Merge tag 'xtensa-20170403' of git://github.com/jcmvbkbc/linux-xtensa
[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/sched/mm.h>
39 #include <linux/shmem_fs.h>
40 #include <linux/hugetlb.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/smp.h>
43 #include <linux/page-flags.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/bit_spinlock.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/limits.h>
48 #include <linux/export.h>
49 #include <linux/mutex.h>
50 #include <linux/rbtree.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swap.h>
53 #include <linux/swapops.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/eventfd.h>
56 #include <linux/poll.h>
57 #include <linux/sort.h>
58 #include <linux/fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/vmpressure.h>
61 #include <linux/mm_inline.h>
62 #include <linux/swap_cgroup.h>
63 #include <linux/cpu.h>
64 #include <linux/oom.h>
65 #include <linux/lockdep.h>
66 #include <linux/file.h>
67 #include <linux/tracehook.h>
68 #include "internal.h"
69 #include <net/sock.h>
70 #include <net/ip.h>
71 #include "slab.h"
72
73 #include <linux/uaccess.h>
74
75 #include <trace/events/vmscan.h>
76
77 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
78 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
79
80 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
81
82 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
83
84 /* Socket memory accounting disabled? */
85 static bool cgroup_memory_nosocket;
86
87 /* Kernel memory accounting disabled? */
88 static bool cgroup_memory_nokmem;
89
90 /* Whether the swap controller is active */
91 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
92 int do_swap_account __read_mostly;
93 #else
94 #define do_swap_account         0
95 #endif
96
97 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
98 static bool do_memsw_account(void)
99 {
100         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
101 }
102
103 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
104         "cache",
105         "rss",
106         "rss_huge",
107         "mapped_file",
108         "dirty",
109         "writeback",
110         "swap",
111 };
112
113 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
114         "pgpgin",
115         "pgpgout",
116         "pgfault",
117         "pgmajfault",
118 };
119
120 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
121         "inactive_anon",
122         "active_anon",
123         "inactive_file",
124         "active_file",
125         "unevictable",
126 };
127
128 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
129 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
130 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
131
132 /*
133  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
134  * their hierarchy representation
135  */
136
137 struct mem_cgroup_tree_per_node {
138         struct rb_root rb_root;
139         spinlock_t lock;
140 };
141
142 struct mem_cgroup_tree {
143         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
144 };
145
146 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
147
148 /* for OOM */
149 struct mem_cgroup_eventfd_list {
150         struct list_head list;
151         struct eventfd_ctx *eventfd;
152 };
153
154 /*
155  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
156  */
157 struct mem_cgroup_event {
158         /*
159          * memcg which the event belongs to.
160          */
161         struct mem_cgroup *memcg;
162         /*
163          * eventfd to signal userspace about the event.
164          */
165         struct eventfd_ctx *eventfd;
166         /*
167          * Each of these stored in a list by the cgroup.
168          */
169         struct list_head list;
170         /*
171          * register_event() callback will be used to add new userspace
172          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
173          * on eventfd to send notification to userspace.
174          */
175         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
176                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
177         /*
178          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
179          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
180          * if you want provide notification functionality.
181          */
182         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
183                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
184         /*
185          * All fields below needed to unregister event when
186          * userspace closes eventfd.
187          */
188         poll_table pt;
189         wait_queue_head_t *wqh;
190         wait_queue_t wait;
191         struct work_struct remove;
192 };
193
194 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
195 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
196
197 /* Stuffs for move charges at task migration. */
198 /*
199  * Types of charges to be moved.
200  */
201 #define MOVE_ANON       0x1U
202 #define MOVE_FILE       0x2U
203 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
204
205 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
206 static struct move_charge_struct {
207         spinlock_t        lock; /* for from, to */
208         struct mm_struct  *mm;
209         struct mem_cgroup *from;
210         struct mem_cgroup *to;
211         unsigned long flags;
212         unsigned long precharge;
213         unsigned long moved_charge;
214         unsigned long moved_swap;
215         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
216         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
217 } mc = {
218         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
219         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
220 };
221
222 /*
223  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
224  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
225  */
226 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
227 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
228
229 enum charge_type {
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
232         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
233         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
234         NR_CHARGE_TYPE,
235 };
236
237 /* for encoding cft->private value on file */
238 enum res_type {
239         _MEM,
240         _MEMSWAP,
241         _OOM_TYPE,
242         _KMEM,
243         _TCP,
244 };
245
246 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
247 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
248 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
249 /* Used for OOM nofiier */
250 #define OOM_CONTROL             (0)
251
252 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
253 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
254 {
255         if (!memcg)
256                 memcg = root_mem_cgroup;
257         return &memcg->vmpressure;
258 }
259
260 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
261 {
262         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
263 }
264
265 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
266 {
267         return (memcg == root_mem_cgroup);
268 }
269
270 #ifndef CONFIG_SLOB
271 /*
272  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
273  * The main reason for not using cgroup id for this:
274  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
275  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
276  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
277  *  200 entry array for that.
278  *
279  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
280  * will double each time we have to increase it.
281  */
282 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
283 int memcg_nr_cache_ids;
284
285 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
286 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
287
288 void memcg_get_cache_ids(void)
289 {
290         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
291 }
292
293 void memcg_put_cache_ids(void)
294 {
295         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
296 }
297
298 /*
299  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
300  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
301  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
302  * tunable, but that is strictly not necessary.
303  *
304  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
305  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
306  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
307  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
308  * increase ours as well if it increases.
309  */
310 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
311 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
312
313 /*
314  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
315  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
316  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
317  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
318  */
319 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
320 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
321
322 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
323
324 #endif /* !CONFIG_SLOB */
325
326 /**
327  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
328  * @page: page of interest
329  *
330  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
331  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
332  * until it is released.
333  *
334  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
335  * is returned.
336  */
337 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
338 {
339         struct mem_cgroup *memcg;
340
341         memcg = page->mem_cgroup;
342
343         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
344                 memcg = root_mem_cgroup;
345
346         return &memcg->css;
347 }
348
349 /**
350  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
351  * @page: the page
352  *
353  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
354  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
355  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
356  *
357  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
358  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
359  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
360  * do not care (such as procfs interfaces).
361  */
362 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
363 {
364         struct mem_cgroup *memcg;
365         unsigned long ino = 0;
366
367         rcu_read_lock();
368         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
369         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
370                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
371         if (memcg)
372                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
373         rcu_read_unlock();
374         return ino;
375 }
376
377 static struct mem_cgroup_per_node *
378 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
379 {
380         int nid = page_to_nid(page);
381
382         return memcg->nodeinfo[nid];
383 }
384
385 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
386 soft_limit_tree_node(int nid)
387 {
388         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
389 }
390
391 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
392 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
393 {
394         int nid = page_to_nid(page);
395
396         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
397 }
398
399 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
400                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
401                                          unsigned long new_usage_in_excess)
402 {
403         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
404         struct rb_node *parent = NULL;
405         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
406
407         if (mz->on_tree)
408                 return;
409
410         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
411         if (!mz->usage_in_excess)
412                 return;
413         while (*p) {
414                 parent = *p;
415                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
416                                         tree_node);
417                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
418                         p = &(*p)->rb_left;
419                 /*
420                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
421                  * limit by the same amount
422                  */
423                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
424                         p = &(*p)->rb_right;
425         }
426         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
427         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
428         mz->on_tree = true;
429 }
430
431 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
432                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
433 {
434         if (!mz->on_tree)
435                 return;
436         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
437         mz->on_tree = false;
438 }
439
440 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
441                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
442 {
443         unsigned long flags;
444
445         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
446         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
447         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
448 }
449
450 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
451 {
452         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
453         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
454         unsigned long excess = 0;
455
456         if (nr_pages > soft_limit)
457                 excess = nr_pages - soft_limit;
458
459         return excess;
460 }
461
462 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
463 {
464         unsigned long excess;
465         struct mem_cgroup_per_node *mz;
466         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
467
468         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
469         if (!mctz)
470                 return;
471         /*
472          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
473          * because their event counter is not touched.
474          */
475         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
476                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
477                 excess = soft_limit_excess(memcg);
478                 /*
479                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
480                  * mem is over its softlimit.
481                  */
482                 if (excess || mz->on_tree) {
483                         unsigned long flags;
484
485                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
486                         /* if on-tree, remove it */
487                         if (mz->on_tree)
488                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
489                         /*
490                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
491                          * If excess is 0, no tree ops.
492                          */
493                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
494                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
495                 }
496         }
497 }
498
499 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
500 {
501         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
502         struct mem_cgroup_per_node *mz;
503         int nid;
504
505         for_each_node(nid) {
506                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
507                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
508                 if (mctz)
509                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
510         }
511 }
512
513 static struct mem_cgroup_per_node *
514 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
515 {
516         struct rb_node *rightmost = NULL;
517         struct mem_cgroup_per_node *mz;
518
519 retry:
520         mz = NULL;
521         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
522         if (!rightmost)
523                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
524
525         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
526         /*
527          * Remove the node now but someone else can add it back,
528          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
529          * position in the tree.
530          */
531         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
532         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
533             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
534                 goto retry;
535 done:
536         return mz;
537 }
538
539 static struct mem_cgroup_per_node *
540 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
541 {
542         struct mem_cgroup_per_node *mz;
543
544         spin_lock_irq(&mctz->lock);
545         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
546         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
547         return mz;
548 }
549
550 /*
551  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
552  *
553  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
554  *
555  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
556  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
557  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
558  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
559  *
560  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
561  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
562  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
563  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
564  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
565  *
566  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
567  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
568  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
569  * implemented.
570  */
571 static unsigned long
572 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
573 {
574         long val = 0;
575         int cpu;
576
577         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
578         for_each_possible_cpu(cpu)
579                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
580         /*
581          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
582          * transient negative values.
583          */
584         if (val < 0)
585                 val = 0;
586         return val;
587 }
588
589 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
590                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
591 {
592         unsigned long val = 0;
593         int cpu;
594
595         for_each_possible_cpu(cpu)
596                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
597         return val;
598 }
599
600 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
601                                          struct page *page,
602                                          bool compound, int nr_pages)
603 {
604         /*
605          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
606          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
607          */
608         if (PageAnon(page))
609                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
610                                 nr_pages);
611         else
612                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
613                                 nr_pages);
614
615         if (compound) {
616                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
617                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
618                                 nr_pages);
619         }
620
621         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
622         if (nr_pages > 0)
623                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
624         else {
625                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
626                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
627         }
628
629         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
630 }
631
632 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
633                                            int nid, unsigned int lru_mask)
634 {
635         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
636         unsigned long nr = 0;
637         enum lru_list lru;
638
639         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
640
641         for_each_lru(lru) {
642                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
643                         continue;
644                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
645         }
646         return nr;
647 }
648
649 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
650                         unsigned int lru_mask)
651 {
652         unsigned long nr = 0;
653         int nid;
654
655         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
656                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
657         return nr;
658 }
659
660 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
661                                        enum mem_cgroup_events_target target)
662 {
663         unsigned long val, next;
664
665         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
666         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
667         /* from time_after() in jiffies.h */
668         if ((long)next - (long)val < 0) {
669                 switch (target) {
670                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
671                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
672                         break;
673                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
674                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
675                         break;
676                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
677                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
678                         break;
679                 default:
680                         break;
681                 }
682                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
683                 return true;
684         }
685         return false;
686 }
687
688 /*
689  * Check events in order.
690  *
691  */
692 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
693 {
694         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
695         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
696                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
697                 bool do_softlimit;
698                 bool do_numainfo __maybe_unused;
699
700                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
701                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
702 #if MAX_NUMNODES > 1
703                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
704                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
705 #endif
706                 mem_cgroup_threshold(memcg);
707                 if (unlikely(do_softlimit))
708                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
709 #if MAX_NUMNODES > 1
710                 if (unlikely(do_numainfo))
711                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
712 #endif
713         }
714 }
715
716 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
717 {
718         /*
719          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
720          * if it races with swapoff, page migration, etc.
721          * So this can be called with p == NULL.
722          */
723         if (unlikely(!p))
724                 return NULL;
725
726         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
727 }
728 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
729
730 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
731 {
732         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
733
734         rcu_read_lock();
735         do {
736                 /*
737                  * Page cache insertions can happen withou an
738                  * actual mm context, e.g. during disk probing
739                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
740                  */
741                 if (unlikely(!mm))
742                         memcg = root_mem_cgroup;
743                 else {
744                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
745                         if (unlikely(!memcg))
746                                 memcg = root_mem_cgroup;
747                 }
748         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
749         rcu_read_unlock();
750         return memcg;
751 }
752
753 /**
754  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
755  * @root: hierarchy root
756  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
757  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
758  *
759  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
760  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
761  *
762  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
763  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
764  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
765  *
766  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
767  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
768  * reclaimers operating on the same zone and priority.
769  */
770 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
771                                    struct mem_cgroup *prev,
772                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
773 {
774         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
775         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
776         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
777         struct mem_cgroup *pos = NULL;
778
779         if (mem_cgroup_disabled())
780                 return NULL;
781
782         if (!root)
783                 root = root_mem_cgroup;
784
785         if (prev && !reclaim)
786                 pos = prev;
787
788         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
789                 if (prev)
790                         goto out;
791                 return root;
792         }
793
794         rcu_read_lock();
795
796         if (reclaim) {
797                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
798
799                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
800                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
801
802                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
803                         goto out_unlock;
804
805                 while (1) {
806                         pos = READ_ONCE(iter->position);
807                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
808                                 break;
809                         /*
810                          * css reference reached zero, so iter->position will
811                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
812                          * rely on this happening soon, because ->css_released
813                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
814                          * might block it. So we clear iter->position right
815                          * away.
816                          */
817                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
818                 }
819         }
820
821         if (pos)
822                 css = &pos->css;
823
824         for (;;) {
825                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
826                 if (!css) {
827                         /*
828                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
829                          * new one might jump in right at the end of
830                          * the hierarchy - make sure they see at least
831                          * one group and restart from the beginning.
832                          */
833                         if (!prev)
834                                 continue;
835                         break;
836                 }
837
838                 /*
839                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
840                  * is provided by the caller, so we know it's alive
841                  * and kicking, and don't take an extra reference.
842                  */
843                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
844
845                 if (css == &root->css)
846                         break;
847
848                 if (css_tryget(css))
849                         break;
850
851                 memcg = NULL;
852         }
853
854         if (reclaim) {
855                 /*
856                  * The position could have already been updated by a competing
857                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
858                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
859                  */
860                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
861
862                 if (pos)
863                         css_put(&pos->css);
864
865                 if (!memcg)
866                         iter->generation++;
867                 else if (!prev)
868                         reclaim->generation = iter->generation;
869         }
870
871 out_unlock:
872         rcu_read_unlock();
873 out:
874         if (prev && prev != root)
875                 css_put(&prev->css);
876
877         return memcg;
878 }
879
880 /**
881  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
882  * @root: hierarchy root
883  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
884  */
885 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
886                            struct mem_cgroup *prev)
887 {
888         if (!root)
889                 root = root_mem_cgroup;
890         if (prev && prev != root)
891                 css_put(&prev->css);
892 }
893
894 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
895 {
896         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
897         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
898         struct mem_cgroup_per_node *mz;
899         int nid;
900         int i;
901
902         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
903                 for_each_node(nid) {
904                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
905                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
906                                 iter = &mz->iter[i];
907                                 cmpxchg(&iter->position,
908                                         dead_memcg, NULL);
909                         }
910                 }
911         }
912 }
913
914 /*
915  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
916  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
917  * be used for reference counting.
918  */
919 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
920         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
921              iter != NULL;                              \
922              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
923
924 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
925         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
926              iter != NULL;                              \
927              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
928
929 /**
930  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
931  * @memcg: hierarchy root
932  * @fn: function to call for each task
933  * @arg: argument passed to @fn
934  *
935  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
936  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
937  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
938  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
939  *
940  * This function must not be called for the root memory cgroup.
941  */
942 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
943                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
944 {
945         struct mem_cgroup *iter;
946         int ret = 0;
947
948         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
949
950         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
951                 struct css_task_iter it;
952                 struct task_struct *task;
953
954                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
955                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
956                         ret = fn(task, arg);
957                 css_task_iter_end(&it);
958                 if (ret) {
959                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
960                         break;
961                 }
962         }
963         return ret;
964 }
965
966 /**
967  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
968  * @page: the page
969  * @zone: zone of the page
970  *
971  * This function is only safe when following the LRU page isolation
972  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
973  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
974  */
975 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
976 {
977         struct mem_cgroup_per_node *mz;
978         struct mem_cgroup *memcg;
979         struct lruvec *lruvec;
980
981         if (mem_cgroup_disabled()) {
982                 lruvec = &pgdat->lruvec;
983                 goto out;
984         }
985
986         memcg = page->mem_cgroup;
987         /*
988          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
989          * possibly migrated - before they are charged.
990          */
991         if (!memcg)
992                 memcg = root_mem_cgroup;
993
994         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
995         lruvec = &mz->lruvec;
996 out:
997         /*
998          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
999          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1000          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1001          */
1002         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1003                 lruvec->pgdat = pgdat;
1004         return lruvec;
1005 }
1006
1007 /**
1008  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1009  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1010  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1011  * @zid: zone id of the accounted pages
1012  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1013  *
1014  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1015  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1016  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1017  */
1018 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1019                                 int zid, int nr_pages)
1020 {
1021         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1022         unsigned long *lru_size;
1023         long size;
1024
1025         if (mem_cgroup_disabled())
1026                 return;
1027
1028         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1029         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1030
1031         if (nr_pages < 0)
1032                 *lru_size += nr_pages;
1033
1034         size = *lru_size;
1035         if (WARN_ONCE(size < 0,
1036                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1037                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1038                 VM_BUG_ON(1);
1039                 *lru_size = 0;
1040         }
1041
1042         if (nr_pages > 0)
1043                 *lru_size += nr_pages;
1044 }
1045
1046 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1047 {
1048         struct mem_cgroup *task_memcg;
1049         struct task_struct *p;
1050         bool ret;
1051
1052         p = find_lock_task_mm(task);
1053         if (p) {
1054                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1055                 task_unlock(p);
1056         } else {
1057                 /*
1058                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1059                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1060                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1061                  */
1062                 rcu_read_lock();
1063                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1064                 css_get(&task_memcg->css);
1065                 rcu_read_unlock();
1066         }
1067         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1068         css_put(&task_memcg->css);
1069         return ret;
1070 }
1071
1072 /**
1073  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1074  * @memcg: the memory cgroup
1075  *
1076  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1077  * pages.
1078  */
1079 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1080 {
1081         unsigned long margin = 0;
1082         unsigned long count;
1083         unsigned long limit;
1084
1085         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1086         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1087         if (count < limit)
1088                 margin = limit - count;
1089
1090         if (do_memsw_account()) {
1091                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1092                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1093                 if (count <= limit)
1094                         margin = min(margin, limit - count);
1095                 else
1096                         margin = 0;
1097         }
1098
1099         return margin;
1100 }
1101
1102 /*
1103  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1104  *
1105  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1106  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1107  * caused by "move".
1108  */
1109 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1110 {
1111         struct mem_cgroup *from;
1112         struct mem_cgroup *to;
1113         bool ret = false;
1114         /*
1115          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1116          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1117          */
1118         spin_lock(&mc.lock);
1119         from = mc.from;
1120         to = mc.to;
1121         if (!from)
1122                 goto unlock;
1123
1124         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1125                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1126 unlock:
1127         spin_unlock(&mc.lock);
1128         return ret;
1129 }
1130
1131 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1132 {
1133         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1134                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1135                         DEFINE_WAIT(wait);
1136                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1137                         /* moving charge context might have finished. */
1138                         if (mc.moving_task)
1139                                 schedule();
1140                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1141                         return true;
1142                 }
1143         }
1144         return false;
1145 }
1146
1147 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1148 /**
1149  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1150  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1151  * @p: Task that is going to be killed
1152  *
1153  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1154  * enabled
1155  */
1156 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1157 {
1158         struct mem_cgroup *iter;
1159         unsigned int i;
1160
1161         rcu_read_lock();
1162
1163         if (p) {
1164                 pr_info("Task in ");
1165                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1166                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1167         } else {
1168                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1169         }
1170
1171         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1172         pr_cont("\n");
1173
1174         rcu_read_unlock();
1175
1176         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1177                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1178                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1179         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1180                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1181                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1182         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1183                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1184                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1185
1186         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1187                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1188                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1189                 pr_cont(":");
1190
1191                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1192                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1193                                 continue;
1194                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1195                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1196                 }
1197
1198                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1199                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1200                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1201
1202                 pr_cont("\n");
1203         }
1204 }
1205
1206 /*
1207  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1208  * 1(self count) if no children.
1209  */
1210 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1211 {
1212         int num = 0;
1213         struct mem_cgroup *iter;
1214
1215         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1216                 num++;
1217         return num;
1218 }
1219
1220 /*
1221  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1222  */
1223 unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1224 {
1225         unsigned long limit;
1226
1227         limit = memcg->memory.limit;
1228         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1229                 unsigned long memsw_limit;
1230                 unsigned long swap_limit;
1231
1232                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1233                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1234                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1235                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1236         }
1237         return limit;
1238 }
1239
1240 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1241                                      int order)
1242 {
1243         struct oom_control oc = {
1244                 .zonelist = NULL,
1245                 .nodemask = NULL,
1246                 .memcg = memcg,
1247                 .gfp_mask = gfp_mask,
1248                 .order = order,
1249         };
1250         bool ret;
1251
1252         mutex_lock(&oom_lock);
1253         ret = out_of_memory(&oc);
1254         mutex_unlock(&oom_lock);
1255         return ret;
1256 }
1257
1258 #if MAX_NUMNODES > 1
1259
1260 /**
1261  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1262  * @memcg: the target memcg
1263  * @nid: the node ID to be checked.
1264  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1265  *
1266  * This function returns whether the specified memcg contains any
1267  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1268  * pages in the node.
1269  */
1270 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1271                 int nid, bool noswap)
1272 {
1273         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1274                 return true;
1275         if (noswap || !total_swap_pages)
1276                 return false;
1277         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1278                 return true;
1279         return false;
1280
1281 }
1282
1283 /*
1284  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1285  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1286  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1287  *
1288  */
1289 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1290 {
1291         int nid;
1292         /*
1293          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1294          * pagein/pageout changes since the last update.
1295          */
1296         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1297                 return;
1298         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1299                 return;
1300
1301         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1302         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1303
1304         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1305
1306                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1307                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1308         }
1309
1310         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1311         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1312 }
1313
1314 /*
1315  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1316  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1317  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1318  *
1319  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1320  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1321  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1322  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1323  *
1324  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1325  */
1326 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1327 {
1328         int node;
1329
1330         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1331         node = memcg->last_scanned_node;
1332
1333         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1334         /*
1335          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1336          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1337          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1338          */
1339         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1340                 node = numa_node_id();
1341
1342         memcg->last_scanned_node = node;
1343         return node;
1344 }
1345 #else
1346 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1347 {
1348         return 0;
1349 }
1350 #endif
1351
1352 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1353                                    pg_data_t *pgdat,
1354                                    gfp_t gfp_mask,
1355                                    unsigned long *total_scanned)
1356 {
1357         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1358         int total = 0;
1359         int loop = 0;
1360         unsigned long excess;
1361         unsigned long nr_scanned;
1362         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1363                 .pgdat = pgdat,
1364                 .priority = 0,
1365         };
1366
1367         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1368
1369         while (1) {
1370                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1371                 if (!victim) {
1372                         loop++;
1373                         if (loop >= 2) {
1374                                 /*
1375                                  * If we have not been able to reclaim
1376                                  * anything, it might because there are
1377                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1378                                  */
1379                                 if (!total)
1380                                         break;
1381                                 /*
1382                                  * We want to do more targeted reclaim.
1383                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1384                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1385                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1386                                  */
1387                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1388                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1389                                         break;
1390                         }
1391                         continue;
1392                 }
1393                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1394                                         pgdat, &nr_scanned);
1395                 *total_scanned += nr_scanned;
1396                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1397                         break;
1398         }
1399         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1400         return total;
1401 }
1402
1403 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1404 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1405         .name = "memcg_oom_lock",
1406 };
1407 #endif
1408
1409 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1410
1411 /*
1412  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1413  * If someone is running, return false.
1414  */
1415 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1416 {
1417         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1418
1419         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1420
1421         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1422                 if (iter->oom_lock) {
1423                         /*
1424                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1425                          * so we cannot give a lock.
1426                          */
1427                         failed = iter;
1428                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1429                         break;
1430                 } else
1431                         iter->oom_lock = true;
1432         }
1433
1434         if (failed) {
1435                 /*
1436                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1437                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1438                  */
1439                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1440                         if (iter == failed) {
1441                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1442                                 break;
1443                         }
1444                         iter->oom_lock = false;
1445                 }
1446         } else
1447                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1448
1449         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1450
1451         return !failed;
1452 }
1453
1454 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1455 {
1456         struct mem_cgroup *iter;
1457
1458         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1459         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1460         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1461                 iter->oom_lock = false;
1462         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1463 }
1464
1465 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1466 {
1467         struct mem_cgroup *iter;
1468
1469         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1470         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1471                 iter->under_oom++;
1472         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1473 }
1474
1475 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1476 {
1477         struct mem_cgroup *iter;
1478
1479         /*
1480          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1481          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1482          */
1483         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1484         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1485                 if (iter->under_oom > 0)
1486                         iter->under_oom--;
1487         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1488 }
1489
1490 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1491
1492 struct oom_wait_info {
1493         struct mem_cgroup *memcg;
1494         wait_queue_t    wait;
1495 };
1496
1497 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1498         unsigned mode, int sync, void *arg)
1499 {
1500         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1501         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1502         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1503
1504         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1505         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1506
1507         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1508             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1509                 return 0;
1510         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1511 }
1512
1513 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1514 {
1515         /*
1516          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1517          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1518          * this function is called as a result of userland actions
1519          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1520          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1521          * triggering notification.
1522          */
1523         if (memcg && memcg->under_oom)
1524                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1525 }
1526
1527 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1528 {
1529         if (!current->memcg_may_oom)
1530                 return;
1531         /*
1532          * We are in the middle of the charge context here, so we
1533          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1534          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1535          *
1536          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1537          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1538          * invocation might not even be necessary.
1539          *
1540          * That's why we don't do anything here except remember the
1541          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1542          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1543          * and when we know whether the fault was overall successful.
1544          */
1545         css_get(&memcg->css);
1546         current->memcg_in_oom = memcg;
1547         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1548         current->memcg_oom_order = order;
1549 }
1550
1551 /**
1552  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1553  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1554  *
1555  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1556  * handler was enabled.
1557  *
1558  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1559  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1560  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1561  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1562  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1563  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1564  *
1565  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1566  * completed, %false otherwise.
1567  */
1568 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1569 {
1570         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1571         struct oom_wait_info owait;
1572         bool locked;
1573
1574         /* OOM is global, do not handle */
1575         if (!memcg)
1576                 return false;
1577
1578         if (!handle)
1579                 goto cleanup;
1580
1581         owait.memcg = memcg;
1582         owait.wait.flags = 0;
1583         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1584         owait.wait.private = current;
1585         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1586
1587         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1588         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1589
1590         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1591
1592         if (locked)
1593                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1594
1595         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1596                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1597                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1598                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1599                                          current->memcg_oom_order);
1600         } else {
1601                 schedule();
1602                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1603                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1604         }
1605
1606         if (locked) {
1607                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1608                 /*
1609                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1610                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1611                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1612                  */
1613                 memcg_oom_recover(memcg);
1614         }
1615 cleanup:
1616         current->memcg_in_oom = NULL;
1617         css_put(&memcg->css);
1618         return true;
1619 }
1620
1621 /**
1622  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1623  * @page: the page
1624  *
1625  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1626  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1627  */
1628 void lock_page_memcg(struct page *page)
1629 {
1630         struct mem_cgroup *memcg;
1631         unsigned long flags;
1632
1633         /*
1634          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1635          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1636          * because page moving starts with an RCU grace period.
1637          */
1638         rcu_read_lock();
1639
1640         if (mem_cgroup_disabled())
1641                 return;
1642 again:
1643         memcg = page->mem_cgroup;
1644         if (unlikely(!memcg))
1645                 return;
1646
1647         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1648                 return;
1649
1650         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1651         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1652                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1653                 goto again;
1654         }
1655
1656         /*
1657          * When charge migration first begins, we can have locked and
1658          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1659          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1660          */
1661         memcg->move_lock_task = current;
1662         memcg->move_lock_flags = flags;
1663
1664         return;
1665 }
1666 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1667
1668 /**
1669  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1670  * @page: the page
1671  */
1672 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1673 {
1674         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1675
1676         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1677                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1678
1679                 memcg->move_lock_task = NULL;
1680                 memcg->move_lock_flags = 0;
1681
1682                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1683         }
1684
1685         rcu_read_unlock();
1686 }
1687 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1688
1689 /*
1690  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1691  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1692  */
1693 #define CHARGE_BATCH    32U
1694 struct memcg_stock_pcp {
1695         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1696         unsigned int nr_pages;
1697         struct work_struct work;
1698         unsigned long flags;
1699 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1700 };
1701 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1702 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1703
1704 /**
1705  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1706  * @memcg: memcg to consume from.
1707  * @nr_pages: how many pages to charge.
1708  *
1709  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1710  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1711  * service an allocation will refill the stock.
1712  *
1713  * returns true if successful, false otherwise.
1714  */
1715 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1716 {
1717         struct memcg_stock_pcp *stock;
1718         unsigned long flags;
1719         bool ret = false;
1720
1721         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1722                 return ret;
1723
1724         local_irq_save(flags);
1725
1726         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1727         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1728                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1729                 ret = true;
1730         }
1731
1732         local_irq_restore(flags);
1733
1734         return ret;
1735 }
1736
1737 /*
1738  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1739  */
1740 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1741 {
1742         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1743
1744         if (stock->nr_pages) {
1745                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1746                 if (do_memsw_account())
1747                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1748                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1749                 stock->nr_pages = 0;
1750         }
1751         stock->cached = NULL;
1752 }
1753
1754 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1755 {
1756         struct memcg_stock_pcp *stock;
1757         unsigned long flags;
1758
1759         local_irq_save(flags);
1760
1761         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1762         drain_stock(stock);
1763         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1764
1765         local_irq_restore(flags);
1766 }
1767
1768 /*
1769  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1770  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1771  */
1772 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1773 {
1774         struct memcg_stock_pcp *stock;
1775         unsigned long flags;
1776
1777         local_irq_save(flags);
1778
1779         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1780         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1781                 drain_stock(stock);
1782                 stock->cached = memcg;
1783         }
1784         stock->nr_pages += nr_pages;
1785
1786         local_irq_restore(flags);
1787 }
1788
1789 /*
1790  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1791  * of the hierarchy under it.
1792  */
1793 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1794 {
1795         int cpu, curcpu;
1796
1797         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1798         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1799                 return;
1800         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1801         get_online_cpus();
1802         curcpu = get_cpu();
1803         for_each_online_cpu(cpu) {
1804                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1805                 struct mem_cgroup *memcg;
1806
1807                 memcg = stock->cached;
1808                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1809                         continue;
1810                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1811                         continue;
1812                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1813                         if (cpu == curcpu)
1814                                 drain_local_stock(&stock->work);
1815                         else
1816                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1817                 }
1818         }
1819         put_cpu();
1820         put_online_cpus();
1821         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1822 }
1823
1824 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
1825 {
1826         struct memcg_stock_pcp *stock;
1827
1828         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1829         drain_stock(stock);
1830         return 0;
1831 }
1832
1833 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1834                          unsigned int nr_pages,
1835                          gfp_t gfp_mask)
1836 {
1837         do {
1838                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1839                         continue;
1840                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1841                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1842         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1843 }
1844
1845 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1846 {
1847         struct mem_cgroup *memcg;
1848
1849         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1850         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1855  * and reclaims memory over the high limit.
1856  */
1857 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1858 {
1859         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1860         struct mem_cgroup *memcg;
1861
1862         if (likely(!nr_pages))
1863                 return;
1864
1865         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1866         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1867         css_put(&memcg->css);
1868         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1869 }
1870
1871 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1872                       unsigned int nr_pages)
1873 {
1874         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1875         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1876         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1877         struct page_counter *counter;
1878         unsigned long nr_reclaimed;
1879         bool may_swap = true;
1880         bool drained = false;
1881
1882         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1883                 return 0;
1884 retry:
1885         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1886                 return 0;
1887
1888         if (!do_memsw_account() ||
1889             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1890                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1891                         goto done_restock;
1892                 if (do_memsw_account())
1893                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1894                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1895         } else {
1896                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1897                 may_swap = false;
1898         }
1899
1900         if (batch > nr_pages) {
1901                 batch = nr_pages;
1902                 goto retry;
1903         }
1904
1905         /*
1906          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1907          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1908          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1909          * free their memory.
1910          */
1911         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1912                      fatal_signal_pending(current) ||
1913                      current->flags & PF_EXITING))
1914                 goto force;
1915
1916         /*
1917          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
1918          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
1919          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
1920          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
1921          */
1922         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
1923                 goto force;
1924
1925         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1926                 goto nomem;
1927
1928         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1929                 goto nomem;
1930
1931         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
1932
1933         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
1934                                                     gfp_mask, may_swap);
1935
1936         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1937                 goto retry;
1938
1939         if (!drained) {
1940                 drain_all_stock(mem_over_limit);
1941                 drained = true;
1942                 goto retry;
1943         }
1944
1945         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1946                 goto nomem;
1947         /*
1948          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1949          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1950          * before killing the task.
1951          *
1952          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1953          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1954          * to regular pages anyway in case of failure.
1955          */
1956         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
1957                 goto retry;
1958         /*
1959          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1960          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1961          */
1962         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1963                 goto retry;
1964
1965         if (nr_retries--)
1966                 goto retry;
1967
1968         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1969                 goto force;
1970
1971         if (fatal_signal_pending(current))
1972                 goto force;
1973
1974         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
1975
1976         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
1977                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
1978 nomem:
1979         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
1980                 return -ENOMEM;
1981 force:
1982         /*
1983          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
1984          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
1985          * temporarily by force charging it.
1986          */
1987         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
1988         if (do_memsw_account())
1989                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
1990         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
1991
1992         return 0;
1993
1994 done_restock:
1995         css_get_many(&memcg->css, batch);
1996         if (batch > nr_pages)
1997                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
1998
1999         /*
2000          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2001          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2002          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2003          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2004          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2005          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2006          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2007          */
2008         do {
2009                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2010                         /* Don't bother a random interrupted task */
2011                         if (in_interrupt()) {
2012                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2013                                 break;
2014                         }
2015                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2016                         set_notify_resume(current);
2017                         break;
2018                 }
2019         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2020
2021         return 0;
2022 }
2023
2024 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2025 {
2026         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2027                 return;
2028
2029         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2030         if (do_memsw_account())
2031                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2032
2033         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2034 }
2035
2036 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2037 {
2038         struct zone *zone = page_zone(page);
2039
2040         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2041         if (PageLRU(page)) {
2042                 struct lruvec *lruvec;
2043
2044                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2045                 ClearPageLRU(page);
2046                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2047                 *isolated = 1;
2048         } else
2049                 *isolated = 0;
2050 }
2051
2052 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2053 {
2054         struct zone *zone = page_zone(page);
2055
2056         if (isolated) {
2057                 struct lruvec *lruvec;
2058
2059                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2060                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2061                 SetPageLRU(page);
2062                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2063         }
2064         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2065 }
2066
2067 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2068                           bool lrucare)
2069 {
2070         int isolated;
2071
2072         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2073
2074         /*
2075          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2076          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2077          */
2078         if (lrucare)
2079                 lock_page_lru(page, &isolated);
2080
2081         /*
2082          * Nobody should be changing or seriously looking at
2083          * page->mem_cgroup at this point:
2084          *
2085          * - the page is uncharged
2086          *
2087          * - the page is off-LRU
2088          *
2089          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2090          *   a locked page table
2091          *
2092          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2093          *   have the page locked
2094          */
2095         page->mem_cgroup = memcg;
2096
2097         if (lrucare)
2098                 unlock_page_lru(page, isolated);
2099 }
2100
2101 #ifndef CONFIG_SLOB
2102 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2103 {
2104         int id, size;
2105         int err;
2106
2107         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2108                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2109         if (id < 0)
2110                 return id;
2111
2112         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2113                 return id;
2114
2115         /*
2116          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2117          * so we have to grow them.
2118          */
2119         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2120
2121         size = 2 * (id + 1);
2122         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2123                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2124         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2125                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2126
2127         err = memcg_update_all_caches(size);
2128         if (!err)
2129                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2130         if (!err)
2131                 memcg_nr_cache_ids = size;
2132
2133         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2134
2135         if (err) {
2136                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2137                 return err;
2138         }
2139         return id;
2140 }
2141
2142 static void memcg_free_cache_id(int id)
2143 {
2144         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2145 }
2146
2147 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2148         struct mem_cgroup *memcg;
2149         struct kmem_cache *cachep;
2150         struct work_struct work;
2151 };
2152
2153 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2154 {
2155         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2156                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2157         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2158         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2159
2160         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2161
2162         css_put(&memcg->css);
2163         kfree(cw);
2164 }
2165
2166 /*
2167  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2168  */
2169 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2170                                                struct kmem_cache *cachep)
2171 {
2172         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2173
2174         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2175         if (!cw)
2176                 return;
2177
2178         css_get(&memcg->css);
2179
2180         cw->memcg = memcg;
2181         cw->cachep = cachep;
2182         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2183
2184         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2185 }
2186
2187 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2188                                              struct kmem_cache *cachep)
2189 {
2190         /*
2191          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2192          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2193          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2194          *
2195          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2196          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2197          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2198          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2199          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2200          */
2201         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2202         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2203         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2204 }
2205
2206 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2207 {
2208         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2209                 return true;
2210         return false;
2211 }
2212
2213 /**
2214  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2215  * @cachep: the original global kmem cache
2216  *
2217  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2218  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2219  *
2220  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2221  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2222  * go through with the original cache.
2223  *
2224  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2225  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2226  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2227  * reference.
2228  */
2229 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2230 {
2231         struct mem_cgroup *memcg;
2232         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2233         int kmemcg_id;
2234
2235         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2236
2237         if (memcg_kmem_bypass())
2238                 return cachep;
2239
2240         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2241                 return cachep;
2242
2243         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2244         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2245         if (kmemcg_id < 0)
2246                 goto out;
2247
2248         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2249         if (likely(memcg_cachep))
2250                 return memcg_cachep;
2251
2252         /*
2253          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2254          * context), we could be be predictable and return right away.
2255          * This would guarantee that the allocation being performed
2256          * already belongs in the new cache.
2257          *
2258          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2259          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2260          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2261          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2262          * defer everything.
2263          */
2264         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2265 out:
2266         css_put(&memcg->css);
2267         return cachep;
2268 }
2269
2270 /**
2271  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2272  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2273  */
2274 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2275 {
2276         if (!is_root_cache(cachep))
2277                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2278 }
2279
2280 /**
2281  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2282  * @page: page to charge
2283  * @gfp: reclaim mode
2284  * @order: allocation order
2285  * @memcg: memory cgroup to charge
2286  *
2287  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2288  */
2289 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2290                             struct mem_cgroup *memcg)
2291 {
2292         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2293         struct page_counter *counter;
2294         int ret;
2295
2296         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2297         if (ret)
2298                 return ret;
2299
2300         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2301             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2302                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2303                 return -ENOMEM;
2304         }
2305
2306         page->mem_cgroup = memcg;
2307
2308         return 0;
2309 }
2310
2311 /**
2312  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2313  * @page: page to charge
2314  * @gfp: reclaim mode
2315  * @order: allocation order
2316  *
2317  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2318  */
2319 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2320 {
2321         struct mem_cgroup *memcg;
2322         int ret = 0;
2323
2324         if (memcg_kmem_bypass())
2325                 return 0;
2326
2327         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2328         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2329                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2330                 if (!ret)
2331                         __SetPageKmemcg(page);
2332         }
2333         css_put(&memcg->css);
2334         return ret;
2335 }
2336 /**
2337  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2338  * @page: page to uncharge
2339  * @order: allocation order
2340  */
2341 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2342 {
2343         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2344         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2345
2346         if (!memcg)
2347                 return;
2348
2349         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2350
2351         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2352                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2353
2354         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2355         if (do_memsw_account())
2356                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2357
2358         page->mem_cgroup = NULL;
2359
2360         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2361         if (PageKmemcg(page))
2362                 __ClearPageKmemcg(page);
2363
2364         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2365 }
2366 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2367
2368 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2369
2370 /*
2371  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2372  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2373  */
2374 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2375 {
2376         int i;
2377
2378         if (mem_cgroup_disabled())
2379                 return;
2380
2381         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2382                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2383
2384         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2385                        HPAGE_PMD_NR);
2386 }
2387 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2388
2389 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2390 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2391                                          bool charge)
2392 {
2393         int val = (charge) ? 1 : -1;
2394         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2395 }
2396
2397 /**
2398  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2399  * @entry: swap entry to be moved
2400  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2401  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2402  *
2403  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2404  * as the mem_cgroup's id of @from.
2405  *
2406  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2407  *
2408  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2409  * both res and memsw, and called css_get().
2410  */
2411 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2412                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2413 {
2414         unsigned short old_id, new_id;
2415
2416         old_id = mem_cgroup_id(from);
2417         new_id = mem_cgroup_id(to);
2418
2419         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2420                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2421                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2422                 return 0;
2423         }
2424         return -EINVAL;
2425 }
2426 #else
2427 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2428                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2429 {
2430         return -EINVAL;
2431 }
2432 #endif
2433
2434 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2435
2436 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2437                                    unsigned long limit)
2438 {
2439         unsigned long curusage;
2440         unsigned long oldusage;
2441         bool enlarge = false;
2442         int retry_count;
2443         int ret;
2444
2445         /*
2446          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2447          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2448          * of # of children which we should visit in this loop.
2449          */
2450         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2451                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2452
2453         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2454
2455         do {
2456                 if (signal_pending(current)) {
2457                         ret = -EINTR;
2458                         break;
2459                 }
2460
2461                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2462                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2463                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2464                         ret = -EINVAL;
2465                         break;
2466                 }
2467                 if (limit > memcg->memory.limit)
2468                         enlarge = true;
2469                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2470                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2471
2472                 if (!ret)
2473                         break;
2474
2475                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2476
2477                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2478                 /* Usage is reduced ? */
2479                 if (curusage >= oldusage)
2480                         retry_count--;
2481                 else
2482                         oldusage = curusage;
2483         } while (retry_count);
2484
2485         if (!ret && enlarge)
2486                 memcg_oom_recover(memcg);
2487
2488         return ret;
2489 }
2490
2491 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2492                                          unsigned long limit)
2493 {
2494         unsigned long curusage;
2495         unsigned long oldusage;
2496         bool enlarge = false;
2497         int retry_count;
2498         int ret;
2499
2500         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2501         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2502                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2503
2504         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2505
2506         do {
2507                 if (signal_pending(current)) {
2508                         ret = -EINTR;
2509                         break;
2510                 }
2511
2512                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2513                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2514                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2515                         ret = -EINVAL;
2516                         break;
2517                 }
2518                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2519                         enlarge = true;
2520                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2521                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2522
2523                 if (!ret)
2524                         break;
2525
2526                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2527
2528                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2529                 /* Usage is reduced ? */
2530                 if (curusage >= oldusage)
2531                         retry_count--;
2532                 else
2533                         oldusage = curusage;
2534         } while (retry_count);
2535
2536         if (!ret && enlarge)
2537                 memcg_oom_recover(memcg);
2538
2539         return ret;
2540 }
2541
2542 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2543                                             gfp_t gfp_mask,
2544                                             unsigned long *total_scanned)
2545 {
2546         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2547         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2548         unsigned long reclaimed;
2549         int loop = 0;
2550         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2551         unsigned long excess;
2552         unsigned long nr_scanned;
2553
2554         if (order > 0)
2555                 return 0;
2556
2557         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2558
2559         /*
2560          * Do not even bother to check the largest node if the root
2561          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2562          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2563          */
2564         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2565                 return 0;
2566
2567         /*
2568          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2569          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2570          * pressure
2571          */
2572         do {
2573                 if (next_mz)
2574                         mz = next_mz;
2575                 else
2576                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2577                 if (!mz)
2578                         break;
2579
2580                 nr_scanned = 0;
2581                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2582                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2583                 nr_reclaimed += reclaimed;
2584                 *total_scanned += nr_scanned;
2585                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2586                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2587
2588                 /*
2589                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2590                  * it is time to move on to the next cgroup
2591                  */
2592                 next_mz = NULL;
2593                 if (!reclaimed)
2594                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2595
2596                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2597                 /*
2598                  * One school of thought says that we should not add
2599                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2600                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2601                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2602                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2603                  * term TODO.
2604                  */
2605                 /* If excess == 0, no tree ops */
2606                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2607                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2608                 css_put(&mz->memcg->css);
2609                 loop++;
2610                 /*
2611                  * Could not reclaim anything and there are no more
2612                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2613                  * reclaiming anything.
2614                  */
2615                 if (!nr_reclaimed &&
2616                         (next_mz == NULL ||
2617                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2618                         break;
2619         } while (!nr_reclaimed);
2620         if (next_mz)
2621                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2622         return nr_reclaimed;
2623 }
2624
2625 /*
2626  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2627  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2628  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2629  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2630  */
2631 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2632 {
2633         bool ret;
2634
2635         rcu_read_lock();
2636         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2637         rcu_read_unlock();
2638         return ret;
2639 }
2640
2641 /*
2642  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2643  *
2644  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2645  */
2646 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2647 {
2648         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2649
2650         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2651         lru_add_drain_all();
2652         /* try to free all pages in this cgroup */
2653         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2654                 int progress;
2655
2656                 if (signal_pending(current))
2657                         return -EINTR;
2658
2659                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2660                                                         GFP_KERNEL, true);
2661                 if (!progress) {
2662                         nr_retries--;
2663                         /* maybe some writeback is necessary */
2664                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2665                 }
2666
2667         }
2668
2669         return 0;
2670 }
2671
2672 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2673                                             char *buf, size_t nbytes,
2674                                             loff_t off)
2675 {
2676         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2677
2678         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2679                 return -EINVAL;
2680         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2681 }
2682
2683 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2684                                      struct cftype *cft)
2685 {
2686         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2687 }
2688
2689 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2690                                       struct cftype *cft, u64 val)
2691 {
2692         int retval = 0;
2693         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2694         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2695
2696         if (memcg->use_hierarchy == val)
2697                 return 0;
2698
2699         /*
2700          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2701          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2702          * occur, provided the current cgroup has no children.
2703          *
2704          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2705          * set if there are no children.
2706          */
2707         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2708                                 (val == 1 || val == 0)) {
2709                 if (!memcg_has_children(memcg))
2710                         memcg->use_hierarchy = val;
2711                 else
2712                         retval = -EBUSY;
2713         } else
2714                 retval = -EINVAL;
2715
2716         return retval;
2717 }
2718
2719 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2720 {
2721         struct mem_cgroup *iter;
2722         int i;
2723
2724         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2725
2726         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2727                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2728                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2729         }
2730 }
2731
2732 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2733 {
2734         struct mem_cgroup *iter;
2735         int i;
2736
2737         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2738
2739         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2740                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2741                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2742         }
2743 }
2744
2745 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2746 {
2747         unsigned long val = 0;
2748
2749         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2750                 struct mem_cgroup *iter;
2751
2752                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2753                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2754                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2755                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2756                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2757                         if (swap)
2758                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2759                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2760                 }
2761         } else {
2762                 if (!swap)
2763                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2764                 else
2765                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2766         }
2767         return val;
2768 }
2769
2770 enum {
2771         RES_USAGE,
2772         RES_LIMIT,
2773         RES_MAX_USAGE,
2774         RES_FAILCNT,
2775         RES_SOFT_LIMIT,
2776 };
2777
2778 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2779                                struct cftype *cft)
2780 {
2781         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2782         struct page_counter *counter;
2783
2784         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2785         case _MEM:
2786                 counter = &memcg->memory;
2787                 break;
2788         case _MEMSWAP:
2789                 counter = &memcg->memsw;
2790                 break;
2791         case _KMEM:
2792                 counter = &memcg->kmem;
2793                 break;
2794         case _TCP:
2795                 counter = &memcg->tcpmem;
2796                 break;
2797         default:
2798                 BUG();
2799         }
2800
2801         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2802         case RES_USAGE:
2803                 if (counter == &memcg->memory)
2804                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2805                 if (counter == &memcg->memsw)
2806                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2807                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2808         case RES_LIMIT:
2809                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2810         case RES_MAX_USAGE:
2811                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2812         case RES_FAILCNT:
2813                 return counter->failcnt;
2814         case RES_SOFT_LIMIT:
2815                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2816         default:
2817                 BUG();
2818         }
2819 }
2820
2821 #ifndef CONFIG_SLOB
2822 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2823 {
2824         int memcg_id;
2825
2826         if (cgroup_memory_nokmem)
2827                 return 0;
2828
2829         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2830         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2831
2832         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2833         if (memcg_id < 0)
2834                 return memcg_id;
2835
2836         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2837         /*
2838          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2839          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2840          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2841          * patched.
2842          */
2843         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2844         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2845         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
2846
2847         return 0;
2848 }
2849
2850 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2851 {
2852         struct cgroup_subsys_state *css;
2853         struct mem_cgroup *parent, *child;
2854         int kmemcg_id;
2855
2856         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2857                 return;
2858         /*
2859          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2860          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2861          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2862          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2863          */
2864         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2865
2866         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2867
2868         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2869         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2870
2871         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2872         if (!parent)
2873                 parent = root_mem_cgroup;
2874
2875         /*
2876          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2877          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2878          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2879          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2880          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2881          * memcg_drain_all_list_lrus().
2882          */
2883         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2884         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2885                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2886                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2887                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2888                 if (!memcg->use_hierarchy)
2889                         break;
2890         }
2891         rcu_read_unlock();
2892
2893         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2894
2895         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2896 }
2897
2898 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2899 {
2900         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2901         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2902                 memcg_offline_kmem(memcg);
2903
2904         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2905                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2906                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2907                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2908         }
2909 }
2910 #else
2911 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2912 {
2913         return 0;
2914 }
2915 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2916 {
2917 }
2918 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2919 {
2920 }
2921 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2922
2923 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2924                                    unsigned long limit)
2925 {
2926         int ret;
2927
2928         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2929         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2930         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2931         return ret;
2932 }
2933
2934 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2935 {
2936         int ret;
2937
2938         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2939
2940         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2941         if (ret)
2942                 goto out;
2943
2944         if (!memcg->tcpmem_active) {
2945                 /*
2946                  * The active flag needs to be written after the static_key
2947                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2948                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
2949                  * for details, and note that we don't mark any socket as
2950                  * belonging to this memcg until that flag is up.
2951                  *
2952                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2953                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2954                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2955                  * yet, we'll lose accounting.
2956                  *
2957                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
2958                  * because when this value change, the code to process it is not
2959                  * patched in yet.
2960                  */
2961                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2962                 memcg->tcpmem_active = true;
2963         }
2964 out:
2965         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2966         return ret;
2967 }
2968
2969 /*
2970  * The user of this function is...
2971  * RES_LIMIT.
2972  */
2973 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2974                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2975 {
2976         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2977         unsigned long nr_pages;
2978         int ret;
2979
2980         buf = strstrip(buf);
2981         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
2982         if (ret)
2983                 return ret;
2984
2985         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
2986         case RES_LIMIT:
2987                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
2988                         ret = -EINVAL;
2989                         break;
2990                 }
2991                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
2992                 case _MEM:
2993                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
2994                         break;
2995                 case _MEMSWAP:
2996                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
2997                         break;
2998                 case _KMEM:
2999                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3000                         break;
3001                 case _TCP:
3002                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
3003                         break;
3004                 }
3005                 break;
3006         case RES_SOFT_LIMIT:
3007                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3008                 ret = 0;
3009                 break;
3010         }
3011         return ret ?: nbytes;
3012 }
3013
3014 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3015                                 size_t nbytes, loff_t off)
3016 {
3017         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3018         struct page_counter *counter;
3019
3020         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3021         case _MEM:
3022                 counter = &memcg->memory;
3023                 break;
3024         case _MEMSWAP:
3025                 counter = &memcg->memsw;
3026                 break;
3027         case _KMEM:
3028                 counter = &memcg->kmem;
3029                 break;
3030         case _TCP:
3031                 counter = &memcg->tcpmem;
3032                 break;
3033         default:
3034                 BUG();
3035         }
3036
3037         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3038         case RES_MAX_USAGE:
3039                 page_counter_reset_watermark(counter);
3040                 break;
3041         case RES_FAILCNT:
3042                 counter->failcnt = 0;
3043                 break;
3044         default:
3045                 BUG();
3046         }
3047
3048         return nbytes;
3049 }
3050
3051 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3052                                         struct cftype *cft)
3053 {
3054         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3055 }
3056
3057 #ifdef CONFIG_MMU
3058 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3059                                         struct cftype *cft, u64 val)
3060 {
3061         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3062
3063         if (val & ~MOVE_MASK)
3064                 return -EINVAL;
3065
3066         /*
3067          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3068          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3069          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3070          * affect task migrations starting after the change.
3071          */
3072         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3073         return 0;
3074 }
3075 #else
3076 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3077                                         struct cftype *cft, u64 val)
3078 {
3079         return -ENOSYS;
3080 }
3081 #endif
3082
3083 #ifdef CONFIG_NUMA
3084 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3085 {
3086         struct numa_stat {
3087                 const char *name;
3088                 unsigned int lru_mask;
3089         };
3090
3091         static const struct numa_stat stats[] = {
3092                 { "total", LRU_ALL },
3093                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3094                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3095                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3096         };
3097         const struct numa_stat *stat;
3098         int nid;
3099         unsigned long nr;
3100         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3101
3102         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3103                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3104                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3105                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3106                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3107                                                           stat->lru_mask);
3108                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3109                 }
3110                 seq_putc(m, '\n');
3111         }
3112
3113         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3114                 struct mem_cgroup *iter;
3115
3116                 nr = 0;
3117                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3118                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3119                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3120                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3121                         nr = 0;
3122                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3123                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3124                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3125                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3126                 }
3127                 seq_putc(m, '\n');
3128         }
3129
3130         return 0;
3131 }
3132 #endif /* CONFIG_NUMA */
3133
3134 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3135 {
3136         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3137         unsigned long memory, memsw;
3138         struct mem_cgroup *mi;
3139         unsigned int i;
3140
3141         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3142                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3143         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3144                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3145         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3146
3147         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3148                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3149                         continue;
3150                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3151                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3152         }
3153
3154         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3155                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3156                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3157
3158         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3159                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3160                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3161
3162         /* Hierarchical information */
3163         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3164         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3165                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3166                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3167         }
3168         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3169                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3170         if (do_memsw_account())
3171                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3172                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3173
3174         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3175                 unsigned long long val = 0;
3176
3177                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3178                         continue;
3179                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3180                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3181                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3182         }
3183
3184         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3185                 unsigned long long val = 0;
3186
3187                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3188                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3189                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3190                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3191         }
3192
3193         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3194                 unsigned long long val = 0;
3195
3196                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3197                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3198                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3199         }
3200
3201 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3202         {
3203                 pg_data_t *pgdat;
3204                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3205                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3206                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3207                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3208
3209                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3210                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3211                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3212
3213                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3214                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3215                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3216                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3217                 }
3218                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3219                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3220                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3221                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3222         }
3223 #endif
3224
3225         return 0;
3226 }
3227
3228 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3229                                       struct cftype *cft)
3230 {
3231         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3232
3233         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3234 }
3235
3236 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3237                                        struct cftype *cft, u64 val)
3238 {
3239         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3240
3241         if (val > 100)
3242                 return -EINVAL;
3243
3244         if (css->parent)
3245                 memcg->swappiness = val;
3246         else
3247                 vm_swappiness = val;
3248
3249         return 0;
3250 }
3251
3252 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3253 {
3254         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3255         unsigned long usage;
3256         int i;
3257
3258         rcu_read_lock();
3259         if (!swap)
3260                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3261         else
3262                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3263
3264         if (!t)
3265                 goto unlock;
3266
3267         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3268
3269         /*
3270          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3271          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3272          * call of __mem_cgroup_threshold().
3273          */
3274         i = t->current_threshold;
3275
3276         /*
3277          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3278          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3279          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3280          * only one element of the array here.
3281          */
3282         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3283                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3284
3285         /* i = current_threshold + 1 */
3286         i++;
3287
3288         /*
3289          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3290          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3291          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3292          * only one element of the array here.
3293          */
3294         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3295                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3296
3297         /* Update current_threshold */
3298         t->current_threshold = i - 1;
3299 unlock:
3300         rcu_read_unlock();
3301 }
3302
3303 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3304 {
3305         while (memcg) {
3306                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3307                 if (do_memsw_account())
3308                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3309
3310                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3311         }
3312 }
3313
3314 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3315 {
3316         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3317         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3318
3319         if (_a->threshold > _b->threshold)
3320                 return 1;
3321
3322         if (_a->threshold < _b->threshold)
3323                 return -1;
3324
3325         return 0;
3326 }
3327
3328 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3329 {
3330         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3331
3332         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3333
3334         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3335                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3336
3337         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3338         return 0;
3339 }
3340
3341 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3342 {
3343         struct mem_cgroup *iter;
3344
3345         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3346                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3347 }
3348
3349 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3350         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3351 {
3352         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3353         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3354         unsigned long threshold;
3355         unsigned long usage;
3356         int i, size, ret;
3357
3358         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3359         if (ret)
3360                 return ret;
3361
3362         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3363
3364         if (type == _MEM) {
3365                 thresholds = &memcg->thresholds;
3366                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3367         } else if (type == _MEMSWAP) {
3368                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3369                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3370         } else
3371                 BUG();
3372
3373         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3374         if (thresholds->primary)
3375                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3376
3377         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3378
3379         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3380         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3381                         GFP_KERNEL);
3382         if (!new) {
3383                 ret = -ENOMEM;
3384                 goto unlock;
3385         }
3386         new->size = size;
3387
3388         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3389         if (thresholds->primary) {
3390                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3391                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3392         }
3393
3394         /* Add new threshold */
3395         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3396         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3397
3398         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3399         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3400                         compare_thresholds, NULL);
3401
3402         /* Find current threshold */
3403         new->current_threshold = -1;
3404         for (i = 0; i < size; i++) {
3405                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3406                         /*
3407                          * new->current_threshold will not be used until
3408                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3409                          * it here.
3410                          */
3411                         ++new->current_threshold;
3412                 } else
3413                         break;
3414         }
3415
3416         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3417         kfree(thresholds->spare);
3418         thresholds->spare = thresholds->primary;
3419
3420         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3421
3422         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3423         synchronize_rcu();
3424
3425 unlock:
3426         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3427
3428         return ret;
3429 }
3430
3431 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3432         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3433 {
3434         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3435 }
3436
3437 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3438         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3439 {
3440         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3441 }
3442
3443 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3444         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3445 {
3446         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3447         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3448         unsigned long usage;
3449         int i, j, size;
3450
3451         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3452
3453         if (type == _MEM) {
3454                 thresholds = &memcg->thresholds;
3455                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3456         } else if (type == _MEMSWAP) {
3457                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3458                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3459         } else
3460                 BUG();
3461
3462         if (!thresholds->primary)
3463                 goto unlock;
3464
3465         /* Check if a threshold crossed before removing */
3466         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3467
3468         /* Calculate new number of threshold */
3469         size = 0;
3470         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3471                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3472                         size++;
3473         }
3474
3475         new = thresholds->spare;
3476
3477         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3478         if (!size) {
3479                 kfree(new);
3480                 new = NULL;
3481                 goto swap_buffers;
3482         }
3483
3484         new->size = size;
3485
3486         /* Copy thresholds and find current threshold */
3487         new->current_threshold = -1;
3488         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3489                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3490                         continue;
3491
3492                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3493                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3494                         /*
3495                          * new->current_threshold will not be used
3496                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3497                          * it here.
3498                          */
3499                         ++new->current_threshold;
3500                 }
3501                 j++;
3502         }
3503
3504 swap_buffers:
3505         /* Swap primary and spare array */
3506         thresholds->spare = thresholds->primary;
3507
3508         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3509
3510         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3511         synchronize_rcu();
3512
3513         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3514         if (!new) {
3515                 kfree(thresholds->spare);
3516                 thresholds->spare = NULL;
3517         }
3518 unlock:
3519         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3520 }
3521
3522 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3523         struct eventfd_ctx *eventfd)
3524 {
3525         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3526 }
3527
3528 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3529         struct eventfd_ctx *eventfd)
3530 {
3531         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3532 }
3533
3534 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3535         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3536 {
3537         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3538
3539         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3540         if (!event)
3541                 return -ENOMEM;
3542
3543         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3544
3545         event->eventfd = eventfd;
3546         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3547
3548         /* already in OOM ? */
3549         if (memcg->under_oom)
3550                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3551         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3552
3553         return 0;
3554 }
3555
3556 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3557         struct eventfd_ctx *eventfd)
3558 {
3559         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3560
3561         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3562
3563         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3564                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3565                         list_del(&ev->list);
3566                         kfree(ev);
3567                 }
3568         }
3569
3570         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3571 }
3572
3573 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3574 {
3575         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3576
3577         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3578         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3579         return 0;
3580 }
3581
3582 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3583         struct cftype *cft, u64 val)
3584 {
3585         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3586
3587         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3588         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3589                 return -EINVAL;
3590
3591         memcg->oom_kill_disable = val;
3592         if (!val)
3593                 memcg_oom_recover(memcg);
3594
3595         return 0;
3596 }
3597
3598 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3599
3600 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3601 {
3602         return &memcg->cgwb_list;
3603 }
3604
3605 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3606 {
3607         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3608 }
3609
3610 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3611 {
3612         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3613 }
3614
3615 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3616 {
3617         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3618 }
3619
3620 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3621 {
3622         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3623
3624         if (!memcg->css.parent)
3625                 return NULL;
3626
3627         return &memcg->cgwb_domain;
3628 }
3629
3630 /**
3631  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3632  * @wb: bdi_writeback in question
3633  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3634  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3635  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3636  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3637  *
3638  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3639  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3640  * is a bit more involved.
3641  *
3642  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3643  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3644  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3645  * available memory in the system.  The caller should further cap
3646  * *@pheadroom accordingly.
3647  */
3648 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3649                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3650                          unsigned long *pwriteback)
3651 {
3652         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3653         struct mem_cgroup *parent;
3654
3655         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3656
3657         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3658         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3659         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3660                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3661         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3662
3663         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3664                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3665                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3666
3667                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3668                 memcg = parent;
3669         }
3670 }
3671
3672 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3673
3674 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3675 {
3676         return 0;
3677 }
3678
3679 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3680 {
3681 }
3682
3683 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3684 {
3685 }
3686
3687 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3688
3689 /*
3690  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3691  *
3692  * "cgroup.event_control" implementation.
3693  *
3694  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3695  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3696  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3697  *
3698  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3699  * possible.
3700  */
3701
3702 /*
3703  * Unregister event and free resources.
3704  *
3705  * Gets called from workqueue.
3706  */
3707 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3708 {
3709         struct mem_cgroup_event *event =
3710                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3711         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3712
3713         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3714
3715         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3716
3717         /* Notify userspace the event is going away. */
3718         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3719
3720         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3721         kfree(event);
3722         css_put(&memcg->css);
3723 }
3724
3725 /*
3726  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3727  *
3728  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3729  */
3730 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3731                             int sync, void *key)
3732 {
3733         struct mem_cgroup_event *event =
3734                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3735         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3736         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3737
3738         if (flags & POLLHUP) {
3739                 /*
3740                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3741                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3742                  * for us.
3743                  *
3744                  * We can't race against event freeing since the other
3745                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3746                  * which we hold.
3747                  */
3748                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3749                 if (!list_empty(&event->list)) {
3750                         list_del_init(&event->list);
3751                         /*
3752                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3753                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3754                          */
3755                         schedule_work(&event->remove);
3756                 }
3757                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3758         }
3759
3760         return 0;
3761 }
3762
3763 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3764                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3765 {
3766         struct mem_cgroup_event *event =
3767                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3768
3769         event->wqh = wqh;
3770         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3771 }
3772
3773 /*
3774  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3775  *
3776  * Parse input and register new cgroup event handler.
3777  *
3778  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3779  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3780  */
3781 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3782                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3783 {
3784         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3785         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3786         struct mem_cgroup_event *event;
3787         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3788         unsigned int efd, cfd;
3789         struct fd efile;
3790         struct fd cfile;
3791         const char *name;
3792         char *endp;
3793         int ret;
3794
3795         buf = strstrip(buf);
3796
3797         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3798         if (*endp != ' ')
3799                 return -EINVAL;
3800         buf = endp + 1;
3801
3802         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3803         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3804                 return -EINVAL;
3805         buf = endp + 1;
3806
3807         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3808         if (!event)
3809                 return -ENOMEM;
3810
3811         event->memcg = memcg;
3812         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3813         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3814         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3815         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3816
3817         efile = fdget(efd);
3818         if (!efile.file) {
3819                 ret = -EBADF;
3820                 goto out_kfree;
3821         }
3822
3823         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3824         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3825                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3826                 goto out_put_efile;
3827         }
3828
3829         cfile = fdget(cfd);
3830         if (!cfile.file) {
3831                 ret = -EBADF;
3832                 goto out_put_eventfd;
3833         }
3834
3835         /* the process need read permission on control file */
3836         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3837         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3838         if (ret < 0)
3839                 goto out_put_cfile;
3840
3841         /*
3842          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3843          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3844          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3845          * is for compatibility anyway.
3846          *
3847          * DO NOT ADD NEW FILES.
3848          */
3849         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3850
3851         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3852                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3853                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3854         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3855                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3856                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3857         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3858                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3859                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3860         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3861                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3862                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3863         } else {
3864                 ret = -EINVAL;
3865                 goto out_put_cfile;
3866         }
3867
3868         /*
3869          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3870          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3871          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3872          */
3873         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3874                                                &memory_cgrp_subsys);
3875         ret = -EINVAL;
3876         if (IS_ERR(cfile_css))
3877                 goto out_put_cfile;
3878         if (cfile_css != css) {
3879                 css_put(cfile_css);
3880                 goto out_put_cfile;
3881         }
3882
3883         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3884         if (ret)
3885                 goto out_put_css;
3886
3887         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3888
3889         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3890         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3891         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3892
3893         fdput(cfile);
3894         fdput(efile);
3895
3896         return nbytes;
3897
3898 out_put_css:
3899         css_put(css);
3900 out_put_cfile:
3901         fdput(cfile);
3902 out_put_eventfd:
3903         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3904 out_put_efile:
3905         fdput(efile);
3906 out_kfree:
3907         kfree(event);
3908
3909         return ret;
3910 }
3911
3912 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3913         {
3914                 .name = "usage_in_bytes",
3915                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3916                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3917         },
3918         {
3919                 .name = "max_usage_in_bytes",
3920                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3921                 .write = mem_cgroup_reset,
3922                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3923         },
3924         {
3925                 .name = "limit_in_bytes",
3926                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3927                 .write = mem_cgroup_write,
3928                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3929         },
3930         {
3931                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3932                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3933                 .write = mem_cgroup_write,
3934                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3935         },
3936         {
3937                 .name = "failcnt",
3938                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3939                 .write = mem_cgroup_reset,
3940                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3941         },
3942         {
3943                 .name = "stat",
3944                 .seq_show = memcg_stat_show,
3945         },
3946         {
3947                 .name = "force_empty",
3948                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3949         },
3950         {
3951                 .name = "use_hierarchy",
3952                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3953                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3954         },
3955         {
3956                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3957                 .write = memcg_write_event_control,
3958                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3959         },
3960         {
3961                 .name = "swappiness",
3962                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3963                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3964         },
3965         {
3966                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3967                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3968                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3969         },
3970         {
3971                 .name = "oom_control",
3972                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3973                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3974                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
3975         },
3976         {
3977                 .name = "pressure_level",
3978         },
3979 #ifdef CONFIG_NUMA
3980         {
3981                 .name = "numa_stat",
3982                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
3983         },
3984 #endif
3985         {
3986                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
3987                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
3988                 .write = mem_cgroup_write,
3989                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3990         },
3991         {
3992                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
3993                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
3994                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3995         },
3996         {
3997                 .name = "kmem.failcnt",
3998                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
3999                 .write = mem_cgroup_reset,
4000                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4001         },
4002         {
4003                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4004                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4005                 .write = mem_cgroup_reset,
4006                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4007         },
4008 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4009         {
4010                 .name = "kmem.slabinfo",
4011                 .seq_start = memcg_slab_start,
4012                 .seq_next = memcg_slab_next,
4013                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4014                 .seq_show = memcg_slab_show,
4015         },
4016 #endif
4017         {
4018                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4019                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4020                 .write = mem_cgroup_write,
4021                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4022         },
4023         {
4024                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4025                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4026                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4027         },
4028         {
4029                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4030                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4031                 .write = mem_cgroup_reset,
4032                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4033         },
4034         {
4035                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4036                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4037                 .write = mem_cgroup_reset,
4038                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4039         },
4040         { },    /* terminate */
4041 };
4042
4043 /*
4044  * Private memory cgroup IDR
4045  *
4046  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4047  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4048  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4049  * memory-controlled cgroups to 64k.
4050  *
4051  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4052  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4053  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4054  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4055  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4056  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4057  *
4058  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4059  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4060  * when the CSS is offlined.
4061  *
4062  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4063  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4064  * those references are manageable from userspace.
4065  */
4066
4067 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4068
4069 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4070 {
4071         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4072         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4073 }
4074
4075 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4076 {
4077         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4078         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4079                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4080                 memcg->id.id = 0;
4081
4082                 /* Memcg ID pins CSS */
4083                 css_put(&memcg->css);
4084         }
4085 }
4086
4087 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4088 {
4089         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4090 }
4091
4092 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4093 {
4094         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4095 }
4096
4097 /**
4098  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4099  * @id: the memcg id to look up
4100  *
4101  * Caller must hold rcu_read_lock().
4102  */
4103 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4104 {
4105         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4106         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4107 }
4108
4109 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4110 {
4111         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4112         int tmp = node;
4113         /*
4114          * This routine is called against possible nodes.
4115          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4116          *
4117          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4118          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4119          *       function.
4120          */
4121         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4122                 tmp = -1;
4123         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4124         if (!pn)
4125                 return 1;
4126
4127         lruvec_init(&pn->lruvec);
4128         pn->usage_in_excess = 0;
4129         pn->on_tree = false;
4130         pn->memcg = memcg;
4131
4132         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4133         return 0;
4134 }
4135
4136 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4137 {
4138         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4139 }
4140
4141 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4142 {
4143         int node;
4144
4145         for_each_node(node)
4146                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4147         free_percpu(memcg->stat);
4148         kfree(memcg);
4149 }
4150
4151 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4152 {
4153         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4154         __mem_cgroup_free(memcg);
4155 }
4156
4157 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4158 {
4159         struct mem_cgroup *memcg;
4160         size_t size;
4161         int node;
4162
4163         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4164         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4165
4166         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4167         if (!memcg)
4168                 return NULL;
4169
4170         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4171                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4172                                  GFP_KERNEL);
4173         if (memcg->id.id < 0)
4174                 goto fail;
4175
4176         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4177         if (!memcg->stat)
4178                 goto fail;
4179
4180         for_each_node(node)
4181                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4182                         goto fail;
4183
4184         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4185                 goto fail;
4186
4187         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4188         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4189         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4190         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4191         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4192         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4193         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4194         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4195         memcg->socket_pressure = jiffies;
4196 #ifndef CONFIG_SLOB
4197         memcg->kmemcg_id = -1;
4198 #endif
4199 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4200         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4201 #endif
4202         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4203         return memcg;
4204 fail:
4205         if (memcg->id.id > 0)
4206                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4207         __mem_cgroup_free(memcg);
4208         return NULL;
4209 }
4210
4211 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4212 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4213 {
4214         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4215         struct mem_cgroup *memcg;
4216         long error = -ENOMEM;
4217
4218         memcg = mem_cgroup_alloc();
4219         if (!memcg)
4220                 return ERR_PTR(error);
4221
4222         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4223         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4224         if (parent) {
4225                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4226                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4227         }
4228         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4229                 memcg->use_hierarchy = true;
4230                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4231                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4232                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4233                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4234                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4235         } else {
4236                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4237                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4238                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4239                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4240                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4241                 /*
4242                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4243                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4244                  * unfortunate state in our controller.
4245                  */
4246                 if (parent != root_mem_cgroup)
4247                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4248         }
4249
4250         /* The following stuff does not apply to the root */
4251         if (!parent) {
4252                 root_mem_cgroup = memcg;
4253                 return &memcg->css;
4254         }
4255
4256         error = memcg_online_kmem(memcg);
4257         if (error)
4258                 goto fail;
4259
4260         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4261                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4262
4263         return &memcg->css;
4264 fail:
4265         mem_cgroup_free(memcg);
4266         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4267 }
4268
4269 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4270 {
4271         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4272
4273         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4274         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4275         css_get(css);
4276         return 0;
4277 }
4278
4279 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4280 {
4281         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4282         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4283
4284         /*
4285          * Unregister events and notify userspace.
4286          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4287          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4288          */
4289         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4290         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4291                 list_del_init(&event->list);
4292                 schedule_work(&event->remove);
4293         }
4294         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4295
4296         memcg_offline_kmem(memcg);
4297         wb_memcg_offline(memcg);
4298
4299         mem_cgroup_id_put(memcg);
4300 }
4301
4302 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4303 {
4304         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4305
4306         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4307 }
4308
4309 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4310 {
4311         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4312
4313         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4314                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4315
4316         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4317                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4318
4319         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4320         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4321         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4322         memcg_free_kmem(memcg);
4323         mem_cgroup_free(memcg);
4324 }
4325
4326 /**
4327  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4328  * @css: the target css
4329  *
4330  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4331  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4332  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4333  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4334  * made visible again.
4335  *
4336  * The current implementation only resets the essential configurations.
4337  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4338  */
4339 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4340 {
4341         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4342
4343         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4344         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4345         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4346         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4347         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4348         memcg->low = 0;
4349         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4350         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4351         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4352 }
4353
4354 #ifdef CONFIG_MMU
4355 /* Handlers for move charge at task migration. */
4356 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4357 {
4358         int ret;
4359
4360         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4361         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4362         if (!ret) {
4363                 mc.precharge += count;
4364                 return ret;
4365         }
4366
4367         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4368         while (count--) {
4369                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4370                 if (ret)
4371                         return ret;
4372                 mc.precharge++;
4373                 cond_resched();
4374         }
4375         return 0;
4376 }
4377
4378 union mc_target {
4379         struct page     *page;
4380         swp_entry_t     ent;
4381 };
4382
4383 enum mc_target_type {
4384         MC_TARGET_NONE = 0,
4385         MC_TARGET_PAGE,
4386         MC_TARGET_SWAP,
4387 };
4388
4389 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4390                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4391 {
4392         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4393
4394         if (!page || !page_mapped(page))
4395                 return NULL;
4396         if (PageAnon(page)) {
4397                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4398                         return NULL;
4399         } else {
4400                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4401                         return NULL;
4402         }
4403         if (!get_page_unless_zero(page))
4404                 return NULL;
4405
4406         return page;
4407 }
4408
4409 #ifdef CONFIG_SWAP
4410 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4411                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4412 {
4413         struct page *page = NULL;
4414         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4415
4416         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4417                 return NULL;
4418         /*
4419          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4420          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4421          */
4422         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4423         if (do_memsw_account())
4424                 entry->val = ent.val;
4425
4426         return page;
4427 }
4428 #else
4429 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4430                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4431 {
4432         return NULL;
4433 }
4434 #endif
4435
4436 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4437                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4438 {
4439         struct page *page = NULL;
4440         struct address_space *mapping;
4441         pgoff_t pgoff;
4442
4443         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4444                 return NULL;
4445         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4446                 return NULL;
4447
4448         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4449         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4450
4451         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4452 #ifdef CONFIG_SWAP
4453         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4454         if (shmem_mapping(mapping)) {
4455                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4456                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4457                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4458                         if (do_memsw_account())
4459                                 *entry = swp;
4460                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4461                                              swp_offset(swp));
4462                 }
4463         } else
4464                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4465 #else
4466         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4467 #endif
4468         return page;
4469 }
4470
4471 /**
4472  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4473  * @page: the page
4474  * @compound: charge the page as compound or small page
4475  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4476  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4477  *
4478  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4479  *
4480  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4481  * from old cgroup.
4482  */
4483 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4484                                    bool compound,
4485                                    struct mem_cgroup *from,
4486                                    struct mem_cgroup *to)
4487 {
4488         unsigned long flags;
4489         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4490         int ret;
4491         bool anon;
4492
4493         VM_BUG_ON(from == to);
4494         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4495         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4496
4497         /*
4498          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4499          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4500          */
4501         ret = -EBUSY;
4502         if (!trylock_page(page))
4503                 goto out;
4504
4505         ret = -EINVAL;
4506         if (page->mem_cgroup != from)
4507                 goto out_unlock;
4508
4509         anon = PageAnon(page);
4510
4511         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4512
4513         if (!anon && page_mapped(page)) {
4514                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4515                                nr_pages);
4516                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4517                                nr_pages);
4518         }
4519
4520         /*
4521          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4522          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4523          * So mapping should be stable for dirty pages.
4524          */
4525         if (!anon && PageDirty(page)) {
4526                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4527
4528                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4529                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4530                                        nr_pages);
4531                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4532                                        nr_pages);
4533                 }
4534         }
4535
4536         if (PageWriteback(page)) {
4537                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4538                                nr_pages);
4539                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4540                                nr_pages);
4541         }
4542
4543         /*
4544          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4545          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4546          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4547          */
4548
4549         /* caller should have done css_get */
4550         page->mem_cgroup = to;
4551         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4552
4553         ret = 0;
4554
4555         local_irq_disable();
4556         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4557         memcg_check_events(to, page);
4558         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4559         memcg_check_events(from, page);
4560         local_irq_enable();
4561 out_unlock:
4562         unlock_page(page);
4563 out:
4564         return ret;
4565 }
4566
4567 /**
4568  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4569  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4570  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4571  * @ptent: the pte to be checked
4572  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4573  *
4574  * Returns
4575  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4576  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4577  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4578  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4579  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4580  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4581  *     in target->ent.
4582  *
4583  * Called with pte lock held.
4584  */
4585
4586 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4587                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4588 {
4589         struct page *page = NULL;
4590         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4591         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4592
4593         if (pte_present(ptent))
4594                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4595         else if (is_swap_pte(ptent))
4596                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4597         else if (pte_none(ptent))
4598                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4599
4600         if (!page && !ent.val)
4601                 return ret;
4602         if (page) {
4603                 /*
4604                  * Do only loose check w/o serialization.
4605                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4606                  * not under LRU exclusion.
4607                  */
4608                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4609                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4610                         if (target)
4611                                 target->page = page;
4612                 }
4613                 if (!ret || !target)
4614                         put_page(page);
4615         }
4616         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4617         if (ent.val && !ret &&
4618             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4619                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4620                 if (target)
4621                         target->ent = ent;
4622         }
4623         return ret;
4624 }
4625
4626 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4627 /*
4628  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4629  * support them for now.
4630  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4631  */
4632 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4633                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4634 {
4635         struct page *page = NULL;
4636         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4637
4638         page = pmd_page(pmd);
4639         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4640         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4641                 return ret;
4642         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4643                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4644                 if (target) {
4645                         get_page(page);
4646                         target->page = page;
4647                 }
4648         }
4649         return ret;
4650 }
4651 #else
4652 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4653                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4654 {
4655         return MC_TARGET_NONE;
4656 }
4657 #endif
4658
4659 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4660                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4661                                         struct mm_walk *walk)
4662 {
4663         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4664         pte_t *pte;
4665         spinlock_t *ptl;
4666
4667         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4668         if (ptl) {
4669                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4670                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4671                 spin_unlock(ptl);
4672                 return 0;
4673         }
4674
4675         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4676                 return 0;
4677         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4678         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4679                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4680                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4681         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4682         cond_resched();
4683
4684         return 0;
4685 }
4686
4687 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4688 {
4689         unsigned long precharge;
4690
4691         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4692                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4693                 .mm = mm,
4694         };
4695         down_read(&mm->mmap_sem);
4696         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
4697                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4698         up_read(&mm->mmap_sem);
4699
4700         precharge = mc.precharge;
4701         mc.precharge = 0;
4702
4703         return precharge;
4704 }
4705
4706 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4707 {
4708         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4709
4710         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4711         mc.moving_task = current;
4712         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4713 }
4714
4715 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4716 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4717 {
4718         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4719         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4720
4721         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4722         if (mc.precharge) {
4723                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4724                 mc.precharge = 0;
4725         }
4726         /*
4727          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4728          * we must uncharge here.
4729          */
4730         if (mc.moved_charge) {
4731                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4732                 mc.moved_charge = 0;
4733         }
4734         /* we must fixup refcnts and charges */
4735         if (mc.moved_swap) {
4736                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4737                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4738                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4739
4740                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
4741
4742                 /*
4743                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4744                  * should uncharge to->memory.
4745                  */
4746                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4747                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4748
4749                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
4750                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
4751
4752                 mc.moved_swap = 0;
4753         }
4754         memcg_oom_recover(from);
4755         memcg_oom_recover(to);
4756         wake_up_all(&mc.waitq);
4757 }
4758
4759 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4760 {
4761         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4762
4763         /*
4764          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4765          * task migration.
4766          */
4767         mc.moving_task = NULL;
4768         __mem_cgroup_clear_mc();
4769         spin_lock(&mc.lock);
4770         mc.from = NULL;
4771         mc.to = NULL;
4772         mc.mm = NULL;
4773         spin_unlock(&mc.lock);
4774
4775         mmput(mm);
4776 }
4777
4778 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4779 {
4780         struct cgroup_subsys_state *css;
4781         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4782         struct mem_cgroup *from;
4783         struct task_struct *leader, *p;
4784         struct mm_struct *mm;
4785         unsigned long move_flags;
4786         int ret = 0;
4787
4788         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4789         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4790                 return 0;
4791
4792         /*
4793          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4794          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4795          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4796          * multiple.
4797          */
4798         p = NULL;
4799         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4800                 WARN_ON_ONCE(p);
4801                 p = leader;
4802                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4803         }
4804         if (!p)
4805                 return 0;
4806
4807         /*
4808          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4809          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4810          * So we need to save it, and keep it going.
4811          */
4812         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4813         if (!move_flags)
4814                 return 0;
4815
4816         from = mem_cgroup_from_task(p);
4817
4818         VM_BUG_ON(from == memcg);
4819
4820         mm = get_task_mm(p);
4821         if (!mm)
4822                 return 0;
4823         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4824         if (mm->owner == p) {
4825                 VM_BUG_ON(mc.from);
4826                 VM_BUG_ON(mc.to);
4827                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4828                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4829                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4830
4831                 spin_lock(&mc.lock);
4832                 mc.mm = mm;
4833                 mc.from = from;
4834                 mc.to = memcg;
4835                 mc.flags = move_flags;
4836                 spin_unlock(&mc.lock);
4837                 /* We set mc.moving_task later */
4838
4839                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4840                 if (ret)
4841                         mem_cgroup_clear_mc();
4842         } else {
4843                 mmput(mm);
4844         }
4845         return ret;
4846 }
4847
4848 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4849 {
4850         if (mc.to)
4851                 mem_cgroup_clear_mc();
4852 }
4853
4854 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4855                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4856                                 struct mm_walk *walk)
4857 {
4858         int ret = 0;
4859         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4860         pte_t *pte;
4861         spinlock_t *ptl;
4862         enum mc_target_type target_type;
4863         union mc_target target;
4864         struct page *page;
4865
4866         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4867         if (ptl) {
4868                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4869                         spin_unlock(ptl);
4870                         return 0;
4871                 }
4872                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4873                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4874                         page = target.page;
4875                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4876                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4877                                                              mc.from, mc.to)) {
4878                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4879                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4880                                 }
4881                                 putback_lru_page(page);
4882                         }
4883                         put_page(page);
4884                 }
4885                 spin_unlock(ptl);
4886                 return 0;
4887         }
4888
4889         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4890                 return 0;
4891 retry:
4892         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4893         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4894                 pte_t ptent = *(pte++);
4895                 swp_entry_t ent;
4896
4897                 if (!mc.precharge)
4898                         break;
4899
4900                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4901                 case MC_TARGET_PAGE:
4902                         page = target.page;
4903                         /*
4904                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4905                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4906                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4907                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4908                          */
4909                         if (PageTransCompound(page))
4910                                 goto put;
4911                         if (isolate_lru_page(page))
4912                                 goto put;
4913                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4914                                                 mc.from, mc.to)) {
4915                                 mc.precharge--;
4916                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4917                                 mc.moved_charge++;
4918                         }
4919                         putback_lru_page(page);
4920 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4921                         put_page(page);
4922                         break;
4923                 case MC_TARGET_SWAP:
4924                         ent = target.ent;
4925                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4926                                 mc.precharge--;
4927                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4928                                 mc.moved_swap++;
4929                         }
4930                         break;
4931                 default:
4932                         break;
4933                 }
4934         }
4935         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4936         cond_resched();
4937
4938         if (addr != end) {
4939                 /*
4940                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4941                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4942                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4943                  * phase.
4944                  */
4945                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4946                 if (!ret)
4947                         goto retry;
4948         }
4949
4950         return ret;
4951 }
4952
4953 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4954 {
4955         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4956                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4957                 .mm = mc.mm,
4958         };
4959
4960         lru_add_drain_all();
4961         /*
4962          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4963          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4964          * for already started RCU-only updates to finish.
4965          */
4966         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4967         synchronize_rcu();
4968 retry:
4969         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
4970                 /*
4971                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4972                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4973                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4974                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4975                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4976                  */
4977                 __mem_cgroup_clear_mc();
4978                 cond_resched();
4979                 goto retry;
4980         }
4981         /*
4982          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4983          * additional charge, the page walk just aborts.
4984          */
4985         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4986
4987         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
4988         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
4989 }
4990
4991 static void mem_cgroup_move_task(void)
4992 {
4993         if (mc.to) {
4994                 mem_cgroup_move_charge();
4995                 mem_cgroup_clear_mc();
4996         }
4997 }
4998 #else   /* !CONFIG_MMU */
4999 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5000 {
5001         return 0;
5002 }
5003 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5004 {
5005 }
5006 static void mem_cgroup_move_task(void)
5007 {
5008 }
5009 #endif
5010
5011 /*
5012  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5013  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5014  * attempt.
5015  */
5016 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5017 {
5018         /*
5019          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5020          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5021          * on for the root memcg is enough.
5022          */
5023         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5024                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5025         else
5026                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5027 }
5028
5029 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5030                                struct cftype *cft)
5031 {
5032         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5033
5034         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5035 }
5036
5037 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5038 {
5039         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5040         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5041
5042         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5043                 seq_puts(m, "max\n");
5044         else
5045                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5046
5047         return 0;
5048 }
5049
5050 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5051                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5052 {
5053         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5054         unsigned long low;
5055         int err;
5056
5057         buf = strstrip(buf);
5058         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5059         if (err)
5060                 return err;
5061
5062         memcg->low = low;
5063
5064         return nbytes;
5065 }
5066
5067 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5068 {
5069         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5070         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5071
5072         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5073                 seq_puts(m, "max\n");
5074         else
5075                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5076
5077         return 0;
5078 }
5079
5080 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5081                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5082 {
5083         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5084         unsigned long nr_pages;
5085         unsigned long high;
5086         int err;
5087
5088         buf = strstrip(buf);
5089         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5090         if (err)
5091                 return err;
5092
5093         memcg->high = high;
5094
5095         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5096         if (nr_pages > high)
5097                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5098                                              GFP_KERNEL, true);
5099
5100         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5101         return nbytes;
5102 }
5103
5104 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5105 {
5106         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5107         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5108
5109         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5110                 seq_puts(m, "max\n");
5111         else
5112                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5113
5114         return 0;
5115 }
5116
5117 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5118                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5119 {
5120         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5121         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5122         bool drained = false;
5123         unsigned long max;
5124         int err;
5125
5126         buf = strstrip(buf);
5127         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5128         if (err)
5129                 return err;
5130
5131         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5132
5133         for (;;) {
5134                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5135
5136                 if (nr_pages <= max)
5137                         break;
5138
5139                 if (signal_pending(current)) {
5140                         err = -EINTR;
5141                         break;
5142                 }
5143
5144                 if (!drained) {
5145                         drain_all_stock(memcg);
5146                         drained = true;
5147                         continue;
5148                 }
5149
5150                 if (nr_reclaims) {
5151                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5152                                                           GFP_KERNEL, true))
5153                                 nr_reclaims--;
5154                         continue;
5155                 }
5156
5157                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_OOM, 1);
5158                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5159                         break;
5160         }
5161
5162         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5163         return nbytes;
5164 }
5165
5166 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5167 {
5168         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5169
5170         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5171         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5172         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5173         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5174
5175         return 0;
5176 }
5177
5178 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5179 {
5180         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5181         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5182         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5183         int i;
5184
5185         /*
5186          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5187          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5188          *
5189          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5190          * 1) generic big picture -> specifics and details
5191          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5192          *
5193          * Current memory state:
5194          */
5195
5196         tree_stat(memcg, stat);
5197         tree_events(memcg, events);
5198
5199         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5200                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_RSS] * PAGE_SIZE);
5201         seq_printf(m, "file %llu\n",
5202                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_CACHE] * PAGE_SIZE);
5203         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5204                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5205         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5206                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5207                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5208         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5209                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5210
5211         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5212                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5213         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5214                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5215         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5216                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5217
5218         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5219                 struct mem_cgroup *mi;
5220                 unsigned long val = 0;
5221
5222                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5223                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5224                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5225                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5226         }
5227
5228         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5229                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5230         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5231                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5232
5233         /* Accumulated memory events */
5234
5235         seq_printf(m, "pgfault %lu\n",
5236                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
5237         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n",
5238                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
5239
5240         return 0;
5241 }
5242
5243 static struct cftype memory_files[] = {
5244         {
5245                 .name = "current",
5246                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5247                 .read_u64 = memory_current_read,
5248         },
5249         {
5250                 .name = "low",
5251                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5252                 .seq_show = memory_low_show,
5253                 .write = memory_low_write,
5254         },
5255         {
5256                 .name = "high",
5257                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5258                 .seq_show = memory_high_show,
5259                 .write = memory_high_write,
5260         },
5261         {
5262                 .name = "max",
5263                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5264                 .seq_show = memory_max_show,
5265                 .write = memory_max_write,
5266         },
5267         {
5268                 .name = "events",
5269                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5270                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5271                 .seq_show = memory_events_show,
5272         },
5273         {
5274                 .name = "stat",
5275                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5276                 .seq_show = memory_stat_show,
5277         },
5278         { }     /* terminate */
5279 };
5280
5281 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5282         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5283         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5284         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5285         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5286         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5287         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5288         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5289         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5290         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5291         .bind = mem_cgroup_bind,
5292         .dfl_cftypes = memory_files,
5293         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5294         .early_init = 0,
5295 };
5296
5297 /**
5298  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5299  * @root: the highest ancestor to consider
5300  * @memcg: the memory cgroup to check
5301  *
5302  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5303  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5304  */
5305 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5306 {
5307         if (mem_cgroup_disabled())
5308                 return false;
5309
5310         /*
5311          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5312          * it's never low when looked at directly, and it is not
5313          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5314          */
5315
5316         if (memcg == root_mem_cgroup)
5317                 return false;
5318
5319         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5320                 return false;
5321
5322         while (memcg != root) {
5323                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5324
5325                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5326                         break;
5327
5328                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5329                         return false;
5330         }
5331         return true;
5332 }
5333
5334 /**
5335  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5336  * @page: page to charge
5337  * @mm: mm context of the victim
5338  * @gfp_mask: reclaim mode
5339  * @memcgp: charged memcg return
5340  * @compound: charge the page as compound or small page
5341  *
5342  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5343  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5344  *
5345  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5346  * Otherwise, an error code is returned.
5347  *
5348  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5349  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5350  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5351  */
5352 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5353                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5354                           bool compound)
5355 {
5356         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5357         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5358         int ret = 0;
5359
5360         if (mem_cgroup_disabled())
5361                 goto out;
5362
5363         if (PageSwapCache(page)) {
5364                 /*
5365                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5366                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5367                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5368                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5369                  * in turn serializes uncharging.
5370                  */
5371                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5372                 if (page->mem_cgroup)
5373                         goto out;
5374
5375                 if (do_swap_account) {
5376                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5377                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5378
5379                         rcu_read_lock();
5380                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5381                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5382                                 memcg = NULL;
5383                         rcu_read_unlock();
5384                 }
5385         }
5386
5387         if (!memcg)
5388                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5389
5390         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5391
5392         css_put(&memcg->css);
5393 out:
5394         *memcgp = memcg;
5395         return ret;
5396 }
5397
5398 /**
5399  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5400  * @page: page to charge
5401  * @memcg: memcg to charge the page to
5402  * @lrucare: page might be on LRU already
5403  * @compound: charge the page as compound or small page
5404  *
5405  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5406  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5407  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5408  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5409  *
5410  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5411  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5412  *
5413  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5414  */
5415 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5416                               bool lrucare, bool compound)
5417 {
5418         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5419
5420         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5421         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5422
5423         if (mem_cgroup_disabled())
5424                 return;
5425         /*
5426          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5427          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5428          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5429          */
5430         if (!memcg)
5431                 return;
5432
5433         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5434
5435         local_irq_disable();
5436         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5437         memcg_check_events(memcg, page);
5438         local_irq_enable();
5439
5440         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5441                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5442                 /*
5443                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5444                  * let's not wait for it.  The page already received a
5445                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5446                  */
5447                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5448         }
5449 }
5450
5451 /**
5452  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5453  * @page: page to charge
5454  * @memcg: memcg to charge the page to
5455  * @compound: charge the page as compound or small page
5456  *
5457  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5458  */
5459 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5460                 bool compound)
5461 {
5462         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5463
5464         if (mem_cgroup_disabled())
5465                 return;
5466         /*
5467          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5468          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5469          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5470          */
5471         if (!memcg)
5472                 return;
5473
5474         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5475 }
5476
5477 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5478                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5479                            unsigned long nr_huge, unsigned long nr_kmem,
5480                            struct page *dummy_page)
5481 {
5482         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file + nr_kmem;
5483         unsigned long flags;
5484
5485         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5486                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5487                 if (do_memsw_account())
5488                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5489                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && nr_kmem)
5490                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_kmem);
5491                 memcg_oom_recover(memcg);
5492         }
5493
5494         local_irq_save(flags);
5495         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5496         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5497         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5498         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5499         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5500         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5501         local_irq_restore(flags);
5502
5503         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5504                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5505 }
5506
5507 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5508 {
5509         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5510         unsigned long nr_anon = 0;
5511         unsigned long nr_file = 0;
5512         unsigned long nr_huge = 0;
5513         unsigned long nr_kmem = 0;
5514         unsigned long pgpgout = 0;
5515         struct list_head *next;
5516         struct page *page;
5517
5518         /*
5519          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5520          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5521          */
5522         next = page_list->next;
5523         do {
5524                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5525                 next = page->lru.next;
5526
5527                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5528                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5529
5530                 if (!page->mem_cgroup)
5531                         continue;
5532
5533                 /*
5534                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5535                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5536                  * exclusive access to the page.
5537                  */
5538
5539                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5540                         if (memcg) {
5541                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5542                                                nr_huge, nr_kmem, page);
5543                                 pgpgout = nr_anon = nr_file =
5544                                         nr_huge = nr_kmem = 0;
5545                         }
5546                         memcg = page->mem_cgroup;
5547                 }
5548
5549                 if (!PageKmemcg(page)) {
5550                         unsigned int nr_pages = 1;
5551
5552                         if (PageTransHuge(page)) {
5553                                 nr_pages <<= compound_order(page);
5554                                 nr_huge += nr_pages;
5555                         }
5556                         if (PageAnon(page))
5557                                 nr_anon += nr_pages;
5558                         else
5559                                 nr_file += nr_pages;
5560                         pgpgout++;
5561                 } else {
5562                         nr_kmem += 1 << compound_order(page);
5563                         __ClearPageKmemcg(page);
5564                 }
5565
5566                 page->mem_cgroup = NULL;
5567         } while (next != page_list);
5568
5569         if (memcg)
5570                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5571                                nr_huge, nr_kmem, page);
5572 }
5573
5574 /**
5575  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5576  * @page: page to uncharge
5577  *
5578  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5579  * mem_cgroup_commit_charge().
5580  */
5581 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5582 {
5583         if (mem_cgroup_disabled())
5584                 return;
5585
5586         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5587         if (!page->mem_cgroup)
5588                 return;
5589
5590         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5591         uncharge_list(&page->lru);
5592 }
5593
5594 /**
5595  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5596  * @page_list: list of pages to uncharge
5597  *
5598  * Uncharge a list of pages previously charged with
5599  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5600  */
5601 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5602 {
5603         if (mem_cgroup_disabled())
5604                 return;
5605
5606         if (!list_empty(page_list))
5607                 uncharge_list(page_list);
5608 }
5609
5610 /**
5611  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5612  * @oldpage: currently circulating page
5613  * @newpage: replacement page
5614  *
5615  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5616  * be uncharged upon free.
5617  *
5618  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5619  */
5620 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5621 {
5622         struct mem_cgroup *memcg;
5623         unsigned int nr_pages;
5624         bool compound;
5625         unsigned long flags;
5626
5627         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5628         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5629         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5630         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5631                        newpage);
5632
5633         if (mem_cgroup_disabled())
5634                 return;
5635
5636         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5637         if (newpage->mem_cgroup)
5638                 return;
5639
5640         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5641         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5642         if (!memcg)
5643                 return;
5644
5645         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5646         compound = PageTransHuge(newpage);
5647         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5648
5649         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5650         if (do_memsw_account())
5651                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5652         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5653
5654         commit_charge(newpage, memcg, false);
5655
5656         local_irq_save(flags);
5657         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5658         memcg_check_events(memcg, newpage);
5659         local_irq_restore(flags);
5660 }
5661
5662 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5663 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5664
5665 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
5666 {
5667         struct mem_cgroup *memcg;
5668
5669         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
5670                 return;
5671
5672         /*
5673          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
5674          * filled. It won't however, necessarily happen from
5675          * process context. So the test for root memcg given
5676          * the current task's memcg won't help us in this case.
5677          *
5678          * Respecting the original socket's memcg is a better
5679          * decision in this case.
5680          */
5681         if (sk->sk_memcg) {
5682                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5683                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5684                 return;
5685         }
5686
5687         rcu_read_lock();
5688         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5689         if (memcg == root_mem_cgroup)
5690                 goto out;
5691         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5692                 goto out;
5693         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5694                 sk->sk_memcg = memcg;
5695 out:
5696         rcu_read_unlock();
5697 }
5698
5699 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
5700 {
5701         if (sk->sk_memcg)
5702                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
5703 }
5704
5705 /**
5706  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5707  * @memcg: memcg to charge
5708  * @nr_pages: number of pages to charge
5709  *
5710  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5711  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5712  */
5713 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5714 {
5715         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5716
5717         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5718                 struct page_counter *fail;
5719
5720                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5721                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5722                         return true;
5723                 }
5724                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5725                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5726                 return false;
5727         }
5728
5729         /* Don't block in the packet receive path */
5730         if (in_softirq())
5731                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5732
5733         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5734
5735         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5736                 return true;
5737
5738         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5739         return false;
5740 }
5741
5742 /**
5743  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5744  * @memcg - memcg to uncharge
5745  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5746  */
5747 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5748 {
5749         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5750                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5751                 return;
5752         }
5753
5754         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5755
5756         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5757         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5758 }
5759
5760 static int __init cgroup_memory(char *s)
5761 {
5762         char *token;
5763
5764         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5765                 if (!*token)
5766                         continue;
5767                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5768                         cgroup_memory_nosocket = true;
5769                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5770                         cgroup_memory_nokmem = true;
5771         }
5772         return 0;
5773 }
5774 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5775
5776 /*
5777  * subsys_initcall() for memory controller.
5778  *
5779  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
5780  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
5781  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
5782  * should be initialized from here.
5783  */
5784 static int __init mem_cgroup_init(void)
5785 {
5786         int cpu, node;
5787
5788 #ifndef CONFIG_SLOB
5789         /*
5790          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
5791          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
5792          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
5793          * destroyed simultaneously.
5794          */
5795         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
5796         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
5797 #endif
5798
5799         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
5800                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
5801
5802         for_each_possible_cpu(cpu)
5803                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5804                           drain_local_stock);
5805
5806         for_each_node(node) {
5807                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5808
5809                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5810                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5811
5812                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
5813                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
5814                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5815         }
5816
5817         return 0;
5818 }
5819 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5820
5821 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5822 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
5823 {
5824         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
5825                 /*
5826                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
5827                  * always be >= 1.
5828                  */
5829                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
5830                         VM_BUG_ON(1);
5831                         break;
5832                 }
5833                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5834                 if (!memcg)
5835                         memcg = root_mem_cgroup;
5836         }
5837         return memcg;
5838 }
5839
5840 /**
5841  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5842  * @page: page whose memsw charge to transfer
5843  * @entry: swap entry to move the charge to
5844  *
5845  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5846  */
5847 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5848 {
5849         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
5850         unsigned short oldid;
5851
5852         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5853         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5854
5855         if (!do_memsw_account())
5856                 return;
5857
5858         memcg = page->mem_cgroup;
5859
5860         /* Readahead page, never charged */
5861         if (!memcg)
5862                 return;
5863
5864         /*
5865          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
5866          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
5867          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
5868          */
5869         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5870         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg));
5871         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5872         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, true);
5873
5874         page->mem_cgroup = NULL;
5875
5876         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5877                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5878
5879         if (memcg != swap_memcg) {
5880                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
5881                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, 1);
5882                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5883         }
5884
5885         /*
5886          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5887          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5888          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5889          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5890          */
5891         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5892         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5893         memcg_check_events(memcg, page);
5894
5895         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5896                 css_put(&memcg->css);
5897 }
5898
5899 /*
5900  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5901  * @page: page being added to swap
5902  * @entry: swap entry to charge
5903  *
5904  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5905  *
5906  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5907  */
5908 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5909 {
5910         struct mem_cgroup *memcg;
5911         struct page_counter *counter;
5912         unsigned short oldid;
5913
5914         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5915                 return 0;
5916
5917         memcg = page->mem_cgroup;
5918
5919         /* Readahead page, never charged */
5920         if (!memcg)
5921                 return 0;
5922
5923         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5924
5925         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5926             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter)) {
5927                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5928                 return -ENOMEM;
5929         }
5930
5931         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5932         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5933         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5934
5935         return 0;
5936 }
5937
5938 /**
5939  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5940  * @entry: swap entry to uncharge
5941  *
5942  * Drop the swap charge associated with @entry.
5943  */
5944 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5945 {
5946         struct mem_cgroup *memcg;
5947         unsigned short id;
5948
5949         if (!do_swap_account)
5950                 return;
5951
5952         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5953         rcu_read_lock();
5954         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5955         if (memcg) {
5956                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5957                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5958                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5959                         else
5960                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5961                 }
5962                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5963                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5964         }
5965         rcu_read_unlock();
5966 }
5967
5968 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
5969 {
5970         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
5971
5972         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5973                 return nr_swap_pages;
5974         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5975                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
5976                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
5977                                       page_counter_read(&memcg->swap));
5978         return nr_swap_pages;
5979 }
5980
5981 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
5982 {
5983         struct mem_cgroup *memcg;
5984
5985         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5986
5987         if (vm_swap_full())
5988                 return true;
5989         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5990                 return false;
5991
5992         memcg = page->mem_cgroup;
5993         if (!memcg)
5994                 return false;
5995
5996         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5997                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
5998                         return true;
5999
6000         return false;
6001 }
6002
6003 /* for remember boot option*/
6004 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6005 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6006 #else
6007 static int really_do_swap_account __initdata;
6008 #endif
6009
6010 static int __init enable_swap_account(char *s)
6011 {
6012         if (!strcmp(s, "1"))
6013                 really_do_swap_account = 1;
6014         else if (!strcmp(s, "0"))
6015                 really_do_swap_account = 0;
6016         return 1;
6017 }
6018 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6019
6020 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6021                              struct cftype *cft)
6022 {
6023         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6024
6025         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6026 }
6027
6028 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6029 {
6030         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6031         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
6032
6033         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6034                 seq_puts(m, "max\n");
6035         else
6036                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6037
6038         return 0;
6039 }
6040
6041 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6042                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6043 {
6044         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6045         unsigned long max;
6046         int err;
6047
6048         buf = strstrip(buf);
6049         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6050         if (err)
6051                 return err;
6052
6053         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6054         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6055         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6056         if (err)
6057                 return err;
6058
6059         return nbytes;
6060 }
6061
6062 static struct cftype swap_files[] = {
6063         {
6064                 .name = "swap.current",
6065                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6066                 .read_u64 = swap_current_read,
6067         },
6068         {
6069                 .name = "swap.max",
6070                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6071                 .seq_show = swap_max_show,
6072                 .write = swap_max_write,
6073         },
6074         { }     /* terminate */
6075 };
6076
6077 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6078         {
6079                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6080                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6081                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6082         },
6083         {
6084                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6085                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6086                 .write = mem_cgroup_reset,
6087                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6088         },
6089         {
6090                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6091                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6092                 .write = mem_cgroup_write,
6093                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6094         },
6095         {
6096                 .name = "memsw.failcnt",
6097                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6098                 .write = mem_cgroup_reset,
6099                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6100         },
6101         { },    /* terminate */
6102 };
6103
6104 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6105 {
6106         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6107                 do_swap_account = 1;
6108                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6109                                                swap_files));
6110                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6111                                                   memsw_cgroup_files));
6112         }
6113         return 0;
6114 }
6115 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6116
6117 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */