2181
2182 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2183                                              struct kmem_cache *cachep)
2184 {
2185         /*
2186          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2187          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2188          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2189          *
2190          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2191          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2192          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2193          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2194          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2195          */
2196         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2197         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2198         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2199 }
2200
2201 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2202 {
2203         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2204                 return true;
2205         return false;
2206 }
2207
2208 /**
2209  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2210  * @cachep: the original global kmem cache
2211  *
2212  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2213  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2214  *
2215  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2216  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2217  * go through with the original cache.
2218  *
2219  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2220  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2221  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2222  * reference.
2223  */
2224 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2225 {
2226         struct mem_cgroup *memcg;
2227         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2228         int kmemcg_id;
2229
2230         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2231
2232         if (memcg_kmem_bypass())
2233                 return cachep;
2234
2235         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2236                 return cachep;
2237
2238         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2239         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2240         if (kmemcg_id < 0)
2241                 goto out;
2242
2243         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2244         if (likely(memcg_cachep))
2245                 return memcg_cachep;
2246
2247         /*
2248          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2249          * context), we could be be predictable and return right away.
2250          * This would guarantee that the allocation being performed
2251          * already belongs in the new cache.
2252          *
2253          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2254          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2255          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2256          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2257          * defer everything.
2258          */
2259         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2260 out:
2261         css_put(&memcg->css);
2262         return cachep;
2263 }
2264
2265 /**
2266  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2267  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2268  */
2269 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2270 {
2271         if (!is_root_cache(cachep))
2272                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2273 }
2274
2275 /**
2276  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2277  * @page: page to charge
2278  * @gfp: reclaim mode
2279  * @order: allocation order
2280  * @memcg: memory cgroup to charge
2281  *
2282  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2283  */
2284 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2285                             struct mem_cgroup *memcg)
2286 {
2287         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2288         struct page_counter *counter;
2289         int ret;
2290
2291         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2292         if (ret)
2293                 return ret;
2294
2295         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2296             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2297                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2298                 return -ENOMEM;
2299         }
2300
2301         page->mem_cgroup = memcg;
2302
2303         return 0;
2304 }
2305
2306 /**
2307  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2308  * @page: page to charge
2309  * @gfp: reclaim mode
2310  * @order: allocation order
2311  *
2312  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2313  */
2314 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2315 {
2316         struct mem_cgroup *memcg;
2317         int ret = 0;
2318
2319         if (memcg_kmem_bypass())
2320                 return 0;
2321
2322         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2323         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2324                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2325                 if (!ret)
2326                         __SetPageKmemcg(page);
2327         }
2328         css_put(&memcg->css);
2329         return ret;
2330 }
2331 /**
2332  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2333  * @page: page to uncharge
2334  * @order: allocation order
2335  */
2336 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2337 {
2338         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2339         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2340
2341         if (!memcg)
2342                 return;
2343
2344         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2345
2346         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2347                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2348
2349         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2350         if (do_memsw_account())
2351                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2352
2353         page->mem_cgroup = NULL;
2354
2355         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2356         if (PageKmemcg(page))
2357                 __ClearPageKmemcg(page);
2358
2359         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2360 }
2361 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2362
2363 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2364
2365 /*
2366  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2367  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2368  */
2369 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2370 {
2371         int i;
2372
2373         if (mem_cgroup_disabled())
2374                 return;
2375
2376         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2377                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2378
2379         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2380                        HPAGE_PMD_NR);
2381 }
2382 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2383
2384 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2385 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2386                                          bool charge)
2387 {
2388         int val = (charge) ? 1 : -1;
2389         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2390 }
2391
2392 /**
2393  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2394  * @entry: swap entry to be moved
2395  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2396  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2397  *
2398  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2399  * as the mem_cgroup's id of @from.
2400  *
2401  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2402  *
2403  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2404  * both res and memsw, and called css_get().
2405  */
2406 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2407                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2408 {
2409         unsigned short old_id, new_id;
2410
2411         old_id = mem_cgroup_id(from);
2412         new_id = mem_cgroup_id(to);
2413
2414         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2415                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2416                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2417                 return 0;
2418         }
2419         return -EINVAL;
2420 }
2421 #else
2422 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2423                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2424 {
2425         return -EINVAL;
2426 }
2427 #endif
2428
2429 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2430
2431 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2432                                    unsigned long limit)
2433 {
2434         unsigned long curusage;
2435         unsigned long oldusage;
2436         bool enlarge = false;
2437         int retry_count;
2438         int ret;
2439
2440         /*
2441          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2442          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2443          * of # of children which we should visit in this loop.
2444          */
2445         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2446                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2447
2448         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2449
2450         do {
2451                 if (signal_pending(current)) {
2452                         ret = -EINTR;
2453                         break;
2454                 }
2455
2456                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2457                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2458                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2459                         ret = -EINVAL;
2460                         break;
2461                 }
2462                 if (limit > memcg->memory.limit)
2463                         enlarge = true;
2464                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2465                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2466
2467                 if (!ret)
2468                         break;
2469
2470                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2471
2472                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2473                 /* Usage is reduced ? */
2474                 if (curusage >= oldusage)
2475                         retry_count--;
2476                 else
2477                         oldusage = curusage;
2478         } while (retry_count);
2479
2480         if (!ret && enlarge)
2481                 memcg_oom_recover(memcg);
2482
2483         return ret;
2484 }
2485
2486 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2487                                          unsigned long limit)
2488 {
2489         unsigned long curusage;
2490         unsigned long oldusage;
2491         bool enlarge = false;
2492         int retry_count;
2493         int ret;
2494
2495         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2496         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2497                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2498
2499         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2500
2501         do {
2502                 if (signal_pending(current)) {
2503                         ret = -EINTR;
2504                         break;
2505                 }
2506
2507                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2508                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2509                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2510                         ret = -EINVAL;
2511                         break;
2512                 }
2513                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2514                         enlarge = true;
2515                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2516                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2517
2518                 if (!ret)
2519                         break;
2520
2521                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2522
2523                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2524                 /* Usage is reduced ? */
2525                 if (curusage >= oldusage)
2526                         retry_count--;
2527                 else
2528                         oldusage = curusage;
2529         } while (retry_count);
2530
2531         if (!ret && enlarge)
2532                 memcg_oom_recover(memcg);
2533
2534         return ret;
2535 }
2536
2537 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2538                                             gfp_t gfp_mask,
2539                                             unsigned long *total_scanned)
2540 {
2541         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2542         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2543         unsigned long reclaimed;
2544         int loop = 0;
2545         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2546         unsigned long excess;
2547         unsigned long nr_scanned;
2548
2549         if (order > 0)
2550                 return 0;
2551
2552         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2553
2554         /*
2555          * Do not even bother to check the largest node if the root
2556          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2557          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2558          */
2559         if (RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2560                 return 0;
2561
2562         /*
2563          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2564          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2565          * pressure
2566          */
2567         do {
2568                 if (next_mz)
2569                         mz = next_mz;
2570                 else
2571                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2572                 if (!mz)
2573                         break;
2574
2575                 nr_scanned = 0;
2576                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2577                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2578                 nr_reclaimed += reclaimed;
2579                 *total_scanned += nr_scanned;
2580                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2581                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2582
2583                 /*
2584                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2585                  * it is time to move on to the next cgroup
2586                  */
2587                 next_mz = NULL;
2588                 if (!reclaimed)
2589                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2590
2591                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2592                 /*
2593                  * One school of thought says that we should not add
2594                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2595                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2596                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2597                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2598                  * term TODO.
2599                  */
2600                 /* If excess == 0, no tree ops */
2601                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2602                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2603                 css_put(&mz->memcg->css);
2604                 loop++;
2605                 /*
2606                  * Could not reclaim anything and there are no more
2607                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2608                  * reclaiming anything.
2609                  */
2610                 if (!nr_reclaimed &&
2611                         (next_mz == NULL ||
2612                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2613                         break;
2614         } while (!nr_reclaimed);
2615         if (next_mz)
2616                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2617         return nr_reclaimed;
2618 }
2619
2620 /*
2621  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2622  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2623  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2624  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2625  */
2626 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2627 {
2628         bool ret;
2629
2630         rcu_read_lock();
2631         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2632         rcu_read_unlock();
2633         return ret;
2634 }
2635
2636 /*
2637  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2638  *
2639  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2640  */
2641 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2642 {
2643         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2644
2645         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2646         lru_add_drain_all();
2647         /* try to free all pages in this cgroup */
2648         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2649                 int progress;
2650
2651                 if (signal_pending(current))
2652                         return -EINTR;
2653
2654                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2655                                                         GFP_KERNEL, true);
2656                 if (!progress) {
2657                         nr_retries--;
2658                         /* maybe some writeback is necessary */
2659                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2660                 }
2661
2662         }
2663
2664         return 0;
2665 }
2666
2667 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2668                                             char *buf, size_t nbytes,
2669                                             loff_t off)
2670 {
2671         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2672
2673         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2674                 return -EINVAL;
2675         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2676 }
2677
2678 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2679                                      struct cftype *cft)
2680 {
2681         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2682 }
2683
2684 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2685                                       struct cftype *cft, u64 val)
2686 {
2687         int retval = 0;
2688         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2689         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2690
2691         if (memcg->use_hierarchy == val)
2692                 return 0;
2693
2694         /*
2695          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2696          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2697          * occur, provided the current cgroup has no children.
2698          *
2699          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2700          * set if there are no children.
2701          */
2702         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2703                                 (val == 1 || val == 0)) {
2704                 if (!memcg_has_children(memcg))
2705                         memcg->use_hierarchy = val;
2706                 else
2707                         retval = -EBUSY;
2708         } else
2709                 retval = -EINVAL;
2710
2711         return retval;
2712 }
2713
2714 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2715 {
2716         struct mem_cgroup *iter;
2717         int i;
2718
2719         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2720
2721         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2722                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2723                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2724         }
2725 }
2726
2727 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2728 {
2729         struct mem_cgroup *iter;
2730         int i;
2731
2732         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2733
2734         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2735                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2736                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2737         }
2738 }
2739
2740 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2741 {
2742         unsigned long val = 0;
2743
2744         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2745                 struct mem_cgroup *iter;
2746
2747                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2748                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2749                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2750                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2751                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2752                         if (swap)
2753                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2754                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2755                 }
2756         } else {
2757                 if (!swap)
2758                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2759                 else
2760                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2761         }
2762         return val;
2763 }
2764
2765 enum {
2766         RES_USAGE,
2767         RES_LIMIT,
2768         RES_MAX_USAGE,
2769         RES_FAILCNT,
2770         RES_SOFT_LIMIT,
2771 };
2772
2773 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2774                                struct cftype *cft)
2775 {
2776         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2777         struct page_counter *counter;
2778
2779         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2780         case _MEM:
2781                 counter = &memcg->memory;
2782                 break;
2783         case _MEMSWAP:
2784                 counter = &memcg->memsw;
2785                 break;
2786         case _KMEM:
2787                 counter = &memcg->kmem;
2788                 break;
2789         case _TCP:
2790                 counter = &memcg->tcpmem;
2791                 break;
2792         default:
2793                 BUG();
2794         }
2795
2796         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2797         case RES_USAGE:
2798                 if (counter == &memcg->memory)
2799                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2800                 if (counter == &memcg->memsw)
2801                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2802                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2803         case RES_LIMIT:
2804                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2805         case RES_MAX_USAGE:
2806                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2807         case RES_FAILCNT:
2808                 return counter->failcnt;
2809         case RES_SOFT_LIMIT:
2810                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2811         default:
2812                 BUG();
2813         }
2814 }
2815
2816 #ifndef CONFIG_SLOB
2817 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2818 {
2819         int memcg_id;
2820
2821         if (cgroup_memory_nokmem)
2822                 return 0;
2823
2824         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2825         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2826
2827         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2828         if (memcg_id < 0)
2829                 return memcg_id;
2830
2831         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2832         /*
2833          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2834          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2835          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2836          * patched.
2837          */
2838         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2839         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2840         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
2841
2842         return 0;
2843 }
2844
2845 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2846 {
2847         struct cgroup_subsys_state *css;
2848         struct mem_cgroup *parent, *child;
2849         int kmemcg_id;
2850
2851         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2852                 return;
2853         /*
2854          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2855          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2856          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2857          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2858          */
2859         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2860
2861         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2862
2863         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2864         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2865
2866         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2867         if (!parent)
2868                 parent = root_mem_cgroup;
2869
2870         /*
2871          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2872          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2873          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2874          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2875          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2876          * memcg_drain_all_list_lrus().
2877          */
2878         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2879         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2880                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2881                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2882                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2883                 if (!memcg->use_hierarchy)
2884                         break;
2885         }
2886         rcu_read_unlock();
2887
2888         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2889
2890         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2891 }
2892
2893 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2894 {
2895         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2896         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2897                 memcg_offline_kmem(memcg);
2898
2899         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2900                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2901                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2902                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2903         }
2904 }
2905 #else
2906 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2907 {
2908         return 0;
2909 }
2910 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2911 {
2912 }
2913 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2914 {
2915 }
2916 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2917
2918 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2919                                    unsigned long limit)
2920 {
2921         int ret;
2922
2923         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2924         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2925         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2926         return ret;
2927 }
2928
2929 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2930 {
2931         int ret;
2932
2933         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2934
2935         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2936         if (ret)
2937                 goto out;
2938
2939         if (!memcg->tcpmem_active) {
2940                 /*
2941                  * The active flag needs to be written after the static_key
2942                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2943                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
2944                  * for details, and note that we don't mark any socket as
2945                  * belonging to this memcg until that flag is up.
2946                  *
2947                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2948                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2949                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2950                  * yet, we'll lose accounting.
2951                  *
2952                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
2953                  * because when this value change, the code to process it is not
2954                  * patched in yet.
2955                  */
2956                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2957                 memcg->tcpmem_active = true;
2958         }
2959 out:
2960         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2961         return ret;
2962 }
2963
2964 /*
2965  * The user of this function is...
2966  * RES_LIMIT.
2967  */
2968 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2969                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2970 {
2971         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2972         unsigned long nr_pages;
2973         int ret;
2974
2975         buf = strstrip(buf);
2976         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
2977         if (ret)
2978                 return ret;
2979
2980         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
2981         case RES_LIMIT:
2982                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
2983                         ret = -EINVAL;
2984                         break;
2985                 }
2986                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
2987                 case _MEM:
2988                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
2989                         break;
2990                 case _MEMSWAP:
2991                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
2992                         break;
2993                 case _KMEM:
2994                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
2995                         break;
2996                 case _TCP:
2997                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
2998                         break;
2999                 }
3000                 break;
3001         case RES_SOFT_LIMIT:
3002                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3003                 ret = 0;
3004                 break;
3005         }
3006         return ret ?: nbytes;
3007 }
3008
3009 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3010                                 size_t nbytes, loff_t off)
3011 {
3012         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3013         struct page_counter *counter;
3014
3015         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3016         case _MEM:
3017                 counter = &memcg->memory;
3018                 break;
3019         case _MEMSWAP:
3020                 counter = &memcg->memsw;
3021                 break;
3022         case _KMEM:
3023                 counter = &memcg->kmem;
3024                 break;
3025         case _TCP:
3026                 counter = &memcg->tcpmem;
3027                 break;
3028         default:
3029                 BUG();
3030         }
3031
3032         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3033         case RES_MAX_USAGE:
3034                 page_counter_reset_watermark(counter);
3035                 break;
3036         case RES_FAILCNT:
3037                 counter->failcnt = 0;
3038                 break;
3039         default:
3040                 BUG();
3041         }
3042
3043         return nbytes;
3044 }
3045
3046 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3047                                         struct cftype *cft)
3048 {
3049         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3050 }
3051
3052 #ifdef CONFIG_MMU
3053 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3054                                         struct cftype *cft, u64 val)
3055 {
3056         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3057
3058         if (val & ~MOVE_MASK)
3059                 return -EINVAL;
3060
3061         /*
3062          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3063          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3064          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3065          * affect task migrations starting after the change.
3066          */
3067         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3068         return 0;
3069 }
3070 #else
3071 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3072                                         struct cftype *cft, u64 val)
3073 {
3074         return -ENOSYS;
3075 }
3076 #endif
3077
3078 #ifdef CONFIG_NUMA
3079 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3080 {
3081         struct numa_stat {
3082                 const char *name;
3083                 unsigned int lru_mask;
3084         };
3085
3086         static const struct numa_stat stats[] = {
3087                 { "total", LRU_ALL },
3088                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3089                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3090                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3091         };
3092         const struct numa_stat *stat;
3093         int nid;
3094         unsigned long nr;
3095         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3096
3097         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3098                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3099                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3100                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3101                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3102                                                           stat->lru_mask);
3103                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3104                 }
3105                 seq_putc(m, '\n');
3106         }
3107
3108         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3109                 struct mem_cgroup *iter;
3110
3111                 nr = 0;
3112                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3113                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3114                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3115                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3116                         nr = 0;
3117                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3118                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3119                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3120                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3121                 }
3122                 seq_putc(m, '\n');
3123         }
3124
3125         return 0;
3126 }
3127 #endif /* CONFIG_NUMA */
3128
3129 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3130 {
3131         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3132         unsigned long memory, memsw;
3133         struct mem_cgroup *mi;
3134         unsigned int i;
3135
3136         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3137                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3138         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3139                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3140         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3141
3142         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3143                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3144                         continue;
3145                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3146                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3147         }
3148
3149         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3150                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3151                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3152
3153         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3154                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3155                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3156
3157         /* Hierarchical information */
3158         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3159         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3160                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3161                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3162         }
3163         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3164                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3165         if (do_memsw_account())
3166                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3167                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3168
3169         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3170                 unsigned long long val = 0;
3171
3172                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3173                         continue;
3174                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3175                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3176                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3177         }
3178
3179         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3180                 unsigned long long val = 0;
3181
3182                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3183                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3184                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3185                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3186         }
3187
3188         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3189                 unsigned long long val = 0;
3190
3191                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3192                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3193                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3194         }
3195
3196 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3197         {
3198                 pg_data_t *pgdat;
3199                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3200                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3201                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3202                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3203
3204                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3205                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3206                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3207
3208                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3209                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3210                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3211                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3212                 }
3213                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3214                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3215                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3216                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3217         }
3218 #endif
3219
3220         return 0;
3221 }
3222
3223 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3224                                       struct cftype *cft)
3225 {
3226         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3227
3228         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3229 }
3230
3231 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3232                                        struct cftype *cft, u64 val)
3233 {
3234         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3235
3236         if (val > 100)
3237                 return -EINVAL;
3238
3239         if (css->parent)
3240                 memcg->swappiness = val;
3241         else
3242                 vm_swappiness = val;
3243
3244         return 0;
3245 }
3246
3247 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3248 {
3249         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3250         unsigned long usage;
3251         int i;
3252
3253         rcu_read_lock();
3254         if (!swap)
3255                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3256         else
3257                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3258
3259         if (!t)
3260                 goto unlock;
3261
3262         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3263
3264         /*
3265          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3266          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3267          * call of __mem_cgroup_threshold().
3268          */
3269         i = t->current_threshold;
3270
3271         /*
3272          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3273          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3274          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3275          * only one element of the array here.
3276          */
3277         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3278                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3279
3280         /* i = current_threshold + 1 */
3281         i++;
3282
3283         /*
3284          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3285          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3286          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3287          * only one element of the array here.
3288          */
3289         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3290                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3291
3292         /* Update current_threshold */
3293         t->current_threshold = i - 1;
3294 unlock:
3295         rcu_read_unlock();
3296 }
3297
3298 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3299 {
3300         while (memcg) {
3301                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3302                 if (do_memsw_account())
3303                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3304
3305                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3306         }
3307 }
3308
3309 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3310 {
3311         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3312         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3313
3314         if (_a->threshold > _b->threshold)
3315                 return 1;
3316
3317         if (_a->threshold < _b->threshold)
3318                 return -1;
3319
3320         return 0;
3321 }
3322
3323 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3324 {
3325         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3326
3327         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3328
3329         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3330                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3331
3332         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3333         return 0;
3334 }
3335
3336 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3337 {
3338         struct mem_cgroup *iter;
3339
3340         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3341                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3342 }
3343
3344 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3345         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3346 {
3347         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3348         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3349         unsigned long threshold;
3350         unsigned long usage;
3351         int i, size, ret;
3352
3353         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3354         if (ret)
3355                 return ret;
3356
3357         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3358
3359         if (type == _MEM) {
3360                 thresholds = &memcg->thresholds;
3361                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3362         } else if (type == _MEMSWAP) {
3363                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3364                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3365         } else
3366                 BUG();
3367
3368         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3369         if (thresholds->primary)
3370                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3371
3372         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3373
3374         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3375         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3376                         GFP_KERNEL);
3377         if (!new) {
3378                 ret = -ENOMEM;
3379                 goto unlock;
3380         }
3381         new->size = size;
3382
3383         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3384         if (thresholds->primary) {
3385                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3386                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3387         }
3388
3389         /* Add new threshold */
3390         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3391         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3392
3393         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3394         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3395                         compare_thresholds, NULL);
3396
3397         /* Find current threshold */
3398         new->current_threshold = -1;
3399         for (i = 0; i < size; i++) {
3400                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3401                         /*
3402                          * new->current_threshold will not be used until
3403                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3404                          * it here.
3405                          */
3406                         ++new->current_threshold;
3407                 } else
3408                         break;
3409         }
3410
3411         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3412         kfree(thresholds->spare);
3413         thresholds->spare = thresholds->primary;
3414
3415         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3416
3417         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3418         synchronize_rcu();
3419
3420 unlock:
3421         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3422
3423         return ret;
3424 }
3425
3426 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3427         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3428 {
3429         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3430 }
3431
3432 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3433         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3434 {
3435         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3436 }
3437
3438 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3439         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3440 {
3441         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3442         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3443         unsigned long usage;
3444         int i, j, size;
3445
3446         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3447
3448         if (type == _MEM) {
3449                 thresholds = &memcg->thresholds;
3450                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3451         } else if (type == _MEMSWAP) {
3452                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3453                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3454         } else
3455                 BUG();
3456
3457         if (!thresholds->primary)
3458                 goto unlock;
3459
3460         /* Check if a threshold crossed before removing */
3461         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3462
3463         /* Calculate new number of threshold */
3464         size = 0;
3465         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3466                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3467                         size++;
3468         }
3469
3470         new = thresholds->spare;
3471
3472         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3473         if (!size) {
3474                 kfree(new);
3475                 new = NULL;
3476                 goto swap_buffers;
3477         }
3478
3479         new->size = size;
3480
3481         /* Copy thresholds and find current threshold */
3482         new->current_threshold = -1;
3483         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3484                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3485                         continue;
3486
3487                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3488                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3489                         /*
3490                          * new->current_threshold will not be used
3491                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3492                          * it here.
3493                          */
3494                         ++new->current_threshold;
3495                 }
3496                 j++;
3497         }
3498
3499 swap_buffers:
3500         /* Swap primary and spare array */
3501         thresholds->spare = thresholds->primary;
3502
3503         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3504
3505         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3506         synchronize_rcu();
3507
3508         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3509         if (!new) {
3510                 kfree(thresholds->spare);
3511                 thresholds->spare = NULL;
3512         }
3513 unlock:
3514         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3515 }
3516
3517 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3518         struct eventfd_ctx *eventfd)
3519 {
3520         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3521 }
3522
3523 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3524         struct eventfd_ctx *eventfd)
3525 {
3526         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3527 }
3528
3529 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3530         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3531 {
3532         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3533
3534         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3535         if (!event)
3536                 return -ENOMEM;
3537
3538         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3539
3540         event->eventfd = eventfd;
3541         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3542
3543         /* already in OOM ? */
3544         if (memcg->under_oom)
3545                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3546         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3547
3548         return 0;
3549 }
3550
3551 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3552         struct eventfd_ctx *eventfd)
3553 {
3554         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3555
3556         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3557
3558         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3559                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3560                         list_del(&ev->list);
3561                         kfree(ev);
3562                 }
3563         }
3564
3565         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3566 }
3567
3568 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3569 {
3570         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3571
3572         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3573         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3574         return 0;
3575 }
3576
3577 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3578         struct cftype *cft, u64 val)
3579 {
3580         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3581
3582         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3583         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3584                 return -EINVAL;
3585
3586         memcg->oom_kill_disable = val;
3587         if (!val)
3588                 memcg_oom_recover(memcg);
3589
3590         return 0;
3591 }
3592
3593 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3594
3595 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3596 {
3597         return &memcg->cgwb_list;
3598 }
3599
3600 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3601 {
3602         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3603 }
3604
3605 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3606 {
3607         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3608 }
3609
3610 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3611 {
3612         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3613 }
3614
3615 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3616 {
3617         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3618
3619         if (!memcg->css.parent)
3620                 return NULL;
3621
3622         return &memcg->cgwb_domain;
3623 }
3624
3625 /**
3626  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3627  * @wb: bdi_writeback in question
3628  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3629  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3630  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3631  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3632  *
3633  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3634  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3635  * is a bit more involved.
3636  *
3637  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3638  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3639  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3640  * available memory in the system.  The caller should further cap
3641  * *@pheadroom accordingly.
3642  */
3643 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3644                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3645                          unsigned long *pwriteback)
3646 {
3647         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3648         struct mem_cgroup *parent;
3649
3650         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3651
3652         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3653         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3654         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3655                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3656         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3657
3658         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3659                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3660                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3661
3662                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3663                 memcg = parent;
3664         }
3665 }
3666
3667 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3668
3669 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3670 {
3671         return 0;
3672 }
3673
3674 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3675 {
3676 }
3677
3678 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3679 {
3680 }
3681
3682 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3683
3684 /*
3685  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3686  *
3687  * "cgroup.event_control" implementation.
3688  *
3689  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3690  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3691  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3692  *
3693  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3694  * possible.
3695  */
3696
3697 /*
3698  * Unregister event and free resources.
3699  *
3700  * Gets called from workqueue.
3701  */
3702 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3703 {
3704         struct mem_cgroup_event *event =
3705                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3706         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3707
3708         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3709
3710         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3711
3712         /* Notify userspace the event is going away. */
3713         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3714
3715         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3716         kfree(event);
3717         css_put(&memcg->css);
3718 }
3719
3720 /*
3721  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3722  *
3723  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3724  */
3725 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3726                             int sync, void *key)
3727 {
3728         struct mem_cgroup_event *event =
3729                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3730         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3731         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3732
3733         if (flags & POLLHUP) {
3734                 /*
3735                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3736                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3737                  * for us.
3738                  *
3739                  * We can't race against event freeing since the other
3740                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3741                  * which we hold.
3742                  */
3743                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3744                 if (!list_empty(&event->list)) {
3745                         list_del_init(&event->list);
3746                         /*
3747                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3748                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3749                          */
3750                         schedule_work(&event->remove);
3751                 }
3752                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3753         }
3754
3755         return 0;
3756 }
3757
3758 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3759                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3760 {
3761         struct mem_cgroup_event *event =
3762                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3763
3764         event->wqh = wqh;
3765         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3766 }
3767
3768 /*
3769  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3770  *
3771  * Parse input and register new cgroup event handler.
3772  *
3773  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3774  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3775  */
3776 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3777                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3778 {
3779         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3780         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3781         struct mem_cgroup_event *event;
3782         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3783         unsigned int efd, cfd;
3784         struct fd efile;
3785         struct fd cfile;
3786         const char *name;
3787         char *endp;
3788         int ret;
3789
3790         buf = strstrip(buf);
3791
3792         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3793         if (*endp != ' ')
3794                 return -EINVAL;
3795         buf = endp + 1;
3796
3797         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3798         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3799                 return -EINVAL;
3800         buf = endp + 1;
3801
3802         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3803         if (!event)
3804                 return -ENOMEM;
3805
3806         event->memcg = memcg;
3807         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3808         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3809         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3810         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3811
3812         efile = fdget(efd);
3813         if (!efile.file) {
3814                 ret = -EBADF;
3815                 goto out_kfree;
3816         }
3817
3818         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3819         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3820                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3821                 goto out_put_efile;
3822         }
3823
3824         cfile = fdget(cfd);
3825         if (!cfile.file) {
3826                 ret = -EBADF;
3827                 goto out_put_eventfd;
3828         }
3829
3830         /* the process need read permission on control file */
3831         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3832         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3833         if (ret < 0)
3834                 goto out_put_cfile;
3835
3836         /*
3837          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3838          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3839          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3840          * is for compatibility anyway.
3841          *
3842          * DO NOT ADD NEW FILES.
3843          */
3844         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3845
3846         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3847                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3848                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3849         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3850                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3851                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3852         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3853                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3854                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3855         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3856                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3857                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3858         } else {
3859                 ret = -EINVAL;
3860                 goto out_put_cfile;
3861         }
3862
3863         /*
3864          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3865          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3866          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3867          */
3868         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3869                                                &memory_cgrp_subsys);
3870         ret = -EINVAL;
3871         if (IS_ERR(cfile_css))
3872                 goto out_put_cfile;
3873         if (cfile_css != css) {
3874                 css_put(cfile_css);
3875                 goto out_put_cfile;
3876         }
3877
3878         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3879         if (ret)
3880                 goto out_put_css;
3881
3882         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3883
3884         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3885         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3886         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3887
3888         fdput(cfile);
3889         fdput(efile);
3890
3891         return nbytes;
3892
3893 out_put_css:
3894         css_put(css);
3895 out_put_cfile:
3896         fdput(cfile);
3897 out_put_eventfd:
3898         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3899 out_put_efile:
3900         fdput(efile);
3901 out_kfree:
3902         kfree(event);
3903
3904         return ret;
3905 }
3906
3907 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3908         {
3909                 .name = "usage_in_bytes",
3910                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3911                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3912         },
3913         {
3914                 .name = "max_usage_in_bytes",
3915                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3916                 .write = mem_cgroup_reset,
3917                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3918         },
3919         {
3920                 .name = "limit_in_bytes",
3921                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3922                 .write = mem_cgroup_write,
3923                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3924         },
3925         {
3926                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3927                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3928                 .write = mem_cgroup_write,
3929                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3930         },
3931         {
3932                 .name = "failcnt",
3933                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3934                 .write = mem_cgroup_reset,
3935                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3936         },
3937         {
3938                 .name = "stat",
3939                 .seq_show = memcg_stat_show,
3940         },
3941         {
3942                 .name = "force_empty",
3943                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3944         },
3945         {
3946                 .name = "use_hierarchy",
3947                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3948                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3949         },
3950         {
3951                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3952                 .write = memcg_write_event_control,
3953                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3954         },
3955         {
3956                 .name = "swappiness",
3957                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3958                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3959         },
3960         {
3961                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3962                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3963                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3964         },
3965         {
3966                 .name = "oom_control",
3967                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3968                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3969                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
3970         },
3971         {
3972                 .name = "pressure_level",
3973         },
3974 #ifdef CONFIG_NUMA
3975         {
3976                 .name = "numa_stat",
3977                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
3978         },
3979 #endif
3980         {
3981                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
3982                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
3983                 .write = mem_cgroup_write,
3984                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3985         },
3986         {
3987                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
3988                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
3989                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3990         },
3991         {
3992                 .name = "kmem.failcnt",
3993                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
3994                 .write = mem_cgroup_reset,
3995                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3996         },
3997         {
3998                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
3999                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4000                 .write = mem_cgroup_reset,
4001                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4002         },
4003 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4004         {
4005                 .name = "kmem.slabinfo",
4006                 .seq_start = memcg_slab_start,
4007                 .seq_next = memcg_slab_next,
4008                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4009                 .seq_show = memcg_slab_show,
4010         },
4011 #endif
4012         {
4013                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4014                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4015                 .write = mem_cgroup_write,
4016                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4017         },
4018         {
4019                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4020                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4021                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4022         },
4023         {
4024                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4025                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4026                 .write = mem_cgroup_reset,
4027                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4028         },
4029         {
4030                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4031                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4032                 .write = mem_cgroup_reset,
4033                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4034         },
4035         { },    /* terminate */
4036 };
4037
4038 /*
4039  * Private memory cgroup IDR
4040  *
4041  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4042  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4043  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4044  * memory-controlled cgroups to 64k.
4045  *
4046  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4047  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4048  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4049  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4050  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4051  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4052  *
4053  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4054  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4055  * when the CSS is offlined.
4056  *
4057  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4058  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4059  * those references are manageable from userspace.
4060  */
4061
4062 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4063
4064 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4065 {
4066         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4067         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4068 }
4069
4070 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4071 {
4072         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4073         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4074                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4075                 memcg->id.id = 0;
4076
4077                 /* Memcg ID pins CSS */
4078                 css_put(&memcg->css);
4079         }
4080 }
4081
4082 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4083 {
4084         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4085 }
4086
4087 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4088 {
4089         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4090 }
4091
4092 /**
4093  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4094  * @id: the memcg id to look up
4095  *
4096  * Caller must hold rcu_read_lock().
4097  */
4098 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4099 {
4100         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4101         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4102 }
4103
4104 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4105 {
4106         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4107         int tmp = node;
4108         /*
4109          * This routine is called against possible nodes.
4110          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4111          *
4112          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4113          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4114          *       function.
4115          */
4116         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4117                 tmp = -1;
4118         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4119         if (!pn)
4120                 return 1;
4121
4122         lruvec_init(&pn->lruvec);
4123         pn->usage_in_excess = 0;
4124         pn->on_tree = false;
4125         pn->memcg = memcg;
4126
4127         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4128         return 0;
4129 }
4130
4131 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4132 {
4133         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4134 }
4135
4136 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4137 {
4138         int node;
4139
4140         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4141         for_each_node(node)
4142                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4143         free_percpu(memcg->stat);
4144         kfree(memcg);
4145 }
4146
4147 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4148 {
4149         struct mem_cgroup *memcg;
4150         size_t size;
4151         int node;
4152
4153         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4154         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4155
4156         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4157         if (!memcg)
4158                 return NULL;
4159
4160         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4161                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4162                                  GFP_KERNEL);
4163         if (memcg->id.id < 0)
4164                 goto fail;
4165
4166         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4167         if (!memcg->stat)
4168                 goto fail;
4169
4170         for_each_node(node)
4171                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4172                         goto fail;
4173
4174         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4175                 goto fail;
4176
4177         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4178         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4179         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4180         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4181         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4182         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4183         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4184         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4185         memcg->socket_pressure = jiffies;
4186 #ifndef CONFIG_SLOB
4187         memcg->kmemcg_id = -1;
4188 #endif
4189 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4190         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4191 #endif
4192         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4193         return memcg;
4194 fail:
4195         if (memcg->id.id > 0)
4196                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4197         mem_cgroup_free(memcg);
4198         return NULL;
4199 }
4200
4201 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4202 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4203 {
4204         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4205         struct mem_cgroup *memcg;
4206         long error = -ENOMEM;
4207
4208         memcg = mem_cgroup_alloc();
4209         if (!memcg)
4210                 return ERR_PTR(error);
4211
4212         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4213         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4214         if (parent) {
4215                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4216                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4217         }
4218         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4219                 memcg->use_hierarchy = true;
4220                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4221                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4222                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4223                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4224                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4225         } else {
4226                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4227                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4228                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4229                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4230                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4231                 /*
4232                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4233                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4234                  * unfortunate state in our controller.
4235                  */
4236                 if (parent != root_mem_cgroup)
4237                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4238         }
4239
4240         /* The following stuff does not apply to the root */
4241         if (!parent) {
4242                 root_mem_cgroup = memcg;
4243                 return &memcg->css;
4244         }
4245
4246         error = memcg_online_kmem(memcg);
4247         if (error)
4248                 goto fail;
4249
4250         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4251                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4252
4253         return &memcg->css;
4254 fail:
4255         mem_cgroup_free(memcg);
4256         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4257 }
4258
4259 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4260 {
4261         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4262
4263         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4264         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4265         css_get(css);
4266         return 0;
4267 }
4268
4269 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4270 {
4271         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4272         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4273
4274         /*
4275          * Unregister events and notify userspace.
4276          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4277          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4278          */
4279         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4280         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4281                 list_del_init(&event->list);
4282                 schedule_work(&event->remove);
4283         }
4284         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4285
4286         memcg_offline_kmem(memcg);
4287         wb_memcg_offline(memcg);
4288
4289         mem_cgroup_id_put(memcg);
4290 }
4291
4292 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4293 {
4294         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4295
4296         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4297 }
4298
4299 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4300 {
4301         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4302
4303         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4304                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4305
4306         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4307                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4308
4309         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4310         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4311         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4312         memcg_free_kmem(memcg);
4313         mem_cgroup_free(memcg);
4314 }
4315
4316 /**
4317  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4318  * @css: the target css
4319  *
4320  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4321  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4322  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4323  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4324  * made visible again.
4325  *
4326  * The current implementation only resets the essential configurations.
4327  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4328  */
4329 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4330 {
4331         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4332
4333         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4334         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4335         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4336         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4337         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4338         memcg->low = 0;
4339         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4340         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4341         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4342 }
4343
4344 #ifdef CONFIG_MMU
4345 /* Handlers for move charge at task migration. */
4346 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4347 {
4348         int ret;
4349
4350         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4351         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4352         if (!ret) {
4353                 mc.precharge += count;
4354                 return ret;
4355         }
4356
4357         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4358         while (count--) {
4359                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4360                 if (ret)
4361                         return ret;
4362                 mc.precharge++;
4363                 cond_resched();
4364         }
4365         return 0;
4366 }
4367
4368 union mc_target {
4369         struct page     *page;
4370         swp_entry_t     ent;
4371 };
4372
4373 enum mc_target_type {
4374         MC_TARGET_NONE = 0,
4375         MC_TARGET_PAGE,
4376         MC_TARGET_SWAP,
4377 };
4378
4379 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4380                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4381 {
4382         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4383
4384         if (!page || !page_mapped(page))
4385                 return NULL;
4386         if (PageAnon(page)) {
4387                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4388                         return NULL;
4389         } else {
4390                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4391                         return NULL;
4392         }
4393         if (!get_page_unless_zero(page))
4394                 return NULL;
4395
4396         return page;
4397 }
4398
4399 #ifdef CONFIG_SWAP
4400 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4401                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4402 {
4403         struct page *page = NULL;
4404         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4405
4406         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4407                 return NULL;
4408         /*
4409          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4410          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4411          */
4412         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4413         if (do_memsw_account())
4414                 entry->val = ent.val;
4415
4416         return page;
4417 }
4418 #else
4419 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4420                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4421 {
4422         return NULL;
4423 }
4424 #endif
4425
4426 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4427                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4428 {
4429         struct page *page = NULL;
4430         struct address_space *mapping;
4431         pgoff_t pgoff;
4432
4433         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4434                 return NULL;
4435         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4436                 return NULL;
4437
4438         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4439         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4440
4441         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4442 #ifdef CONFIG_SWAP
4443         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4444         if (shmem_mapping(mapping)) {
4445                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4446                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4447                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4448                         if (do_memsw_account())
4449                                 *entry = swp;
4450                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4451                                              swp_offset(swp));
4452                 }
4453         } else
4454                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4455 #else
4456         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4457 #endif
4458         return page;
4459 }
4460
4461 /**
4462  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4463  * @page: the page
4464  * @compound: charge the page as compound or small page
4465  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4466  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4467  *
4468  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4469  *
4470  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4471  * from old cgroup.
4472  */
4473 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4474                                    bool compound,
4475                                    struct mem_cgroup *from,
4476                                    struct mem_cgroup *to)
4477 {
4478         unsigned long flags;
4479         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4480         int ret;
4481         bool anon;
4482
4483         VM_BUG_ON(from == to);
4484         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4485         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4486
4487         /*
4488          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4489          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4490          */
4491         ret = -EBUSY;
4492         if (!trylock_page(page))
4493                 goto out;
4494
4495         ret = -EINVAL;
4496         if (page->mem_cgroup != from)
4497                 goto out_unlock;
4498
4499         anon = PageAnon(page);
4500
4501         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4502
4503         if (!anon && page_mapped(page)) {
4504                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4505                                nr_pages);
4506                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4507                                nr_pages);
4508         }
4509
4510         /*
4511          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4512          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4513          * So mapping should be stable for dirty pages.
4514          */
4515         if (!anon && PageDirty(page)) {
4516                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4517
4518                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4519                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4520                                        nr_pages);
4521                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4522                                        nr_pages);
4523                 }
4524         }
4525
4526         if (PageWriteback(page)) {
4527                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4528                                nr_pages);
4529                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4530                                nr_pages);
4531         }
4532
4533         /*
4534          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4535          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4536          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4537          */
4538
4539         /* caller should have done css_get */
4540         page->mem_cgroup = to;
4541         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4542
4543         ret = 0;
4544
4545         local_irq_disable();
4546         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4547         memcg_check_events(to, page);
4548         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4549         memcg_check_events(from, page);
4550         local_irq_enable();
4551 out_unlock:
4552         unlock_page(page);
4553 out:
4554         return ret;
4555 }
4556
4557 /**
4558  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4559  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4560  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4561  * @ptent: the pte to be checked
4562  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4563  *
4564  * Returns
4565  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4566  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4567  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4568  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4569  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4570  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4571  *     in target->ent.
4572  *
4573  * Called with pte lock held.
4574  */
4575
4576 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4577                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4578 {
4579         struct page *page = NULL;
4580         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4581         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4582
4583         if (pte_present(ptent))
4584                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4585         else if (is_swap_pte(ptent))
4586                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4587         else if (pte_none(ptent))
4588                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4589
4590         if (!page && !ent.val)
4591                 return ret;
4592         if (page) {
4593                 /*
4594                  * Do only loose check w/o serialization.
4595                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4596                  * not under LRU exclusion.
4597                  */
4598                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4599                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4600                         if (target)
4601                                 target->page = page;
4602                 }
4603                 if (!ret || !target)
4604                         put_page(page);
4605         }
4606         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4607         if (ent.val && !ret &&
4608             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4609                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4610                 if (target)
4611                         target->ent = ent;
4612         }
4613         return ret;
4614 }
4615
4616 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4617 /*
4618  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4619  * support them for now.
4620  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4621  */
4622 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4623                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4624 {
4625         struct page *page = NULL;
4626         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4627
4628         page = pmd_page(pmd);
4629         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4630         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4631                 return ret;
4632         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4633                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4634                 if (target) {
4635                         get_page(page);
4636                         target->page = page;
4637                 }
4638         }
4639         return ret;
4640 }
4641 #else
4642 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4643                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4644 {
4645         return MC_TARGET_NONE;
4646 }
4647 #endif
4648
4649 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4650                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4651                                         struct mm_walk *walk)
4652 {
4653         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4654         pte_t *pte;
4655         spinlock_t *ptl;
4656
4657         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4658         if (ptl) {
4659                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4660                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4661                 spin_unlock(ptl);
4662                 return 0;
4663         }
4664
4665         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4666                 return 0;
4667         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4668         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4669                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4670                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4671         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4672         cond_resched();
4673
4674         return 0;
4675 }
4676
4677 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4678 {
4679         unsigned long precharge;
4680
4681         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4682                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4683                 .mm = mm,
4684         };
4685         down_read(&mm->mmap_sem);
4686         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
4687                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4688         up_read(&mm->mmap_sem);
4689
4690         precharge = mc.precharge;
4691         mc.precharge = 0;
4692
4693         return precharge;
4694 }
4695
4696 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4697 {
4698         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4699
4700         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4701         mc.moving_task = current;
4702         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4703 }
4704
4705 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4706 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4707 {
4708         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4709         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4710
4711         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4712         if (mc.precharge) {
4713                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4714                 mc.precharge = 0;
4715         }
4716         /*
4717          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4718          * we must uncharge here.
4719          */
4720         if (mc.moved_charge) {
4721                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4722                 mc.moved_charge = 0;
4723         }
4724         /* we must fixup refcnts and charges */
4725         if (mc.moved_swap) {
4726                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4727                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4728                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4729
4730                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
4731
4732                 /*
4733                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4734                  * should uncharge to->memory.
4735                  */
4736                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4737                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4738
4739                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
4740                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
4741
4742                 mc.moved_swap = 0;
4743         }
4744         memcg_oom_recover(from);
4745         memcg_oom_recover(to);
4746         wake_up_all(&mc.waitq);
4747 }
4748
4749 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4750 {
4751         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4752
4753         /*
4754          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4755          * task migration.
4756          */
4757         mc.moving_task = NULL;
4758         __mem_cgroup_clear_mc();
4759         spin_lock(&mc.lock);
4760         mc.from = NULL;
4761         mc.to = NULL;
4762         mc.mm = NULL;
4763         spin_unlock(&mc.lock);
4764
4765         mmput(mm);
4766 }
4767
4768 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4769 {
4770         struct cgroup_subsys_state *css;
4771         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4772         struct mem_cgroup *from;
4773         struct task_struct *leader, *p;
4774         struct mm_struct *mm;
4775         unsigned long move_flags;
4776         int ret = 0;
4777
4778         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4779         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4780                 return 0;
4781
4782         /*
4783          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4784          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4785          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4786          * multiple.
4787          */
4788         p = NULL;
4789         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4790                 WARN_ON_ONCE(p);
4791                 p = leader;
4792                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4793         }
4794         if (!p)
4795                 return 0;
4796
4797         /*
4798          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4799          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4800          * So we need to save it, and keep it going.
4801          */
4802         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4803         if (!move_flags)
4804                 return 0;
4805
4806         from = mem_cgroup_from_task(p);
4807
4808         VM_BUG_ON(from == memcg);
4809
4810         mm = get_task_mm(p);
4811         if (!mm)
4812                 return 0;
4813         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4814         if (mm->owner == p) {
4815                 VM_BUG_ON(mc.from);
4816                 VM_BUG_ON(mc.to);
4817                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4818                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4819                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4820
4821                 spin_lock(&mc.lock);
4822                 mc.mm = mm;
4823                 mc.from = from;
4824                 mc.to = memcg;
4825                 mc.flags = move_flags;
4826                 spin_unlock(&mc.lock);
4827                 /* We set mc.moving_task later */
4828
4829                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4830                 if (ret)
4831                         mem_cgroup_clear_mc();
4832         } else {
4833                 mmput(mm);
4834         }
4835         return ret;
4836 }
4837
4838 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4839 {
4840         if (mc.to)
4841                 mem_cgroup_clear_mc();
4842 }
4843
4844 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4845                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4846                                 struct mm_walk *walk)
4847 {
4848         int ret = 0;
4849         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4850         pte_t *pte;
4851         spinlock_t *ptl;
4852         enum mc_target_type target_type;
4853         union mc_target target;
4854         struct page *page;
4855
4856         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4857         if (ptl) {
4858                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4859                         spin_unlock(ptl);
4860                         return 0;
4861                 }
4862                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4863                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4864                         page = target.page;
4865                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4866                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4867                                                              mc.from, mc.to)) {
4868                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4869                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4870                                 }
4871                                 putback_lru_page(page);
4872                         }
4873                         put_page(page);
4874                 }
4875                 spin_unlock(ptl);
4876                 return 0;
4877         }
4878
4879         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4880                 return 0;
4881 retry:
4882         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4883         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4884                 pte_t ptent = *(pte++);
4885                 swp_entry_t ent;
4886
4887                 if (!mc.precharge)
4888                         break;
4889
4890                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4891                 case MC_TARGET_PAGE:
4892                         page = target.page;
4893                         /*
4894                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4895                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4896                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4897                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4898                          */
4899                         if (PageTransCompound(page))
4900                                 goto put;
4901                         if (isolate_lru_page(page))
4902                                 goto put;
4903                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4904                                                 mc.from, mc.to)) {
4905                                 mc.precharge--;
4906                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4907                                 mc.moved_charge++;
4908                         }
4909                         putback_lru_page(page);
4910 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4911                         put_page(page);
4912                         break;
4913                 case MC_TARGET_SWAP:
4914                         ent = target.ent;
4915                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4916                                 mc.precharge--;
4917                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4918                                 mc.moved_swap++;
4919                         }
4920                         break;
4921                 default:
4922                         break;
4923                 }
4924         }
4925         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4926         cond_resched();
4927
4928         if (addr != end) {
4929                 /*
4930                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4931                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4932                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4933                  * phase.
4934                  */
4935                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4936                 if (!ret)
4937                         goto retry;
4938         }
4939
4940         return ret;
4941 }
4942
4943 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4944 {
4945         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4946                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4947                 .mm = mc.mm,
4948         };
4949
4950         lru_add_drain_all();
4951         /*
4952          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4953          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4954          * for already started RCU-only updates to finish.
4955          */
4956         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4957         synchronize_rcu();
4958 retry:
4959         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
4960                 /*
4961                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4962                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4963                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4964                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4965                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4966                  */
4967                 __mem_cgroup_clear_mc();
4968                 cond_resched();
4969                 goto retry;
4970         }
4971         /*
4972          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4973          * additional charge, the page walk just aborts.
4974          */
4975         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4976
4977         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
4978         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
4979 }
4980
4981 static void mem_cgroup_move_task(void)
4982 {
4983         if (mc.to) {
4984                 mem_cgroup_move_charge();
4985                 mem_cgroup_clear_mc();
4986         }
4987 }
4988 #else   /* !CONFIG_MMU */
4989 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4990 {
4991         return 0;
4992 }
4993 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4994 {
4995 }
4996 static void mem_cgroup_move_task(void)
4997 {
4998 }
4999 #endif
5000
5001 /*
5002  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5003  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5004  * attempt.
5005  */
5006 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5007 {
5008         /*
5009          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5010          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5011          * on for the root memcg is enough.
5012          */
5013         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5014                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5015         else
5016                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5017 }
5018
5019 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5020                                struct cftype *cft)
5021 {
5022         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5023
5024         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5025 }
5026
5027 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5028 {
5029         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5030         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5031
5032         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5033                 seq_puts(m, "max\n");
5034         else
5035                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5036
5037         return 0;
5038 }
5039
5040 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5041                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5042 {
5043         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5044         unsigned long low;
5045         int err;
5046
5047         buf = strstrip(buf);
5048         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5049         if (err)
5050                 return err;
5051
5052         memcg->low = low;
5053
5054         return nbytes;
5055 }
5056
5057 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5058 {
5059         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5060         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5061
5062         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5063                 seq_puts(m, "max\n");
5064         else
5065                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5066
5067         return 0;
5068 }
5069
5070 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5071                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5072 {
5073         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5074         unsigned long nr_pages;
5075         unsigned long high;
5076         int err;
5077
5078         buf = strstrip(buf);
5079         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5080         if (err)
5081                 return err;
5082
5083         memcg->high = high;
5084
5085         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5086         if (nr_pages > high)
5087                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5088                                              GFP_KERNEL, true);
5089
5090         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5091         return nbytes;
5092 }
5093
5094 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5095 {
5096         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5097         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5098
5099         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5100                 seq_puts(m, "max\n");
5101         else
5102                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5103
5104         return 0;
5105 }
5106
5107 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5108                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5109 {
5110         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5111         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5112         bool drained = false;
5113         unsigned long max;
5114         int err;
5115
5116         buf = strstrip(buf);
5117         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5118         if (err)
5119                 return err;
5120
5121         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5122
5123         for (;;) {
5124                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5125
5126                 if (nr_pages <= max)
5127                         break;
5128
5129                 if (signal_pending(current)) {
5130                         err = -EINTR;
5131                         break;
5132                 }
5133
5134                 if (!drained) {
5135                         drain_all_stock(memcg);
5136                         drained = true;
5137                         continue;
5138                 }
5139
5140                 if (nr_reclaims) {
5141                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5142                                                           GFP_KERNEL, true))
5143                                 nr_reclaims--;
5144                         continue;
5145                 }
5146
5147                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_OOM, 1);
5148                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5149                         break;
5150         }
5151
5152         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5153         return nbytes;
5154 }
5155
5156 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5157 {
5158         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5159
5160         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5161         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5162         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5163         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5164
5165         return 0;
5166 }
5167
5168 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5169 {
5170         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5171         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5172         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5173         int i;
5174
5175         /*
5176          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5177          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5178          *
5179          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5180          * 1) generic big picture -> specifics and details
5181          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5182          *
5183          * Current memory state:
5184          */
5185
5186         tree_stat(memcg, stat);
5187         tree_events(memcg, events);
5188
5189         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5190                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_RSS] * PAGE_SIZE);
5191         seq_printf(m, "file %llu\n",
5192                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_CACHE] * PAGE_SIZE);
5193         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5194                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5195         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5196                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5197                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5198         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5199                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5200
5201         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5202                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5203         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5204                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5205         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5206                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5207
5208         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5209                 struct mem_cgroup *mi;
5210                 unsigned long val = 0;
5211
5212                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5213                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5214                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5215                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5216         }
5217
5218         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5219                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5220         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5221                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5222
5223         /* Accumulated memory events */
5224
5225         seq_printf(m, "pgfault %lu\n",
5226                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
5227         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n",
5228                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
5229
5230         return 0;
5231 }
5232
5233 static struct cftype memory_files[] = {
5234         {
5235                 .name = "current",
5236                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5237                 .read_u64 = memory_current_read,
5238         },
5239         {
5240                 .name = "low",
5241                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5242                 .seq_show = memory_low_show,
5243                 .write = memory_low_write,
5244         },
5245         {
5246                 .name = "high",
5247                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5248                 .seq_show = memory_high_show,
5249                 .write = memory_high_write,
5250         },
5251         {
5252                 .name = "max",
5253                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5254                 .seq_show = memory_max_show,
5255                 .write = memory_max_write,
5256         },
5257         {
5258                 .name = "events",
5259                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5260                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5261                 .seq_show = memory_events_show,
5262         },
5263         {
5264                 .name = "stat",
5265                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5266                 .seq_show = memory_stat_show,
5267         },
5268         { }     /* terminate */
5269 };
5270
5271 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5272         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5273         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5274         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5275         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5276         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5277         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5278         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5279         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5280         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5281         .bind = mem_cgroup_bind,
5282         .dfl_cftypes = memory_files,
5283         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5284         .early_init = 0,
5285 };
5286
5287 /**
5288  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5289  * @root: the highest ancestor to consider
5290  * @memcg: the memory cgroup to check
5291  *
5292  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5293  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5294  */
5295 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5296 {
5297         if (mem_cgroup_disabled())
5298                 return false;
5299
5300         /*
5301          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5302          * it's never low when looked at directly, and it is not
5303          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5304          */
5305
5306         if (memcg == root_mem_cgroup)
5307                 return false;
5308
5309         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5310                 return false;
5311
5312         while (memcg != root) {
5313                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5314
5315                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5316                         break;
5317
5318                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5319                         return false;
5320         }
5321         return true;
5322 }
5323
5324 /**
5325  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5326  * @page: page to charge
5327  * @mm: mm context of the victim
5328  * @gfp_mask: reclaim mode
5329  * @memcgp: charged memcg return
5330  * @compound: charge the page as compound or small page
5331  *
5332  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5333  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5334  *
5335  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5336  * Otherwise, an error code is returned.
5337  *
5338  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5339  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5340  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5341  */
5342 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5343                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5344                           bool compound)
5345 {
5346         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5347         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5348         int ret = 0;
5349
5350         if (mem_cgroup_disabled())
5351                 goto out;
5352
5353         if (PageSwapCache(page)) {
5354                 /*
5355                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5356                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5357                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5358                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5359                  * in turn serializes uncharging.
5360                  */
5361                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5362                 if (page->mem_cgroup)
5363                         goto out;
5364
5365                 if (do_swap_account) {
5366                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5367                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5368
5369                         rcu_read_lock();
5370                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5371                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5372                                 memcg = NULL;
5373                         rcu_read_unlock();
5374                 }
5375         }
5376
5377         if (!memcg)
5378                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5379
5380         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5381
5382         css_put(&memcg->css);
5383 out:
5384         *memcgp = memcg;
5385         return ret;
5386 }
5387
5388 /**
5389  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5390  * @page: page to charge
5391  * @memcg: memcg to charge the page to
5392  * @lrucare: page might be on LRU already
5393  * @compound: charge the page as compound or small page
5394  *
5395  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5396  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5397  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5398  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5399  *
5400  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5401  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5402  *
5403  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5404  */
5405 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5406                               bool lrucare, bool compound)
5407 {
5408         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5409
5410         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5411         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5412
5413         if (mem_cgroup_disabled())
5414                 return;
5415         /*
5416          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5417          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5418          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5419          */
5420         if (!memcg)
5421                 return;
5422
5423         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5424
5425         local_irq_disable();
5426         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5427         memcg_check_events(memcg, page);
5428         local_irq_enable();
5429
5430         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5431                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5432                 /*
5433                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5434                  * let's not wait for it.  The page already received a
5435                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5436                  */
5437                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5438         }
5439 }
5440
5441 /**
5442  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5443  * @page: page to charge
5444  * @memcg: memcg to charge the page to
5445  * @compound: charge the page as compound or small page
5446  *
5447  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5448  */
5449 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5450                 bool compound)
5451 {
5452         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5453
5454         if (mem_cgroup_disabled())
5455                 return;
5456         /*
5457          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5458          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5459          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5460          */
5461         if (!memcg)
5462                 return;
5463
5464         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5465 }
5466
5467 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5468                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5469                            unsigned long nr_huge, unsigned long nr_kmem,
5470                            struct page *dummy_page)
5471 {
5472         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file + nr_kmem;
5473         unsigned long flags;
5474
5475         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5476                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5477                 if (do_memsw_account())
5478                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5479                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && nr_kmem)
5480                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_kmem);
5481                 memcg_oom_recover(memcg);
5482         }
5483
5484         local_irq_save(flags);
5485         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5486         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5487         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5488         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5489         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5490         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5491         local_irq_restore(flags);
5492
5493         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5494                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5495 }
5496
5497 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5498 {
5499         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5500         unsigned long nr_anon = 0;
5501         unsigned long nr_file = 0;
5502         unsigned long nr_huge = 0;
5503         unsigned long nr_kmem = 0;
5504         unsigned long pgpgout = 0;
5505         struct list_head *next;
5506         struct page *page;
5507
5508         /*
5509          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5510          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5511          */
5512         next = page_list->next;
5513         do {
5514                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5515                 next = page->lru.next;
5516
5517                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5518                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5519
5520                 if (!page->mem_cgroup)
5521                         continue;
5522
5523                 /*
5524                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5525                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5526                  * exclusive access to the page.
5527                  */
5528
5529                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5530                         if (memcg) {
5531                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5532                                                nr_huge, nr_kmem, page);
5533                                 pgpgout = nr_anon = nr_file =
5534                                         nr_huge = nr_kmem = 0;
5535                         }
5536                         memcg = page->mem_cgroup;
5537                 }
5538
5539                 if (!PageKmemcg(page)) {
5540                         unsigned int nr_pages = 1;
5541
5542                         if (PageTransHuge(page)) {
5543                                 nr_pages <<= compound_order(page);
5544                                 nr_huge += nr_pages;
5545                         }
5546                         if (PageAnon(page))
5547                                 nr_anon += nr_pages;
5548                         else
5549                                 nr_file += nr_pages;
5550                         pgpgout++;
5551                 } else {
5552                         nr_kmem += 1 << compound_order(page);
5553                         __ClearPageKmemcg(page);
5554                 }
5555
5556                 page->mem_cgroup = NULL;
5557         } while (next != page_list);
5558
5559         if (memcg)
5560                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5561                                nr_huge, nr_kmem, page);
5562 }
5563
5564 /**
5565  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5566  * @page: page to uncharge
5567  *
5568  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5569  * mem_cgroup_commit_charge().
5570  */
5571 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5572 {
5573         if (mem_cgroup_disabled())
5574                 return;
5575
5576         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5577         if (!page->mem_cgroup)
5578                 return;
5579
5580         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5581         uncharge_list(&page->lru);
5582 }
5583
5584 /**
5585  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5586  * @page_list: list of pages to uncharge
5587  *
5588  * Uncharge a list of pages previously charged with
5589  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5590  */
5591 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5592 {
5593         if (mem_cgroup_disabled())
5594                 return;
5595
5596         if (!list_empty(page_list))
5597                 uncharge_list(page_list);
5598 }
5599
5600 /**
5601  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5602  * @oldpage: currently circulating page
5603  * @newpage: replacement page
5604  *
5605  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5606  * be uncharged upon free.
5607  *
5608  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5609  */
5610 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5611 {
5612         struct mem_cgroup *memcg;
5613         unsigned int nr_pages;
5614         bool compound;
5615         unsigned long flags;
5616
5617         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5618         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5619         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5620         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5621                        newpage);
5622
5623         if (mem_cgroup_disabled())
5624                 return;
5625
5626         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5627         if (newpage->mem_cgroup)
5628                 return;
5629
5630         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5631         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5632         if (!memcg)
5633                 return;
5634
5635         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5636         compound = PageTransHuge(newpage);
5637         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5638
5639         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5640         if (do_memsw_account())
5641                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5642         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5643
5644         commit_charge(newpage, memcg, false);
5645
5646         local_irq_save(flags);
5647         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5648         memcg_check_events(memcg, newpage);
5649         local_irq_restore(flags);
5650 }
5651
5652 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5653 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5654
5655 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
5656 {
5657         struct mem_cgroup *memcg;
5658
5659         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
5660                 return;
5661
5662         /*
5663          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
5664          * filled. It won't however, necessarily happen from
5665          * process context. So the test for root memcg given
5666          * the current task's memcg won't help us in this case.
5667          *
5668          * Respecting the original socket's memcg is a better
5669          * decision in this case.
5670          */
5671         if (sk->sk_memcg) {
5672                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5673                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5674                 return;
5675         }
5676
5677         rcu_read_lock();
5678         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5679         if (memcg == root_mem_cgroup)
5680                 goto out;
5681         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5682                 goto out;
5683         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5684                 sk->sk_memcg = memcg;
5685 out:
5686         rcu_read_unlock();
5687 }
5688
5689 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
5690 {
5691         if (sk->sk_memcg)
5692                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
5693 }
5694
5695 /**
5696  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5697  * @memcg: memcg to charge
5698  * @nr_pages: number of pages to charge
5699  *
5700  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5701  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5702  */
5703 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5704 {
5705         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5706
5707         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5708                 struct page_counter *fail;
5709
5710                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5711                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5712                         return true;
5713                 }
5714                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5715                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5716                 return false;
5717         }
5718
5719         /* Don't block in the packet receive path */
5720         if (in_softirq())
5721                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5722
5723         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5724
5725         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5726                 return true;
5727
5728         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5729         return false;
5730 }
5731
5732 /**
5733  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5734  * @memcg - memcg to uncharge
5735  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5736  */
5737 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5738 {
5739         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5740                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5741                 return;
5742         }
5743
5744         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5745
5746         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5747         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5748 }
5749
5750 static int __init cgroup_memory(char *s)
5751 {
5752         char *token;
5753
5754         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5755                 if (!*token)
5756                         continue;
5757                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5758                         cgroup_memory_nosocket = true;
5759                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5760                         cgroup_memory_nokmem = true;
5761         }
5762         return 0;
5763 }
5764 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5765
5766 /*
5767  * subsys_initcall() for memory controller.
5768  *
5769  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
5770  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
5771  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
5772  * should be initialized from here.
5773  */
5774 static int __init mem_cgroup_init(void)
5775 {
5776         int cpu, node;
5777
5778 #ifndef CONFIG_SLOB
5779         /*
5780          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
5781          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
5782          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
5783          * destroyed simultaneously.
5784          */
5785         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
5786         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
5787 #endif
5788
5789         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
5790                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
5791
5792         for_each_possible_cpu(cpu)
5793                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5794                           drain_local_stock);
5795
5796         for_each_node(node) {
5797                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5798
5799                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5800                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5801
5802                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
5803                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
5804                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5805         }
5806
5807         return 0;
5808 }
5809 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5810
5811 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5812 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
5813 {
5814         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
5815                 /*
5816                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
5817                  * always be >= 1.
5818                  */
5819                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
5820                         VM_BUG_ON(1);
5821                         break;
5822                 }
5823                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5824                 if (!memcg)
5825                         memcg = root_mem_cgroup;
5826         }
5827         return memcg;
5828 }
5829
5830 /**
5831  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5832  * @page: page whose memsw charge to transfer
5833  * @entry: swap entry to move the charge to
5834  *
5835  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5836  */
5837 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5838 {
5839         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
5840         unsigned short oldid;
5841
5842         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5843         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5844
5845         if (!do_memsw_account())
5846                 return;
5847
5848         memcg = page->mem_cgroup;
5849
5850         /* Readahead page, never charged */
5851         if (!memcg)
5852                 return;
5853
5854         /*
5855          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
5856          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
5857          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
5858          */
5859         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5860         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg));
5861         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5862         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, true);
5863
5864         page->mem_cgroup = NULL;
5865
5866         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5867                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5868
5869         if (memcg != swap_memcg) {
5870                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
5871                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, 1);
5872                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5873         }
5874
5875         /*
5876          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5877          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5878          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5879          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5880          */
5881         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5882         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5883         memcg_check_events(memcg, page);
5884
5885         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5886                 css_put(&memcg->css);
5887 }
5888
5889 /*
5890  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5891  * @page: page being added to swap
5892  * @entry: swap entry to charge
5893  *
5894  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5895  *
5896  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5897  */
5898 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5899 {
5900         struct mem_cgroup *memcg;
5901         struct page_counter *counter;
5902         unsigned short oldid;
5903
5904         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5905                 return 0;
5906
5907         memcg = page->mem_cgroup;
5908
5909         /* Readahead page, never charged */
5910         if (!memcg)
5911                 return 0;
5912
5913         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5914
5915         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5916             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter)) {
5917                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5918                 return -ENOMEM;
5919         }
5920
5921         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5922         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5923         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5924
5925         return 0;
5926 }
5927
5928 /**
5929  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5930  * @entry: swap entry to uncharge
5931  *
5932  * Drop the swap charge associated with @entry.
5933  */
5934 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5935 {
5936         struct mem_cgroup *memcg;
5937         unsigned short id;
5938
5939         if (!do_swap_account)
5940                 return;
5941
5942         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5943         rcu_read_lock();
5944         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5945         if (memcg) {
5946                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5947                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5948                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5949                         else
5950                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5951                 }
5952                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5953                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5954         }
5955         rcu_read_unlock();
5956 }
5957
5958 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
5959 {
5960         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
5961
5962         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5963                 return nr_swap_pages;
5964         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5965                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
5966                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
5967                                       page_counter_read(&memcg->swap));
5968         return nr_swap_pages;
5969 }
5970
5971 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
5972 {
5973         struct mem_cgroup *memcg;
5974
5975         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5976
5977         if (vm_swap_full())
5978                 return true;
5979         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5980                 return false;
5981
5982         memcg = page->mem_cgroup;
5983         if (!memcg)
5984                 return false;
5985
5986         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5987                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
5988                         return true;
5989
5990         return false;
5991 }
5992
5993 /* for remember boot option*/
5994 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5995 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5996 #else
5997 static int really_do_swap_account __initdata;
5998 #endif
5999
6000 static int __init enable_swap_account(char *s)
6001 {
6002         if (!strcmp(s, "1"))
6003                 really_do_swap_account = 1;
6004         else if (!strcmp(s, "0"))
6005                 really_do_swap_account = 0;
6006         return 1;
6007 }
6008 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6009
6010 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6011                              struct cftype *cft)
6012 {
6013         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6014
6015         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6016 }
6017
6018 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6019 {
6020         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6021         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
6022
6023         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6024                 seq_puts(m, "max\n");
6025         else
6026                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6027
6028         return 0;
6029 }
6030
6031 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6032                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6033 {
6034         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6035         unsigned long max;
6036         int err;
6037
6038         buf = strstrip(buf);
6039         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6040         if (err)
6041                 return err;
6042
6043         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6044         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6045         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6046         if (err)
6047                 return err;
6048
6049         return nbytes;
6050 }
6051
6052 static struct cftype swap_files[] = {
6053         {
6054                 .name = "swap.current",
6055                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6056                 .read_u64 = swap_current_read,
6057         },
6058         {
6059                 .name = "swap.max",
6060                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6061                 .seq_show = swap_max_show,
6062                 .write = swap_max_write,
6063         },
6064         { }     /* terminate */
6065 };
6066
6067 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6068         {
6069                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6070                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6071                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6072         },
6073         {
6074                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6075                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6076                 .write = mem_cgroup_reset,
6077                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6078         },
6079         {
6080                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6081                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6082                 .write = mem_cgroup_write,
6083                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6084         },
6085         {
6086                 .name = "memsw.failcnt",
6087                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6088                 .write = mem_cgroup_reset,
6089                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6090         },
6091         { },    /* terminate */
6092 };
6093
6094 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6095 {
6096         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6097                 do_swap_account = 1;
6098                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6099                                                swap_files));
6100                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6101                                                   memsw_cgroup_files));
6102         }
6103         return 0;
6104 }
6105 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6106
6107 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */