staging: vc04_services: Fix messages appearing twice
[sfrench/cifs-2.6.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include "slab.h"
70
71 #include <linux/uaccess.h>
72
73 #include <trace/events/vmscan.h>
74
75 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
76 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
77
78 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
79
80 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
81
82 /* Socket memory accounting disabled? */
83 static bool cgroup_memory_nosocket;
84
85 /* Kernel memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nokmem;
87
88 /* Whether the swap controller is active */
89 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
90 int do_swap_account __read_mostly;
91 #else
92 #define do_swap_account         0
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
102         "cache",
103         "rss",
104         "rss_huge",
105         "mapped_file",
106         "dirty",
107         "writeback",
108         "swap",
109 };
110
111 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
112         "pgpgin",
113         "pgpgout",
114         "pgfault",
115         "pgmajfault",
116 };
117
118 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
119         "inactive_anon",
120         "active_anon",
121         "inactive_file",
122         "active_file",
123         "unevictable",
124 };
125
126 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
127 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
128 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
129
130 /*
131  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
132  * their hierarchy representation
133  */
134
135 struct mem_cgroup_tree_per_node {
136         struct rb_root rb_root;
137         spinlock_t lock;
138 };
139
140 struct mem_cgroup_tree {
141         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
142 };
143
144 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
145
146 /* for OOM */
147 struct mem_cgroup_eventfd_list {
148         struct list_head list;
149         struct eventfd_ctx *eventfd;
150 };
151
152 /*
153  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
154  */
155 struct mem_cgroup_event {
156         /*
157          * memcg which the event belongs to.
158          */
159         struct mem_cgroup *memcg;
160         /*
161          * eventfd to signal userspace about the event.
162          */
163         struct eventfd_ctx *eventfd;
164         /*
165          * Each of these stored in a list by the cgroup.
166          */
167         struct list_head list;
168         /*
169          * register_event() callback will be used to add new userspace
170          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
171          * on eventfd to send notification to userspace.
172          */
173         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
174                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
175         /*
176          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
177          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
178          * if you want provide notification functionality.
179          */
180         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
181                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
182         /*
183          * All fields below needed to unregister event when
184          * userspace closes eventfd.
185          */
186         poll_table pt;
187         wait_queue_head_t *wqh;
188         wait_queue_t wait;
189         struct work_struct remove;
190 };
191
192 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
193 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
194
195 /* Stuffs for move charges at task migration. */
196 /*
197  * Types of charges to be moved.
198  */
199 #define MOVE_ANON       0x1U
200 #define MOVE_FILE       0x2U
201 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
202
203 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
204 static struct move_charge_struct {
205         spinlock_t        lock; /* for from, to */
206         struct mm_struct  *mm;
207         struct mem_cgroup *from;
208         struct mem_cgroup *to;
209         unsigned long flags;
210         unsigned long precharge;
211         unsigned long moved_charge;
212         unsigned long moved_swap;
213         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
214         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
215 } mc = {
216         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
217         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
218 };
219
220 /*
221  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
222  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
223  */
224 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
225 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
226
227 enum charge_type {
228         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
229         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
232         NR_CHARGE_TYPE,
233 };
234
235 /* for encoding cft->private value on file */
236 enum res_type {
237         _MEM,
238         _MEMSWAP,
239         _OOM_TYPE,
240         _KMEM,
241         _TCP,
242 };
243
244 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
245 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
246 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
247 /* Used for OOM nofiier */
248 #define OOM_CONTROL             (0)
249
250 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
251 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
252 {
253         if (!memcg)
254                 memcg = root_mem_cgroup;
255         return &memcg->vmpressure;
256 }
257
258 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
259 {
260         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
261 }
262
263 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
264 {
265         return (memcg == root_mem_cgroup);
266 }
267
268 #ifndef CONFIG_SLOB
269 /*
270  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
271  * The main reason for not using cgroup id for this:
272  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
273  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
274  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
275  *  200 entry array for that.
276  *
277  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
278  * will double each time we have to increase it.
279  */
280 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
281 int memcg_nr_cache_ids;
282
283 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
284 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
285
286 void memcg_get_cache_ids(void)
287 {
288         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 void memcg_put_cache_ids(void)
292 {
293         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
294 }
295
296 /*
297  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
298  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
299  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
300  * tunable, but that is strictly not necessary.
301  *
302  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
303  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
304  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
305  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
306  * increase ours as well if it increases.
307  */
308 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
309 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
310
311 /*
312  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
313  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
314  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
315  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
316  */
317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
318 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
319
320 #endif /* !CONFIG_SLOB */
321
322 /**
323  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
324  * @page: page of interest
325  *
326  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
327  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
328  * until it is released.
329  *
330  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
331  * is returned.
332  */
333 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
334 {
335         struct mem_cgroup *memcg;
336
337         memcg = page->mem_cgroup;
338
339         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
340                 memcg = root_mem_cgroup;
341
342         return &memcg->css;
343 }
344
345 /**
346  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
347  * @page: the page
348  *
349  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
350  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
351  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
352  *
353  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
354  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
355  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
356  * do not care (such as procfs interfaces).
357  */
358 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
359 {
360         struct mem_cgroup *memcg;
361         unsigned long ino = 0;
362
363         rcu_read_lock();
364         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
365         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
366                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
367         if (memcg)
368                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
369         rcu_read_unlock();
370         return ino;
371 }
372
373 static struct mem_cgroup_per_node *
374 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
375 {
376         int nid = page_to_nid(page);
377
378         return memcg->nodeinfo[nid];
379 }
380
381 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
382 soft_limit_tree_node(int nid)
383 {
384         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
385 }
386
387 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
388 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
389 {
390         int nid = page_to_nid(page);
391
392         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
393 }
394
395 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
396                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
397                                          unsigned long new_usage_in_excess)
398 {
399         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
400         struct rb_node *parent = NULL;
401         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
402
403         if (mz->on_tree)
404                 return;
405
406         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
407         if (!mz->usage_in_excess)
408                 return;
409         while (*p) {
410                 parent = *p;
411                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
412                                         tree_node);
413                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
414                         p = &(*p)->rb_left;
415                 /*
416                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
417                  * limit by the same amount
418                  */
419                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
420                         p = &(*p)->rb_right;
421         }
422         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
423         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
424         mz->on_tree = true;
425 }
426
427 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
428                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
429 {
430         if (!mz->on_tree)
431                 return;
432         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
433         mz->on_tree = false;
434 }
435
436 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
437                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
438 {
439         unsigned long flags;
440
441         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
442         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
443         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
444 }
445
446 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
447 {
448         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
449         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
450         unsigned long excess = 0;
451
452         if (nr_pages > soft_limit)
453                 excess = nr_pages - soft_limit;
454
455         return excess;
456 }
457
458 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
459 {
460         unsigned long excess;
461         struct mem_cgroup_per_node *mz;
462         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
463
464         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
465         /*
466          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
467          * because their event counter is not touched.
468          */
469         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
470                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
471                 excess = soft_limit_excess(memcg);
472                 /*
473                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
474                  * mem is over its softlimit.
475                  */
476                 if (excess || mz->on_tree) {
477                         unsigned long flags;
478
479                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
480                         /* if on-tree, remove it */
481                         if (mz->on_tree)
482                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
483                         /*
484                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
485                          * If excess is 0, no tree ops.
486                          */
487                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
488                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
489                 }
490         }
491 }
492
493 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
494 {
495         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
496         struct mem_cgroup_per_node *mz;
497         int nid;
498
499         for_each_node(nid) {
500                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
501                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
502                 mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
503         }
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_per_node *
507 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
508 {
509         struct rb_node *rightmost = NULL;
510         struct mem_cgroup_per_node *mz;
511
512 retry:
513         mz = NULL;
514         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
515         if (!rightmost)
516                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
517
518         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
519         /*
520          * Remove the node now but someone else can add it back,
521          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
522          * position in the tree.
523          */
524         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
525         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
526             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
527                 goto retry;
528 done:
529         return mz;
530 }
531
532 static struct mem_cgroup_per_node *
533 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
534 {
535         struct mem_cgroup_per_node *mz;
536
537         spin_lock_irq(&mctz->lock);
538         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
539         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
540         return mz;
541 }
542
543 /*
544  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
545  *
546  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
547  *
548  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
549  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
550  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
551  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
552  *
553  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
554  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
555  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
556  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
557  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
558  *
559  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
560  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
561  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
562  * implemented.
563  */
564 static unsigned long
565 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
566 {
567         long val = 0;
568         int cpu;
569
570         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
571         for_each_possible_cpu(cpu)
572                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
573         /*
574          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
575          * transient negative values.
576          */
577         if (val < 0)
578                 val = 0;
579         return val;
580 }
581
582 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
583                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
584 {
585         unsigned long val = 0;
586         int cpu;
587
588         for_each_possible_cpu(cpu)
589                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
590         return val;
591 }
592
593 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
594                                          struct page *page,
595                                          bool compound, int nr_pages)
596 {
597         /*
598          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
599          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
600          */
601         if (PageAnon(page))
602                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
603                                 nr_pages);
604         else
605                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
606                                 nr_pages);
607
608         if (compound) {
609                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
610                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
611                                 nr_pages);
612         }
613
614         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
615         if (nr_pages > 0)
616                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
617         else {
618                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
619                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
620         }
621
622         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
623 }
624
625 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
626                                            int nid, unsigned int lru_mask)
627 {
628         unsigned long nr = 0;
629         struct mem_cgroup_per_node *mz;
630         enum lru_list lru;
631
632         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
633
634         for_each_lru(lru) {
635                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
636                         continue;
637                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
638                 nr += mz->lru_size[lru];
639         }
640         return nr;
641 }
642
643 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
644                         unsigned int lru_mask)
645 {
646         unsigned long nr = 0;
647         int nid;
648
649         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
650                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
651         return nr;
652 }
653
654 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
655                                        enum mem_cgroup_events_target target)
656 {
657         unsigned long val, next;
658
659         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
660         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
661         /* from time_after() in jiffies.h */
662         if ((long)next - (long)val < 0) {
663                 switch (target) {
664                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
665                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
666                         break;
667                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
668                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
669                         break;
670                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
671                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
672                         break;
673                 default:
674                         break;
675                 }
676                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
677                 return true;
678         }
679         return false;
680 }
681
682 /*
683  * Check events in order.
684  *
685  */
686 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
687 {
688         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
689         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
690                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
691                 bool do_softlimit;
692                 bool do_numainfo __maybe_unused;
693
694                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
695                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
696 #if MAX_NUMNODES > 1
697                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
698                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
699 #endif
700                 mem_cgroup_threshold(memcg);
701                 if (unlikely(do_softlimit))
702                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
703 #if MAX_NUMNODES > 1
704                 if (unlikely(do_numainfo))
705                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
706 #endif
707         }
708 }
709
710 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
711 {
712         /*
713          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
714          * if it races with swapoff, page migration, etc.
715          * So this can be called with p == NULL.
716          */
717         if (unlikely(!p))
718                 return NULL;
719
720         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
721 }
722 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
723
724 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
725 {
726         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
727
728         rcu_read_lock();
729         do {
730                 /*
731                  * Page cache insertions can happen withou an
732                  * actual mm context, e.g. during disk probing
733                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
734                  */
735                 if (unlikely(!mm))
736                         memcg = root_mem_cgroup;
737                 else {
738                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
739                         if (unlikely(!memcg))
740                                 memcg = root_mem_cgroup;
741                 }
742         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
743         rcu_read_unlock();
744         return memcg;
745 }
746
747 /**
748  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
749  * @root: hierarchy root
750  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
751  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
752  *
753  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
754  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
755  *
756  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
757  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
758  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
759  *
760  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
761  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
762  * reclaimers operating on the same zone and priority.
763  */
764 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
765                                    struct mem_cgroup *prev,
766                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
767 {
768         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
769         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
770         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
771         struct mem_cgroup *pos = NULL;
772
773         if (mem_cgroup_disabled())
774                 return NULL;
775
776         if (!root)
777                 root = root_mem_cgroup;
778
779         if (prev && !reclaim)
780                 pos = prev;
781
782         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
783                 if (prev)
784                         goto out;
785                 return root;
786         }
787
788         rcu_read_lock();
789
790         if (reclaim) {
791                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
792
793                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
794                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
795
796                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
797                         goto out_unlock;
798
799                 while (1) {
800                         pos = READ_ONCE(iter->position);
801                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
802                                 break;
803                         /*
804                          * css reference reached zero, so iter->position will
805                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
806                          * rely on this happening soon, because ->css_released
807                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
808                          * might block it. So we clear iter->position right
809                          * away.
810                          */
811                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
812                 }
813         }
814
815         if (pos)
816                 css = &pos->css;
817
818         for (;;) {
819                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
820                 if (!css) {
821                         /*
822                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
823                          * new one might jump in right at the end of
824                          * the hierarchy - make sure they see at least
825                          * one group and restart from the beginning.
826                          */
827                         if (!prev)
828                                 continue;
829                         break;
830                 }
831
832                 /*
833                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
834                  * is provided by the caller, so we know it's alive
835                  * and kicking, and don't take an extra reference.
836                  */
837                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
838
839                 if (css == &root->css)
840                         break;
841
842                 if (css_tryget(css))
843                         break;
844
845                 memcg = NULL;
846         }
847
848         if (reclaim) {
849                 /*
850                  * The position could have already been updated by a competing
851                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
852                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
853                  */
854                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
855
856                 if (pos)
857                         css_put(&pos->css);
858
859                 if (!memcg)
860                         iter->generation++;
861                 else if (!prev)
862                         reclaim->generation = iter->generation;
863         }
864
865 out_unlock:
866         rcu_read_unlock();
867 out:
868         if (prev && prev != root)
869                 css_put(&prev->css);
870
871         return memcg;
872 }
873
874 /**
875  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
876  * @root: hierarchy root
877  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
878  */
879 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
880                            struct mem_cgroup *prev)
881 {
882         if (!root)
883                 root = root_mem_cgroup;
884         if (prev && prev != root)
885                 css_put(&prev->css);
886 }
887
888 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
889 {
890         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
891         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
892         struct mem_cgroup_per_node *mz;
893         int nid;
894         int i;
895
896         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
897                 for_each_node(nid) {
898                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
899                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
900                                 iter = &mz->iter[i];
901                                 cmpxchg(&iter->position,
902                                         dead_memcg, NULL);
903                         }
904                 }
905         }
906 }
907
908 /*
909  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
910  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
911  * be used for reference counting.
912  */
913 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
914         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
915              iter != NULL;                              \
916              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
917
918 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
919         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
920              iter != NULL;                              \
921              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
922
923 /**
924  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
925  * @memcg: hierarchy root
926  * @fn: function to call for each task
927  * @arg: argument passed to @fn
928  *
929  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
930  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
931  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
932  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
933  *
934  * This function must not be called for the root memory cgroup.
935  */
936 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
937                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
938 {
939         struct mem_cgroup *iter;
940         int ret = 0;
941
942         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
943
944         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
945                 struct css_task_iter it;
946                 struct task_struct *task;
947
948                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
949                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
950                         ret = fn(task, arg);
951                 css_task_iter_end(&it);
952                 if (ret) {
953                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
954                         break;
955                 }
956         }
957         return ret;
958 }
959
960 /**
961  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
962  * @page: the page
963  * @zone: zone of the page
964  *
965  * This function is only safe when following the LRU page isolation
966  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
967  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
968  */
969 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
970 {
971         struct mem_cgroup_per_node *mz;
972         struct mem_cgroup *memcg;
973         struct lruvec *lruvec;
974
975         if (mem_cgroup_disabled()) {
976                 lruvec = &pgdat->lruvec;
977                 goto out;
978         }
979
980         memcg = page->mem_cgroup;
981         /*
982          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
983          * possibly migrated - before they are charged.
984          */
985         if (!memcg)
986                 memcg = root_mem_cgroup;
987
988         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
989         lruvec = &mz->lruvec;
990 out:
991         /*
992          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
993          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
994          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
995          */
996         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
997                 lruvec->pgdat = pgdat;
998         return lruvec;
999 }
1000
1001 /**
1002  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1003  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1004  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1005  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1006  *
1007  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1008  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1009  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1010  */
1011 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1012                                 int nr_pages)
1013 {
1014         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1015         unsigned long *lru_size;
1016         long size;
1017         bool empty;
1018
1019         if (mem_cgroup_disabled())
1020                 return;
1021
1022         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1023         lru_size = mz->lru_size + lru;
1024         empty = list_empty(lruvec->lists + lru);
1025
1026         if (nr_pages < 0)
1027                 *lru_size += nr_pages;
1028
1029         size = *lru_size;
1030         if (WARN_ONCE(size < 0 || empty != !size,
1031                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld but %sempty\n",
1032                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size, empty ? "" : "not ")) {
1033                 VM_BUG_ON(1);
1034                 *lru_size = 0;
1035         }
1036
1037         if (nr_pages > 0)
1038                 *lru_size += nr_pages;
1039 }
1040
1041 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1042 {
1043         struct mem_cgroup *task_memcg;
1044         struct task_struct *p;
1045         bool ret;
1046
1047         p = find_lock_task_mm(task);
1048         if (p) {
1049                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1050                 task_unlock(p);
1051         } else {
1052                 /*
1053                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1054                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1055                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1056                  */
1057                 rcu_read_lock();
1058                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1059                 css_get(&task_memcg->css);
1060                 rcu_read_unlock();
1061         }
1062         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1063         css_put(&task_memcg->css);
1064         return ret;
1065 }
1066
1067 /**
1068  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1069  * @memcg: the memory cgroup
1070  *
1071  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1072  * pages.
1073  */
1074 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1075 {
1076         unsigned long margin = 0;
1077         unsigned long count;
1078         unsigned long limit;
1079
1080         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1081         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1082         if (count < limit)
1083                 margin = limit - count;
1084
1085         if (do_memsw_account()) {
1086                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1087                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1088                 if (count <= limit)
1089                         margin = min(margin, limit - count);
1090                 else
1091                         margin = 0;
1092         }
1093
1094         return margin;
1095 }
1096
1097 /*
1098  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1099  *
1100  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1101  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1102  * caused by "move".
1103  */
1104 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1105 {
1106         struct mem_cgroup *from;
1107         struct mem_cgroup *to;
1108         bool ret = false;
1109         /*
1110          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1111          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1112          */
1113         spin_lock(&mc.lock);
1114         from = mc.from;
1115         to = mc.to;
1116         if (!from)
1117                 goto unlock;
1118
1119         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1120                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1121 unlock:
1122         spin_unlock(&mc.lock);
1123         return ret;
1124 }
1125
1126 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1127 {
1128         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1129                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1130                         DEFINE_WAIT(wait);
1131                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1132                         /* moving charge context might have finished. */
1133                         if (mc.moving_task)
1134                                 schedule();
1135                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1136                         return true;
1137                 }
1138         }
1139         return false;
1140 }
1141
1142 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1143 /**
1144  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1145  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1146  * @p: Task that is going to be killed
1147  *
1148  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1149  * enabled
1150  */
1151 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1152 {
1153         struct mem_cgroup *iter;
1154         unsigned int i;
1155
1156         rcu_read_lock();
1157
1158         if (p) {
1159                 pr_info("Task in ");
1160                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1161                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1162         } else {
1163                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1164         }
1165
1166         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1167         pr_cont("\n");
1168
1169         rcu_read_unlock();
1170
1171         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1172                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1173                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1174         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1175                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1176                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1177         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1178                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1179                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1180
1181         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1182                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1183                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1184                 pr_cont(":");
1185
1186                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1187                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1188                                 continue;
1189                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1190                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1191                 }
1192
1193                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1194                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1195                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1196
1197                 pr_cont("\n");
1198         }
1199 }
1200
1201 /*
1202  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1203  * 1(self count) if no children.
1204  */
1205 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1206 {
1207         int num = 0;
1208         struct mem_cgroup *iter;
1209
1210         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1211                 num++;
1212         return num;
1213 }
1214
1215 /*
1216  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1217  */
1218 unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1219 {
1220         unsigned long limit;
1221
1222         limit = memcg->memory.limit;
1223         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1224                 unsigned long memsw_limit;
1225                 unsigned long swap_limit;
1226
1227                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1228                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1229                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1230                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1231         }
1232         return limit;
1233 }
1234
1235 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1236                                      int order)
1237 {
1238         struct oom_control oc = {
1239                 .zonelist = NULL,
1240                 .nodemask = NULL,
1241                 .memcg = memcg,
1242                 .gfp_mask = gfp_mask,
1243                 .order = order,
1244         };
1245         bool ret;
1246
1247         mutex_lock(&oom_lock);
1248         ret = out_of_memory(&oc);
1249         mutex_unlock(&oom_lock);
1250         return ret;
1251 }
1252
1253 #if MAX_NUMNODES > 1
1254
1255 /**
1256  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1257  * @memcg: the target memcg
1258  * @nid: the node ID to be checked.
1259  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1260  *
1261  * This function returns whether the specified memcg contains any
1262  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1263  * pages in the node.
1264  */
1265 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1266                 int nid, bool noswap)
1267 {
1268         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1269                 return true;
1270         if (noswap || !total_swap_pages)
1271                 return false;
1272         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1273                 return true;
1274         return false;
1275
1276 }
1277
1278 /*
1279  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1280  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1281  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1282  *
1283  */
1284 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1285 {
1286         int nid;
1287         /*
1288          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1289          * pagein/pageout changes since the last update.
1290          */
1291         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1292                 return;
1293         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1294                 return;
1295
1296         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1297         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1298
1299         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1300
1301                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1302                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1303         }
1304
1305         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1306         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1307 }
1308
1309 /*
1310  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1311  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1312  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1313  *
1314  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1315  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1316  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1317  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1318  *
1319  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1320  */
1321 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1322 {
1323         int node;
1324
1325         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1326         node = memcg->last_scanned_node;
1327
1328         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1329         /*
1330          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1331          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1332          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1333          */
1334         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1335                 node = numa_node_id();
1336
1337         memcg->last_scanned_node = node;
1338         return node;
1339 }
1340 #else
1341 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1342 {
1343         return 0;
1344 }
1345 #endif
1346
1347 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1348                                    pg_data_t *pgdat,
1349                                    gfp_t gfp_mask,
1350                                    unsigned long *total_scanned)
1351 {
1352         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1353         int total = 0;
1354         int loop = 0;
1355         unsigned long excess;
1356         unsigned long nr_scanned;
1357         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1358                 .pgdat = pgdat,
1359                 .priority = 0,
1360         };
1361
1362         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1363
1364         while (1) {
1365                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1366                 if (!victim) {
1367                         loop++;
1368                         if (loop >= 2) {
1369                                 /*
1370                                  * If we have not been able to reclaim
1371                                  * anything, it might because there are
1372                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1373                                  */
1374                                 if (!total)
1375                                         break;
1376                                 /*
1377                                  * We want to do more targeted reclaim.
1378                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1379                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1380                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1381                                  */
1382                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1383                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1384                                         break;
1385                         }
1386                         continue;
1387                 }
1388                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1389                                         pgdat, &nr_scanned);
1390                 *total_scanned += nr_scanned;
1391                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1392                         break;
1393         }
1394         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1395         return total;
1396 }
1397
1398 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1399 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1400         .name = "memcg_oom_lock",
1401 };
1402 #endif
1403
1404 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1405
1406 /*
1407  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1408  * If someone is running, return false.
1409  */
1410 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1411 {
1412         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1413
1414         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1415
1416         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1417                 if (iter->oom_lock) {
1418                         /*
1419                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1420                          * so we cannot give a lock.
1421                          */
1422                         failed = iter;
1423                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1424                         break;
1425                 } else
1426                         iter->oom_lock = true;
1427         }
1428
1429         if (failed) {
1430                 /*
1431                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1432                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1433                  */
1434                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1435                         if (iter == failed) {
1436                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1437                                 break;
1438                         }
1439                         iter->oom_lock = false;
1440                 }
1441         } else
1442                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1443
1444         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1445
1446         return !failed;
1447 }
1448
1449 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1450 {
1451         struct mem_cgroup *iter;
1452
1453         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1454         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1455         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1456                 iter->oom_lock = false;
1457         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1458 }
1459
1460 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1461 {
1462         struct mem_cgroup *iter;
1463
1464         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1465         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1466                 iter->under_oom++;
1467         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1468 }
1469
1470 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1471 {
1472         struct mem_cgroup *iter;
1473
1474         /*
1475          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1476          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1477          */
1478         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1479         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1480                 if (iter->under_oom > 0)
1481                         iter->under_oom--;
1482         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1483 }
1484
1485 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1486
1487 struct oom_wait_info {
1488         struct mem_cgroup *memcg;
1489         wait_queue_t    wait;
1490 };
1491
1492 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1493         unsigned mode, int sync, void *arg)
1494 {
1495         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1496         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1497         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1498
1499         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1500         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1501
1502         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1503             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1504                 return 0;
1505         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1506 }
1507
1508 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1509 {
1510         /*
1511          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1512          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1513          * this function is called as a result of userland actions
1514          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1515          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1516          * triggering notification.
1517          */
1518         if (memcg && memcg->under_oom)
1519                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1520 }
1521
1522 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1523 {
1524         if (!current->memcg_may_oom)
1525                 return;
1526         /*
1527          * We are in the middle of the charge context here, so we
1528          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1529          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1530          *
1531          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1532          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1533          * invocation might not even be necessary.
1534          *
1535          * That's why we don't do anything here except remember the
1536          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1537          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1538          * and when we know whether the fault was overall successful.
1539          */
1540         css_get(&memcg->css);
1541         current->memcg_in_oom = memcg;
1542         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1543         current->memcg_oom_order = order;
1544 }
1545
1546 /**
1547  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1548  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1549  *
1550  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1551  * handler was enabled.
1552  *
1553  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1554  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1555  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1556  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1557  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1558  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1559  *
1560  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1561  * completed, %false otherwise.
1562  */
1563 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1564 {
1565         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1566         struct oom_wait_info owait;
1567         bool locked;
1568
1569         /* OOM is global, do not handle */
1570         if (!memcg)
1571                 return false;
1572
1573         if (!handle)
1574                 goto cleanup;
1575
1576         owait.memcg = memcg;
1577         owait.wait.flags = 0;
1578         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1579         owait.wait.private = current;
1580         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1581
1582         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1583         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1584
1585         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1586
1587         if (locked)
1588                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1589
1590         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1591                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1592                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1593                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1594                                          current->memcg_oom_order);
1595         } else {
1596                 schedule();
1597                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1598                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1599         }
1600
1601         if (locked) {
1602                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1603                 /*
1604                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1605                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1606                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1607                  */
1608                 memcg_oom_recover(memcg);
1609         }
1610 cleanup:
1611         current->memcg_in_oom = NULL;
1612         css_put(&memcg->css);
1613         return true;
1614 }
1615
1616 /**
1617  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1618  * @page: the page
1619  *
1620  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1621  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1622  */
1623 void lock_page_memcg(struct page *page)
1624 {
1625         struct mem_cgroup *memcg;
1626         unsigned long flags;
1627
1628         /*
1629          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1630          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1631          * because page moving starts with an RCU grace period.
1632          */
1633         rcu_read_lock();
1634
1635         if (mem_cgroup_disabled())
1636                 return;
1637 again:
1638         memcg = page->mem_cgroup;
1639         if (unlikely(!memcg))
1640                 return;
1641
1642         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1643                 return;
1644
1645         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1646         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1647                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1648                 goto again;
1649         }
1650
1651         /*
1652          * When charge migration first begins, we can have locked and
1653          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1654          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1655          */
1656         memcg->move_lock_task = current;
1657         memcg->move_lock_flags = flags;
1658
1659         return;
1660 }
1661 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1662
1663 /**
1664  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1665  * @page: the page
1666  */
1667 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1668 {
1669         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1670
1671         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1672                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1673
1674                 memcg->move_lock_task = NULL;
1675                 memcg->move_lock_flags = 0;
1676
1677                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1678         }
1679
1680         rcu_read_unlock();
1681 }
1682 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1683
1684 /*
1685  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1686  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1687  */
1688 #define CHARGE_BATCH    32U
1689 struct memcg_stock_pcp {
1690         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1691         unsigned int nr_pages;
1692         struct work_struct work;
1693         unsigned long flags;
1694 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1695 };
1696 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1697 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1698
1699 /**
1700  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1701  * @memcg: memcg to consume from.
1702  * @nr_pages: how many pages to charge.
1703  *
1704  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1705  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1706  * service an allocation will refill the stock.
1707  *
1708  * returns true if successful, false otherwise.
1709  */
1710 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1711 {
1712         struct memcg_stock_pcp *stock;
1713         unsigned long flags;
1714         bool ret = false;
1715
1716         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1717                 return ret;
1718
1719         local_irq_save(flags);
1720
1721         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1722         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1723                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1724                 ret = true;
1725         }
1726
1727         local_irq_restore(flags);
1728
1729         return ret;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1734  */
1735 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1736 {
1737         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1738
1739         if (stock->nr_pages) {
1740                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1741                 if (do_memsw_account())
1742                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1743                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1744                 stock->nr_pages = 0;
1745         }
1746         stock->cached = NULL;
1747 }
1748
1749 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1750 {
1751         struct memcg_stock_pcp *stock;
1752         unsigned long flags;
1753
1754         local_irq_save(flags);
1755
1756         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1757         drain_stock(stock);
1758         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1759
1760         local_irq_restore(flags);
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1765  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1766  */
1767 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1768 {
1769         struct memcg_stock_pcp *stock;
1770         unsigned long flags;
1771
1772         local_irq_save(flags);
1773
1774         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1775         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1776                 drain_stock(stock);
1777                 stock->cached = memcg;
1778         }
1779         stock->nr_pages += nr_pages;
1780
1781         local_irq_restore(flags);
1782 }
1783
1784 /*
1785  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1786  * of the hierarchy under it.
1787  */
1788 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1789 {
1790         int cpu, curcpu;
1791
1792         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1793         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1794                 return;
1795         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1796         get_online_cpus();
1797         curcpu = get_cpu();
1798         for_each_online_cpu(cpu) {
1799                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1800                 struct mem_cgroup *memcg;
1801
1802                 memcg = stock->cached;
1803                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1804                         continue;
1805                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1806                         continue;
1807                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1808                         if (cpu == curcpu)
1809                                 drain_local_stock(&stock->work);
1810                         else
1811                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1812                 }
1813         }
1814         put_cpu();
1815         put_online_cpus();
1816         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1817 }
1818
1819 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
1820 {
1821         struct memcg_stock_pcp *stock;
1822
1823         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1824         drain_stock(stock);
1825         return 0;
1826 }
1827
1828 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1829                          unsigned int nr_pages,
1830                          gfp_t gfp_mask)
1831 {
1832         do {
1833                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1834                         continue;
1835                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1836                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1837         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1838 }
1839
1840 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1841 {
1842         struct mem_cgroup *memcg;
1843
1844         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1845         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1846 }
1847
1848 /*
1849  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1850  * and reclaims memory over the high limit.
1851  */
1852 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1853 {
1854         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1855         struct mem_cgroup *memcg;
1856
1857         if (likely(!nr_pages))
1858                 return;
1859
1860         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1861         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1862         css_put(&memcg->css);
1863         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1864 }
1865
1866 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1867                       unsigned int nr_pages)
1868 {
1869         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1870         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1871         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1872         struct page_counter *counter;
1873         unsigned long nr_reclaimed;
1874         bool may_swap = true;
1875         bool drained = false;
1876
1877         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1878                 return 0;
1879 retry:
1880         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1881                 return 0;
1882
1883         if (!do_memsw_account() ||
1884             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1885                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1886                         goto done_restock;
1887                 if (do_memsw_account())
1888                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1889                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1890         } else {
1891                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1892                 may_swap = false;
1893         }
1894
1895         if (batch > nr_pages) {
1896                 batch = nr_pages;
1897                 goto retry;
1898         }
1899
1900         /*
1901          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1902          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1903          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1904          * free their memory.
1905          */
1906         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1907                      fatal_signal_pending(current) ||
1908                      current->flags & PF_EXITING))
1909                 goto force;
1910
1911         /*
1912          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
1913          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
1914          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
1915          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
1916          */
1917         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
1918                 goto force;
1919
1920         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1921                 goto nomem;
1922
1923         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1924                 goto nomem;
1925
1926         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
1927
1928         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
1929                                                     gfp_mask, may_swap);
1930
1931         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1932                 goto retry;
1933
1934         if (!drained) {
1935                 drain_all_stock(mem_over_limit);
1936                 drained = true;
1937                 goto retry;
1938         }
1939
1940         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1941                 goto nomem;
1942         /*
1943          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1944          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1945          * before killing the task.
1946          *
1947          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1948          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1949          * to regular pages anyway in case of failure.
1950          */
1951         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
1952                 goto retry;
1953         /*
1954          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1955          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1956          */
1957         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1958                 goto retry;
1959
1960         if (nr_retries--)
1961                 goto retry;
1962
1963         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1964                 goto force;
1965
1966         if (fatal_signal_pending(current))
1967                 goto force;
1968
1969         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
1970
1971         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
1972                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
1973 nomem:
1974         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
1975                 return -ENOMEM;
1976 force:
1977         /*
1978          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
1979          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
1980          * temporarily by force charging it.
1981          */
1982         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
1983         if (do_memsw_account())
1984                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
1985         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
1986
1987         return 0;
1988
1989 done_restock:
1990         css_get_many(&memcg->css, batch);
1991         if (batch > nr_pages)
1992                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
1993
1994         /*
1995          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
1996          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
1997          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
1998          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
1999          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2000          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2001          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2002          */
2003         do {
2004                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2005                         /* Don't bother a random interrupted task */
2006                         if (in_interrupt()) {
2007                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2008                                 break;
2009                         }
2010                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2011                         set_notify_resume(current);
2012                         break;
2013                 }
2014         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2015
2016         return 0;
2017 }
2018
2019 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2020 {
2021         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2022                 return;
2023
2024         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2025         if (do_memsw_account())
2026                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2027
2028         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2029 }
2030
2031 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2032 {
2033         struct zone *zone = page_zone(page);
2034
2035         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2036         if (PageLRU(page)) {
2037                 struct lruvec *lruvec;
2038
2039                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2040                 ClearPageLRU(page);
2041                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2042                 *isolated = 1;
2043         } else
2044                 *isolated = 0;
2045 }
2046
2047 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2048 {
2049         struct zone *zone = page_zone(page);
2050
2051         if (isolated) {
2052                 struct lruvec *lruvec;
2053
2054                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2055                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2056                 SetPageLRU(page);
2057                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2058         }
2059         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2060 }
2061
2062 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2063                           bool lrucare)
2064 {
2065         int isolated;
2066
2067         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2068
2069         /*
2070          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2071          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2072          */
2073         if (lrucare)
2074                 lock_page_lru(page, &isolated);
2075
2076         /*
2077          * Nobody should be changing or seriously looking at
2078          * page->mem_cgroup at this point:
2079          *
2080          * - the page is uncharged
2081          *
2082          * - the page is off-LRU
2083          *
2084          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2085          *   a locked page table
2086          *
2087          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2088          *   have the page locked
2089          */
2090         page->mem_cgroup = memcg;
2091
2092         if (lrucare)
2093                 unlock_page_lru(page, isolated);
2094 }
2095
2096 #ifndef CONFIG_SLOB
2097 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2098 {
2099         int id, size;
2100         int err;
2101
2102         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2103                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2104         if (id < 0)
2105                 return id;
2106
2107         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2108                 return id;
2109
2110         /*
2111          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2112          * so we have to grow them.
2113          */
2114         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2115
2116         size = 2 * (id + 1);
2117         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2118                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2119         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2120                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2121
2122         err = memcg_update_all_caches(size);
2123         if (!err)
2124                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2125         if (!err)
2126                 memcg_nr_cache_ids = size;
2127
2128         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2129
2130         if (err) {
2131                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2132                 return err;
2133         }
2134         return id;
2135 }
2136
2137 static void memcg_free_cache_id(int id)
2138 {
2139         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2140 }
2141
2142 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2143         struct mem_cgroup *memcg;
2144         struct kmem_cache *cachep;
2145         struct work_struct work;
2146 };
2147
2148 static struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_create_wq;
2149
2150 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2151 {
2152         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2153                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2154         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2155         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2156
2157         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2158
2159         css_put(&memcg->css);
2160         kfree(cw);
2161 }
2162
2163 /*
2164  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2165  */
2166 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2167                                                struct kmem_cache *cachep)
2168 {
2169         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2170
2171         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2172         if (!cw)
2173                 return;
2174
2175         css_get(&memcg->css);
2176
2177         cw->memcg = memcg;
2178         cw->cachep = cachep;
2179         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2180
2181         queue_work(memcg_kmem_cache_create_wq, &cw->work);
2182 }
2183
2184 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2185                                              struct kmem_cache *cachep)
2186 {
2187         /*
2188          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2189          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2190          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2191          *
2192          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2193          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2194          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2195          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2196          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2197          */
2198         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2199         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2200         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2201 }
2202
2203 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2204 {
2205         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2206                 return true;
2207         return false;
2208 }
2209
2210 /**
2211  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2212  * @cachep: the original global kmem cache
2213  *
2214  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2215  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2216  *
2217  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2218  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2219  * go through with the original cache.
2220  *
2221  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2222  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2223  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2224  * reference.
2225  */
2226 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2227 {
2228         struct mem_cgroup *memcg;
2229         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2230         int kmemcg_id;
2231
2232         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2233
2234         if (memcg_kmem_bypass())
2235                 return cachep;
2236
2237         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2238                 return cachep;
2239
2240         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2241         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2242         if (kmemcg_id < 0)
2243                 goto out;
2244
2245         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2246         if (likely(memcg_cachep))
2247                 return memcg_cachep;
2248
2249         /*
2250          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2251          * context), we could be be predictable and return right away.
2252          * This would guarantee that the allocation being performed
2253          * already belongs in the new cache.
2254          *
2255          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2256          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2257          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2258          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2259          * defer everything.
2260          */
2261         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2262 out:
2263         css_put(&memcg->css);
2264         return cachep;
2265 }
2266
2267 /**
2268  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2269  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2270  */
2271 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2272 {
2273         if (!is_root_cache(cachep))
2274                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2275 }
2276
2277 /**
2278  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2279  * @page: page to charge
2280  * @gfp: reclaim mode
2281  * @order: allocation order
2282  * @memcg: memory cgroup to charge
2283  *
2284  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2285  */
2286 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2287                             struct mem_cgroup *memcg)
2288 {
2289         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2290         struct page_counter *counter;
2291         int ret;
2292
2293         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2294         if (ret)
2295                 return ret;
2296
2297         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2298             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2299                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2300                 return -ENOMEM;
2301         }
2302
2303         page->mem_cgroup = memcg;
2304
2305         return 0;
2306 }
2307
2308 /**
2309  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2310  * @page: page to charge
2311  * @gfp: reclaim mode
2312  * @order: allocation order
2313  *
2314  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2315  */
2316 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2317 {
2318         struct mem_cgroup *memcg;
2319         int ret = 0;
2320
2321         if (memcg_kmem_bypass())
2322                 return 0;
2323
2324         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2325         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2326                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2327                 if (!ret)
2328                         __SetPageKmemcg(page);
2329         }
2330         css_put(&memcg->css);
2331         return ret;
2332 }
2333 /**
2334  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2335  * @page: page to uncharge
2336  * @order: allocation order
2337  */
2338 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2339 {
2340         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2341         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2342
2343         if (!memcg)
2344                 return;
2345
2346         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2347
2348         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2349                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2350
2351         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2352         if (do_memsw_account())
2353                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2354
2355         page->mem_cgroup = NULL;
2356
2357         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2358         if (PageKmemcg(page))
2359                 __ClearPageKmemcg(page);
2360
2361         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2362 }
2363 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2364
2365 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2366
2367 /*
2368  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2369  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2370  */
2371 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2372 {
2373         int i;
2374
2375         if (mem_cgroup_disabled())
2376                 return;
2377
2378         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2379                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2380
2381         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2382                        HPAGE_PMD_NR);
2383 }
2384 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2385
2386 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2387 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2388                                          bool charge)
2389 {
2390         int val = (charge) ? 1 : -1;
2391         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2392 }
2393
2394 /**
2395  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2396  * @entry: swap entry to be moved
2397  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2398  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2399  *
2400  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2401  * as the mem_cgroup's id of @from.
2402  *
2403  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2404  *
2405  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2406  * both res and memsw, and called css_get().
2407  */
2408 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2409                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2410 {
2411         unsigned short old_id, new_id;
2412
2413         old_id = mem_cgroup_id(from);
2414         new_id = mem_cgroup_id(to);
2415
2416         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2417                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2418                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2419                 return 0;
2420         }
2421         return -EINVAL;
2422 }
2423 #else
2424 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2425                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2426 {
2427         return -EINVAL;
2428 }
2429 #endif
2430
2431 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2432
2433 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2434                                    unsigned long limit)
2435 {
2436         unsigned long curusage;
2437         unsigned long oldusage;
2438         bool enlarge = false;
2439         int retry_count;
2440         int ret;
2441
2442         /*
2443          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2444          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2445          * of # of children which we should visit in this loop.
2446          */
2447         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2448                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2449
2450         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2451
2452         do {
2453                 if (signal_pending(current)) {
2454                         ret = -EINTR;
2455                         break;
2456                 }
2457
2458                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2459                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2460                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2461                         ret = -EINVAL;
2462                         break;
2463                 }
2464                 if (limit > memcg->memory.limit)
2465                         enlarge = true;
2466                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2467                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2468
2469                 if (!ret)
2470                         break;
2471
2472                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2473
2474                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2475                 /* Usage is reduced ? */
2476                 if (curusage >= oldusage)
2477                         retry_count--;
2478                 else
2479                         oldusage = curusage;
2480         } while (retry_count);
2481
2482         if (!ret && enlarge)
2483                 memcg_oom_recover(memcg);
2484
2485         return ret;
2486 }
2487
2488 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2489                                          unsigned long limit)
2490 {
2491         unsigned long curusage;
2492         unsigned long oldusage;
2493         bool enlarge = false;
2494         int retry_count;
2495         int ret;
2496
2497         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2498         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2499                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2500
2501         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2502
2503         do {
2504                 if (signal_pending(current)) {
2505                         ret = -EINTR;
2506                         break;
2507                 }
2508
2509                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2510                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2511                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2512                         ret = -EINVAL;
2513                         break;
2514                 }
2515                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2516                         enlarge = true;
2517                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2518                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2519
2520                 if (!ret)
2521                         break;
2522
2523                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2524
2525                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2526                 /* Usage is reduced ? */
2527                 if (curusage >= oldusage)
2528                         retry_count--;
2529                 else
2530                         oldusage = curusage;
2531         } while (retry_count);
2532
2533         if (!ret && enlarge)
2534                 memcg_oom_recover(memcg);
2535
2536         return ret;
2537 }
2538
2539 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2540                                             gfp_t gfp_mask,
2541                                             unsigned long *total_scanned)
2542 {
2543         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2544         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2545         unsigned long reclaimed;
2546         int loop = 0;
2547         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2548         unsigned long excess;
2549         unsigned long nr_scanned;
2550
2551         if (order > 0)
2552                 return 0;
2553
2554         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2555
2556         /*
2557          * Do not even bother to check the largest node if the root
2558          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2559          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2560          */
2561         if (RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2562                 return 0;
2563
2564         /*
2565          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2566          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2567          * pressure
2568          */
2569         do {
2570                 if (next_mz)
2571                         mz = next_mz;
2572                 else
2573                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2574                 if (!mz)
2575                         break;
2576
2577                 nr_scanned = 0;
2578                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2579                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2580                 nr_reclaimed += reclaimed;
2581                 *total_scanned += nr_scanned;
2582                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2583                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2584
2585                 /*
2586                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2587                  * it is time to move on to the next cgroup
2588                  */
2589                 next_mz = NULL;
2590                 if (!reclaimed)
2591                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2592
2593                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2594                 /*
2595                  * One school of thought says that we should not add
2596                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2597                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2598                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2599                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2600                  * term TODO.
2601                  */
2602                 /* If excess == 0, no tree ops */
2603                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2604                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2605                 css_put(&mz->memcg->css);
2606                 loop++;
2607                 /*
2608                  * Could not reclaim anything and there are no more
2609                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2610                  * reclaiming anything.
2611                  */
2612                 if (!nr_reclaimed &&
2613                         (next_mz == NULL ||
2614                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2615                         break;
2616         } while (!nr_reclaimed);
2617         if (next_mz)
2618                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2619         return nr_reclaimed;
2620 }
2621
2622 /*
2623  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2624  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2625  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2626  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2627  */
2628 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2629 {
2630         bool ret;
2631
2632         rcu_read_lock();
2633         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2634         rcu_read_unlock();
2635         return ret;
2636 }
2637
2638 /*
2639  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2640  *
2641  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2642  */
2643 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2644 {
2645         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2646
2647         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2648         lru_add_drain_all();
2649         /* try to free all pages in this cgroup */
2650         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2651                 int progress;
2652
2653                 if (signal_pending(current))
2654                         return -EINTR;
2655
2656                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2657                                                         GFP_KERNEL, true);
2658                 if (!progress) {
2659                         nr_retries--;
2660                         /* maybe some writeback is necessary */
2661                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2662                 }
2663
2664         }
2665
2666         return 0;
2667 }
2668
2669 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2670                                             char *buf, size_t nbytes,
2671                                             loff_t off)
2672 {
2673         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2674
2675         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2676                 return -EINVAL;
2677         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2678 }
2679
2680 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2681                                      struct cftype *cft)
2682 {
2683         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2684 }
2685
2686 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2687                                       struct cftype *cft, u64 val)
2688 {
2689         int retval = 0;
2690         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2691         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2692
2693         if (memcg->use_hierarchy == val)
2694                 return 0;
2695
2696         /*
2697          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2698          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2699          * occur, provided the current cgroup has no children.
2700          *
2701          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2702          * set if there are no children.
2703          */
2704         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2705                                 (val == 1 || val == 0)) {
2706                 if (!memcg_has_children(memcg))
2707                         memcg->use_hierarchy = val;
2708                 else
2709                         retval = -EBUSY;
2710         } else
2711                 retval = -EINVAL;
2712
2713         return retval;
2714 }
2715
2716 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2717 {
2718         struct mem_cgroup *iter;
2719         int i;
2720
2721         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2722
2723         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2724                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2725                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2726         }
2727 }
2728
2729 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2730 {
2731         struct mem_cgroup *iter;
2732         int i;
2733
2734         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2735
2736         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2737                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2738                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2739         }
2740 }
2741
2742 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2743 {
2744         unsigned long val = 0;
2745
2746         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2747                 struct mem_cgroup *iter;
2748
2749                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2750                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2751                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2752                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2753                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2754                         if (swap)
2755                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2756                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2757                 }
2758         } else {
2759                 if (!swap)
2760                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2761                 else
2762                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2763         }
2764         return val;
2765 }
2766
2767 enum {
2768         RES_USAGE,
2769         RES_LIMIT,
2770         RES_MAX_USAGE,
2771         RES_FAILCNT,
2772         RES_SOFT_LIMIT,
2773 };
2774
2775 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2776                                struct cftype *cft)
2777 {
2778         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2779         struct page_counter *counter;
2780
2781         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2782         case _MEM:
2783                 counter = &memcg->memory;
2784                 break;
2785         case _MEMSWAP:
2786                 counter = &memcg->memsw;
2787                 break;
2788         case _KMEM:
2789                 counter = &memcg->kmem;
2790                 break;
2791         case _TCP:
2792                 counter = &memcg->tcpmem;
2793                 break;
2794         default:
2795                 BUG();
2796         }
2797
2798         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2799         case RES_USAGE:
2800                 if (counter == &memcg->memory)
2801                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2802                 if (counter == &memcg->memsw)
2803                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2804                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2805         case RES_LIMIT:
2806                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2807         case RES_MAX_USAGE:
2808                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2809         case RES_FAILCNT:
2810                 return counter->failcnt;
2811         case RES_SOFT_LIMIT:
2812                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2813         default:
2814                 BUG();
2815         }
2816 }
2817
2818 #ifndef CONFIG_SLOB
2819 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2820 {
2821         int memcg_id;
2822
2823         if (cgroup_memory_nokmem)
2824                 return 0;
2825
2826         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2827         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2828
2829         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2830         if (memcg_id < 0)
2831                 return memcg_id;
2832
2833         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2834         /*
2835          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2836          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2837          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2838          * patched.
2839          */
2840         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2841         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2842
2843         return 0;
2844 }
2845
2846 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2847 {
2848         struct cgroup_subsys_state *css;
2849         struct mem_cgroup *parent, *child;
2850         int kmemcg_id;
2851
2852         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2853                 return;
2854         /*
2855          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2856          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2857          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2858          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2859          */
2860         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2861
2862         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2863
2864         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2865         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2866
2867         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2868         if (!parent)
2869                 parent = root_mem_cgroup;
2870
2871         /*
2872          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2873          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2874          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2875          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2876          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2877          * memcg_drain_all_list_lrus().
2878          */
2879         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2880         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2881                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2882                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2883                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2884                 if (!memcg->use_hierarchy)
2885                         break;
2886         }
2887         rcu_read_unlock();
2888
2889         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2890
2891         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2892 }
2893
2894 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2895 {
2896         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2897         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2898                 memcg_offline_kmem(memcg);
2899
2900         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2901                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2902                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2903                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2904         }
2905 }
2906 #else
2907 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2908 {
2909         return 0;
2910 }
2911 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2912 {
2913 }
2914 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2915 {
2916 }
2917 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2918
2919 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2920                                    unsigned long limit)
2921 {
2922         int ret;
2923
2924         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2925         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2926         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2927         return ret;
2928 }
2929
2930 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2931 {
2932         int ret;
2933
2934         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2935
2936         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2937         if (ret)
2938                 goto out;
2939
2940         if (!memcg->tcpmem_active) {
2941                 /*
2942                  * The active flag needs to be written after the static_key
2943                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2944                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
2945                  * for details, and note that we don't mark any socket as
2946                  * belonging to this memcg until that flag is up.
2947                  *
2948                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2949                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2950                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2951                  * yet, we'll lose accounting.
2952                  *
2953                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
2954                  * because when this value change, the code to process it is not
2955                  * patched in yet.
2956                  */
2957                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2958                 memcg->tcpmem_active = true;
2959         }
2960 out:
2961         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2962         return ret;
2963 }
2964
2965 /*
2966  * The user of this function is...
2967  * RES_LIMIT.
2968  */
2969 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2970                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2971 {
2972         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2973         unsigned long nr_pages;
2974         int ret;
2975
2976         buf = strstrip(buf);
2977         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
2978         if (ret)
2979                 return ret;
2980
2981         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
2982         case RES_LIMIT:
2983                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
2984                         ret = -EINVAL;
2985                         break;
2986                 }
2987                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
2988                 case _MEM:
2989                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
2990                         break;
2991                 case _MEMSWAP:
2992                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
2993                         break;
2994                 case _KMEM:
2995                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
2996                         break;
2997                 case _TCP:
2998                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
2999                         break;
3000                 }
3001                 break;
3002         case RES_SOFT_LIMIT:
3003                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3004                 ret = 0;
3005                 break;
3006         }
3007         return ret ?: nbytes;
3008 }
3009
3010 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3011                                 size_t nbytes, loff_t off)
3012 {
3013         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3014         struct page_counter *counter;
3015
3016         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3017         case _MEM:
3018                 counter = &memcg->memory;
3019                 break;
3020         case _MEMSWAP:
3021                 counter = &memcg->memsw;
3022                 break;
3023         case _KMEM:
3024                 counter = &memcg->kmem;
3025                 break;
3026         case _TCP:
3027                 counter = &memcg->tcpmem;
3028                 break;
3029         default:
3030                 BUG();
3031         }
3032
3033         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3034         case RES_MAX_USAGE:
3035                 page_counter_reset_watermark(counter);
3036                 break;
3037         case RES_FAILCNT:
3038                 counter->failcnt = 0;
3039                 break;
3040         default:
3041                 BUG();
3042         }
3043
3044         return nbytes;
3045 }
3046
3047 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3048                                         struct cftype *cft)
3049 {
3050         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3051 }
3052
3053 #ifdef CONFIG_MMU
3054 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3055                                         struct cftype *cft, u64 val)
3056 {
3057         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3058
3059         if (val & ~MOVE_MASK)
3060                 return -EINVAL;
3061
3062         /*
3063          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3064          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3065          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3066          * affect task migrations starting after the change.
3067          */
3068         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3069         return 0;
3070 }
3071 #else
3072 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3073                                         struct cftype *cft, u64 val)
3074 {
3075         return -ENOSYS;
3076 }
3077 #endif
3078
3079 #ifdef CONFIG_NUMA
3080 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3081 {
3082         struct numa_stat {
3083                 const char *name;
3084                 unsigned int lru_mask;
3085         };
3086
3087         static const struct numa_stat stats[] = {
3088                 { "total", LRU_ALL },
3089                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3090                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3091                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3092         };
3093         const struct numa_stat *stat;
3094         int nid;
3095         unsigned long nr;
3096         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3097
3098         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3099                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3100                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3101                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3102                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3103                                                           stat->lru_mask);
3104                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3105                 }
3106                 seq_putc(m, '\n');
3107         }
3108
3109         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3110                 struct mem_cgroup *iter;
3111
3112                 nr = 0;
3113                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3114                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3115                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3116                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3117                         nr = 0;
3118                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3119                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3120                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3121                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3122                 }
3123                 seq_putc(m, '\n');
3124         }
3125
3126         return 0;
3127 }
3128 #endif /* CONFIG_NUMA */
3129
3130 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3131 {
3132         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3133         unsigned long memory, memsw;
3134         struct mem_cgroup *mi;
3135         unsigned int i;
3136
3137         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3138                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3139         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3140                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3141         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3142
3143         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3144                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3145                         continue;
3146                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3147                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3148         }
3149
3150         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3151                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3152                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3153
3154         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3155                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3156                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3157
3158         /* Hierarchical information */
3159         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3160         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3161                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3162                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3163         }
3164         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3165                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3166         if (do_memsw_account())
3167                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3168                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3169
3170         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3171                 unsigned long long val = 0;
3172
3173                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3174                         continue;
3175                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3176                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3177                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3178         }
3179
3180         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3181                 unsigned long long val = 0;
3182
3183                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3184                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3185                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3186                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3187         }
3188
3189         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3190                 unsigned long long val = 0;
3191
3192                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3193                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3194                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3195         }
3196
3197 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3198         {
3199                 pg_data_t *pgdat;
3200                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3201                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3202                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3203                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3204
3205                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3206                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3207                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3208
3209                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3210                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3211                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3212                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3213                 }
3214                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3215                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3216                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3217                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3218         }
3219 #endif
3220
3221         return 0;
3222 }
3223
3224 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3225                                       struct cftype *cft)
3226 {
3227         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3228
3229         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3230 }
3231
3232 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3233                                        struct cftype *cft, u64 val)
3234 {
3235         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3236
3237         if (val > 100)
3238                 return -EINVAL;
3239
3240         if (css->parent)
3241                 memcg->swappiness = val;
3242         else
3243                 vm_swappiness = val;
3244
3245         return 0;
3246 }
3247
3248 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3249 {
3250         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3251         unsigned long usage;
3252         int i;
3253
3254         rcu_read_lock();
3255         if (!swap)
3256                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3257         else
3258                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3259
3260         if (!t)
3261                 goto unlock;
3262
3263         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3264
3265         /*
3266          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3267          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3268          * call of __mem_cgroup_threshold().
3269          */
3270         i = t->current_threshold;
3271
3272         /*
3273          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3274          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3275          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3276          * only one element of the array here.
3277          */
3278         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3279                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3280
3281         /* i = current_threshold + 1 */
3282         i++;
3283
3284         /*
3285          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3286          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3287          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3288          * only one element of the array here.
3289          */
3290         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3291                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3292
3293         /* Update current_threshold */
3294         t->current_threshold = i - 1;
3295 unlock:
3296         rcu_read_unlock();
3297 }
3298
3299 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3300 {
3301         while (memcg) {
3302                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3303                 if (do_memsw_account())
3304                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3305
3306                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3307         }
3308 }
3309
3310 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3311 {
3312         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3313         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3314
3315         if (_a->threshold > _b->threshold)
3316                 return 1;
3317
3318         if (_a->threshold < _b->threshold)
3319                 return -1;
3320
3321         return 0;
3322 }
3323
3324 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3325 {
3326         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3327
3328         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3329
3330         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3331                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3332
3333         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3334         return 0;
3335 }
3336
3337 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3338 {
3339         struct mem_cgroup *iter;
3340
3341         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3342                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3343 }
3344
3345 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3346         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3347 {
3348         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3349         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3350         unsigned long threshold;
3351         unsigned long usage;
3352         int i, size, ret;
3353
3354         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3355         if (ret)
3356                 return ret;
3357
3358         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3359
3360         if (type == _MEM) {
3361                 thresholds = &memcg->thresholds;
3362                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3363         } else if (type == _MEMSWAP) {
3364                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3365                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3366         } else
3367                 BUG();
3368
3369         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3370         if (thresholds->primary)
3371                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3372
3373         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3374
3375         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3376         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3377                         GFP_KERNEL);
3378         if (!new) {
3379                 ret = -ENOMEM;
3380                 goto unlock;
3381         }
3382         new->size = size;
3383
3384         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3385         if (thresholds->primary) {
3386                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3387                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3388         }
3389
3390         /* Add new threshold */
3391         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3392         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3393
3394         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3395         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3396                         compare_thresholds, NULL);
3397
3398         /* Find current threshold */
3399         new->current_threshold = -1;
3400         for (i = 0; i < size; i++) {
3401                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3402                         /*
3403                          * new->current_threshold will not be used until
3404                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3405                          * it here.
3406                          */
3407                         ++new->current_threshold;
3408                 } else
3409                         break;
3410         }
3411
3412         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3413         kfree(thresholds->spare);
3414         thresholds->spare = thresholds->primary;
3415
3416         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3417
3418         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3419         synchronize_rcu();
3420
3421 unlock:
3422         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3423
3424         return ret;
3425 }
3426
3427 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3428         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3429 {
3430         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3431 }
3432
3433 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3434         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3435 {
3436         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3437 }
3438
3439 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3440         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3441 {
3442         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3443         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3444         unsigned long usage;
3445         int i, j, size;
3446
3447         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3448
3449         if (type == _MEM) {
3450                 thresholds = &memcg->thresholds;
3451                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3452         } else if (type == _MEMSWAP) {
3453                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3454                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3455         } else
3456                 BUG();
3457
3458         if (!thresholds->primary)
3459                 goto unlock;
3460
3461         /* Check if a threshold crossed before removing */
3462         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3463
3464         /* Calculate new number of threshold */
3465         size = 0;
3466         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3467                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3468                         size++;
3469         }
3470
3471         new = thresholds->spare;
3472
3473         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3474         if (!size) {
3475                 kfree(new);
3476                 new = NULL;
3477                 goto swap_buffers;
3478         }
3479
3480         new->size = size;
3481
3482         /* Copy thresholds and find current threshold */
3483         new->current_threshold = -1;
3484         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3485                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3486                         continue;
3487
3488                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3489                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3490                         /*
3491                          * new->current_threshold will not be used
3492                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3493                          * it here.
3494                          */
3495                         ++new->current_threshold;
3496                 }
3497                 j++;
3498         }
3499
3500 swap_buffers:
3501         /* Swap primary and spare array */
3502         thresholds->spare = thresholds->primary;
3503
3504         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3505
3506         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3507         synchronize_rcu();
3508
3509         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3510         if (!new) {
3511                 kfree(thresholds->spare);
3512                 thresholds->spare = NULL;
3513         }
3514 unlock:
3515         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3516 }
3517
3518 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3519         struct eventfd_ctx *eventfd)
3520 {
3521         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3522 }
3523
3524 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3525         struct eventfd_ctx *eventfd)
3526 {
3527         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3528 }
3529
3530 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3531         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3532 {
3533         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3534
3535         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3536         if (!event)
3537                 return -ENOMEM;
3538
3539         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3540
3541         event->eventfd = eventfd;
3542         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3543
3544         /* already in OOM ? */
3545         if (memcg->under_oom)
3546                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3547         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3548
3549         return 0;
3550 }
3551
3552 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3553         struct eventfd_ctx *eventfd)
3554 {
3555         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3556
3557         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3558
3559         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3560                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3561                         list_del(&ev->list);
3562                         kfree(ev);
3563                 }
3564         }
3565
3566         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3567 }
3568
3569 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3570 {
3571         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3572
3573         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3574         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3575         return 0;
3576 }
3577
3578 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3579         struct cftype *cft, u64 val)
3580 {
3581         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3582
3583         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3584         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3585                 return -EINVAL;
3586
3587         memcg->oom_kill_disable = val;
3588         if (!val)
3589                 memcg_oom_recover(memcg);
3590
3591         return 0;
3592 }
3593
3594 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3595
3596 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3597 {
3598         return &memcg->cgwb_list;
3599 }
3600
3601 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3602 {
3603         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3604 }
3605
3606 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3607 {
3608         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3609 }
3610
3611 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3612 {
3613         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3614 }
3615
3616 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3617 {
3618         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3619
3620         if (!memcg->css.parent)
3621                 return NULL;
3622
3623         return &memcg->cgwb_domain;
3624 }
3625
3626 /**
3627  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3628  * @wb: bdi_writeback in question
3629  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3630  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3631  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3632  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3633  *
3634  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3635  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3636  * is a bit more involved.
3637  *
3638  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3639  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3640  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3641  * available memory in the system.  The caller should further cap
3642  * *@pheadroom accordingly.
3643  */
3644 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3645                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3646                          unsigned long *pwriteback)
3647 {
3648         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3649         struct mem_cgroup *parent;
3650
3651         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3652
3653         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3654         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3655         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3656                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3657         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3658
3659         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3660                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3661                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3662
3663                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3664                 memcg = parent;
3665         }
3666 }
3667
3668 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3669
3670 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3671 {
3672         return 0;
3673 }
3674
3675 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3676 {
3677 }
3678
3679 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3680 {
3681 }
3682
3683 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3684
3685 /*
3686  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3687  *
3688  * "cgroup.event_control" implementation.
3689  *
3690  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3691  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3692  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3693  *
3694  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3695  * possible.
3696  */
3697
3698 /*
3699  * Unregister event and free resources.
3700  *
3701  * Gets called from workqueue.
3702  */
3703 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3704 {
3705         struct mem_cgroup_event *event =
3706                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3707         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3708
3709         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3710
3711         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3712
3713         /* Notify userspace the event is going away. */
3714         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3715
3716         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3717         kfree(event);
3718         css_put(&memcg->css);
3719 }
3720
3721 /*
3722  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3723  *
3724  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3725  */
3726 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3727                             int sync, void *key)
3728 {
3729         struct mem_cgroup_event *event =
3730                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3731         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3732         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3733
3734         if (flags & POLLHUP) {
3735                 /*
3736                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3737                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3738                  * for us.
3739                  *
3740                  * We can't race against event freeing since the other
3741                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3742                  * which we hold.
3743                  */
3744                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3745                 if (!list_empty(&event->list)) {
3746                         list_del_init(&event->list);
3747                         /*
3748                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3749                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3750                          */
3751                         schedule_work(&event->remove);
3752                 }
3753                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3754         }
3755
3756         return 0;
3757 }
3758
3759 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3760                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3761 {
3762         struct mem_cgroup_event *event =
3763                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3764
3765         event->wqh = wqh;
3766         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3767 }
3768
3769 /*
3770  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3771  *
3772  * Parse input and register new cgroup event handler.
3773  *
3774  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3775  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3776  */
3777 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3778                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3779 {
3780         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3781         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3782         struct mem_cgroup_event *event;
3783         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3784         unsigned int efd, cfd;
3785         struct fd efile;
3786         struct fd cfile;
3787         const char *name;
3788         char *endp;
3789         int ret;
3790
3791         buf = strstrip(buf);
3792
3793         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3794         if (*endp != ' ')
3795                 return -EINVAL;
3796         buf = endp + 1;
3797
3798         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3799         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3800                 return -EINVAL;
3801         buf = endp + 1;
3802
3803         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3804         if (!event)
3805                 return -ENOMEM;
3806
3807         event->memcg = memcg;
3808         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3809         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3810         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3811         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3812
3813         efile = fdget(efd);
3814         if (!efile.file) {
3815                 ret = -EBADF;
3816                 goto out_kfree;
3817         }
3818
3819         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3820         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3821                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3822                 goto out_put_efile;
3823         }
3824
3825         cfile = fdget(cfd);
3826         if (!cfile.file) {
3827                 ret = -EBADF;
3828                 goto out_put_eventfd;
3829         }
3830
3831         /* the process need read permission on control file */
3832         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3833         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3834         if (ret < 0)
3835                 goto out_put_cfile;
3836
3837         /*
3838          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3839          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3840          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3841          * is for compatibility anyway.
3842          *
3843          * DO NOT ADD NEW FILES.
3844          */
3845         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3846
3847         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3848                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3849                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3850         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3851                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3852                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3853         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3854                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3855                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3856         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3857                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3858                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3859         } else {
3860                 ret = -EINVAL;
3861                 goto out_put_cfile;
3862         }
3863
3864         /*
3865          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3866          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3867          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3868          */
3869         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3870                                                &memory_cgrp_subsys);
3871         ret = -EINVAL;
3872         if (IS_ERR(cfile_css))
3873                 goto out_put_cfile;
3874         if (cfile_css != css) {
3875                 css_put(cfile_css);
3876                 goto out_put_cfile;
3877         }
3878
3879         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3880         if (ret)
3881                 goto out_put_css;
3882
3883         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3884
3885         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3886         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3887         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3888
3889         fdput(cfile);
3890         fdput(efile);
3891
3892         return nbytes;
3893
3894 out_put_css:
3895         css_put(css);
3896 out_put_cfile:
3897         fdput(cfile);
3898 out_put_eventfd:
3899         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3900 out_put_efile:
3901         fdput(efile);
3902 out_kfree:
3903         kfree(event);
3904
3905         return ret;
3906 }
3907
3908 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3909         {
3910                 .name = "usage_in_bytes",
3911                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3912                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3913         },
3914         {
3915                 .name = "max_usage_in_bytes",
3916                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3917                 .write = mem_cgroup_reset,
3918                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3919         },
3920         {
3921                 .name = "limit_in_bytes",
3922                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3923                 .write = mem_cgroup_write,
3924                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3925         },
3926         {
3927                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3928                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3929                 .write = mem_cgroup_write,
3930                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3931         },
3932         {
3933                 .name = "failcnt",
3934                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3935                 .write = mem_cgroup_reset,
3936                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3937         },
3938         {
3939                 .name = "stat",
3940                 .seq_show = memcg_stat_show,
3941         },
3942         {
3943                 .name = "force_empty",
3944                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3945         },
3946         {
3947                 .name = "use_hierarchy",
3948                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3949                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3950         },
3951         {
3952                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3953                 .write = memcg_write_event_control,
3954                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3955         },
3956         {
3957                 .name = "swappiness",
3958                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3959                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3960         },
3961         {
3962                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3963                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3964                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3965         },
3966         {
3967                 .name = "oom_control",
3968                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3969                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3970                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
3971         },
3972         {
3973                 .name = "pressure_level",
3974         },
3975 #ifdef CONFIG_NUMA
3976         {
3977                 .name = "numa_stat",
3978                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
3979         },
3980 #endif
3981         {
3982                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
3983                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
3984                 .write = mem_cgroup_write,
3985                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3986         },
3987         {
3988                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
3989                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
3990                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3991         },
3992         {
3993                 .name = "kmem.failcnt",
3994                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
3995                 .write = mem_cgroup_reset,
3996                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3997         },
3998         {
3999                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4000                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4001                 .write = mem_cgroup_reset,
4002                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4003         },
4004 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4005         {
4006                 .name = "kmem.slabinfo",
4007                 .seq_start = slab_start,
4008                 .seq_next = slab_next,
4009                 .seq_stop = slab_stop,
4010                 .seq_show = memcg_slab_show,
4011         },
4012 #endif
4013         {
4014                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4015                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4016                 .write = mem_cgroup_write,
4017                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4018         },
4019         {
4020                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4021                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4022                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4023         },
4024         {
4025                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4026                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4027                 .write = mem_cgroup_reset,
4028                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4029         },
4030         {
4031                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4032                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4033                 .write = mem_cgroup_reset,
4034                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4035         },
4036         { },    /* terminate */
4037 };
4038
4039 /*
4040  * Private memory cgroup IDR
4041  *
4042  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4043  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4044  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4045  * memory-controlled cgroups to 64k.
4046  *
4047  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4048  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4049  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4050  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4051  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4052  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4053  *
4054  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4055  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4056  * when the CSS is offlined.
4057  *
4058  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4059  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4060  * those references are manageable from userspace.
4061  */
4062
4063 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4064
4065 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4066 {
4067         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4068         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4069 }
4070
4071 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4072 {
4073         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4074         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4075                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4076                 memcg->id.id = 0;
4077
4078                 /* Memcg ID pins CSS */
4079                 css_put(&memcg->css);
4080         }
4081 }
4082
4083 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4084 {
4085         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4086 }
4087
4088 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4089 {
4090         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4091 }
4092
4093 /**
4094  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4095  * @id: the memcg id to look up
4096  *
4097  * Caller must hold rcu_read_lock().
4098  */
4099 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4100 {
4101         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4102         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4103 }
4104
4105 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4106 {
4107         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4108         int tmp = node;
4109         /*
4110          * This routine is called against possible nodes.
4111          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4112          *
4113          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4114          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4115          *       function.
4116          */
4117         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4118                 tmp = -1;
4119         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4120         if (!pn)
4121                 return 1;
4122
4123         lruvec_init(&pn->lruvec);
4124         pn->usage_in_excess = 0;
4125         pn->on_tree = false;
4126         pn->memcg = memcg;
4127
4128         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4129         return 0;
4130 }
4131
4132 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4133 {
4134         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4135 }
4136
4137 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4138 {
4139         int node;
4140
4141         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4142         for_each_node(node)
4143                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4144         free_percpu(memcg->stat);
4145         kfree(memcg);
4146 }
4147
4148 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4149 {
4150         struct mem_cgroup *memcg;
4151         size_t size;
4152         int node;
4153
4154         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4155         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4156
4157         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4158         if (!memcg)
4159                 return NULL;
4160
4161         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4162                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4163                                  GFP_KERNEL);
4164         if (memcg->id.id < 0)
4165                 goto fail;
4166
4167         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4168         if (!memcg->stat)
4169                 goto fail;
4170
4171         for_each_node(node)
4172                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4173                         goto fail;
4174
4175         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4176                 goto fail;
4177
4178         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4179         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4180         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4181         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4182         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4183         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4184         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4185         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4186         memcg->socket_pressure = jiffies;
4187 #ifndef CONFIG_SLOB
4188         memcg->kmemcg_id = -1;
4189 #endif
4190 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4191         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4192 #endif
4193         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4194         return memcg;
4195 fail:
4196         if (memcg->id.id > 0)
4197                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4198         mem_cgroup_free(memcg);
4199         return NULL;
4200 }
4201
4202 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4203 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4204 {
4205         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4206         struct mem_cgroup *memcg;
4207         long error = -ENOMEM;
4208
4209         memcg = mem_cgroup_alloc();
4210         if (!memcg)
4211                 return ERR_PTR(error);
4212
4213         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4214         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4215         if (parent) {
4216                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4217                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4218         }
4219         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4220                 memcg->use_hierarchy = true;
4221                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4222                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4223                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4224                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4225                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4226         } else {
4227                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4228                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4229                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4230                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4231                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4232                 /*
4233                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4234                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4235                  * unfortunate state in our controller.
4236                  */
4237                 if (parent != root_mem_cgroup)
4238                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4239         }
4240
4241         /* The following stuff does not apply to the root */
4242         if (!parent) {
4243                 root_mem_cgroup = memcg;
4244                 return &memcg->css;
4245         }
4246
4247         error = memcg_online_kmem(memcg);
4248         if (error)
4249                 goto fail;
4250
4251         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4252                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4253
4254         return &memcg->css;
4255 fail:
4256         mem_cgroup_free(memcg);
4257         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4258 }
4259
4260 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4261 {
4262         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4263
4264         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4265         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4266         css_get(css);
4267         return 0;
4268 }
4269
4270 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4271 {
4272         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4273         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4274
4275         /*
4276          * Unregister events and notify userspace.
4277          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4278          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4279          */
4280         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4281         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4282                 list_del_init(&event->list);
4283                 schedule_work(&event->remove);
4284         }
4285         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4286
4287         memcg_offline_kmem(memcg);
4288         wb_memcg_offline(memcg);
4289
4290         mem_cgroup_id_put(memcg);
4291 }
4292
4293 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4294 {
4295         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4296
4297         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4298 }
4299
4300 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4301 {
4302         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4303
4304         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4305                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4306
4307         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4308                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4309
4310         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4311         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4312         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4313         memcg_free_kmem(memcg);
4314         mem_cgroup_free(memcg);
4315 }
4316
4317 /**
4318  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4319  * @css: the target css
4320  *
4321  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4322  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4323  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4324  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4325  * made visible again.
4326  *
4327  * The current implementation only resets the essential configurations.
4328  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4329  */
4330 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4331 {
4332         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4333
4334         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4335         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4336         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4337         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4338         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4339         memcg->low = 0;
4340         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4341         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4342         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4343 }
4344
4345 #ifdef CONFIG_MMU
4346 /* Handlers for move charge at task migration. */
4347 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4348 {
4349         int ret;
4350
4351         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4352         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4353         if (!ret) {
4354                 mc.precharge += count;
4355                 return ret;
4356         }
4357
4358         /* Try charges one by one with reclaim */
4359         while (count--) {
4360                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4361                 if (ret)
4362                         return ret;
4363                 mc.precharge++;
4364                 cond_resched();
4365         }
4366         return 0;
4367 }
4368
4369 union mc_target {
4370         struct page     *page;
4371         swp_entry_t     ent;
4372 };
4373
4374 enum mc_target_type {
4375         MC_TARGET_NONE = 0,
4376         MC_TARGET_PAGE,
4377         MC_TARGET_SWAP,
4378 };
4379
4380 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4381                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4382 {
4383         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4384
4385         if (!page || !page_mapped(page))
4386                 return NULL;
4387         if (PageAnon(page)) {
4388                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4389                         return NULL;
4390         } else {
4391                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4392                         return NULL;
4393         }
4394         if (!get_page_unless_zero(page))
4395                 return NULL;
4396
4397         return page;
4398 }
4399
4400 #ifdef CONFIG_SWAP
4401 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4402                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4403 {
4404         struct page *page = NULL;
4405         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4406
4407         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4408                 return NULL;
4409         /*
4410          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4411          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4412          */
4413         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4414         if (do_memsw_account())
4415                 entry->val = ent.val;
4416
4417         return page;
4418 }
4419 #else
4420 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4421                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4422 {
4423         return NULL;
4424 }
4425 #endif
4426
4427 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4428                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4429 {
4430         struct page *page = NULL;
4431         struct address_space *mapping;
4432         pgoff_t pgoff;
4433
4434         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4435                 return NULL;
4436         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4437                 return NULL;
4438
4439         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4440         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4441
4442         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4443 #ifdef CONFIG_SWAP
4444         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4445         if (shmem_mapping(mapping)) {
4446                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4447                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4448                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4449                         if (do_memsw_account())
4450                                 *entry = swp;
4451                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4452                                              swp_offset(swp));
4453                 }
4454         } else
4455                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4456 #else
4457         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4458 #endif
4459         return page;
4460 }
4461
4462 /**
4463  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4464  * @page: the page
4465  * @compound: charge the page as compound or small page
4466  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4467  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4468  *
4469  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4470  *
4471  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4472  * from old cgroup.
4473  */
4474 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4475                                    bool compound,
4476                                    struct mem_cgroup *from,
4477                                    struct mem_cgroup *to)
4478 {
4479         unsigned long flags;
4480         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4481         int ret;
4482         bool anon;
4483
4484         VM_BUG_ON(from == to);
4485         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4486         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4487
4488         /*
4489          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4490          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4491          */
4492         ret = -EBUSY;
4493         if (!trylock_page(page))
4494                 goto out;
4495
4496         ret = -EINVAL;
4497         if (page->mem_cgroup != from)
4498                 goto out_unlock;
4499
4500         anon = PageAnon(page);
4501
4502         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4503
4504         if (!anon && page_mapped(page)) {
4505                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4506                                nr_pages);
4507                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4508                                nr_pages);
4509         }
4510
4511         /*
4512          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4513          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4514          * So mapping should be stable for dirty pages.
4515          */
4516         if (!anon && PageDirty(page)) {
4517                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4518
4519                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4520                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4521                                        nr_pages);
4522                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4523                                        nr_pages);
4524                 }
4525         }
4526
4527         if (PageWriteback(page)) {
4528                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4529                                nr_pages);
4530                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4531                                nr_pages);
4532         }
4533
4534         /*
4535          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4536          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4537          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4538          */
4539
4540         /* caller should have done css_get */
4541         page->mem_cgroup = to;
4542         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4543
4544         ret = 0;
4545
4546         local_irq_disable();
4547         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4548         memcg_check_events(to, page);
4549         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4550         memcg_check_events(from, page);
4551         local_irq_enable();
4552 out_unlock:
4553         unlock_page(page);
4554 out:
4555         return ret;
4556 }
4557
4558 /**
4559  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4560  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4561  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4562  * @ptent: the pte to be checked
4563  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4564  *
4565  * Returns
4566  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4567  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4568  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4569  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4570  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4571  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4572  *     in target->ent.
4573  *
4574  * Called with pte lock held.
4575  */
4576
4577 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4578                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4579 {
4580         struct page *page = NULL;
4581         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4582         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4583
4584         if (pte_present(ptent))
4585                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4586         else if (is_swap_pte(ptent))
4587                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4588         else if (pte_none(ptent))
4589                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4590
4591         if (!page && !ent.val)
4592                 return ret;
4593         if (page) {
4594                 /*
4595                  * Do only loose check w/o serialization.
4596                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4597                  * not under LRU exclusion.
4598                  */
4599                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4600                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4601                         if (target)
4602                                 target->page = page;
4603                 }
4604                 if (!ret || !target)
4605                         put_page(page);
4606         }
4607         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4608         if (ent.val && !ret &&
4609             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4610                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4611                 if (target)
4612                         target->ent = ent;
4613         }
4614         return ret;
4615 }
4616
4617 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4618 /*
4619  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4620  * support them for now.
4621  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4622  */
4623 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4624                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4625 {
4626         struct page *page = NULL;
4627         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4628
4629         page = pmd_page(pmd);
4630         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4631         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4632                 return ret;
4633         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4634                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4635                 if (target) {
4636                         get_page(page);
4637                         target->page = page;
4638                 }
4639         }
4640         return ret;
4641 }
4642 #else
4643 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4644                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4645 {
4646         return MC_TARGET_NONE;
4647 }
4648 #endif
4649
4650 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4651                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4652                                         struct mm_walk *walk)
4653 {
4654         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4655         pte_t *pte;
4656         spinlock_t *ptl;
4657
4658         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4659         if (ptl) {
4660                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4661                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4662                 spin_unlock(ptl);
4663                 return 0;
4664         }
4665
4666         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4667                 return 0;
4668         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4669         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4670                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4671                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4672         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4673         cond_resched();
4674
4675         return 0;
4676 }
4677
4678 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4679 {
4680         unsigned long precharge;
4681
4682         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4683                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4684                 .mm = mm,
4685         };
4686         down_read(&mm->mmap_sem);
4687         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
4688                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4689         up_read(&mm->mmap_sem);
4690
4691         precharge = mc.precharge;
4692         mc.precharge = 0;
4693
4694         return precharge;
4695 }
4696
4697 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4698 {
4699         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4700
4701         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4702         mc.moving_task = current;
4703         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4704 }
4705
4706 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4707 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4708 {
4709         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4710         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4711
4712         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4713         if (mc.precharge) {
4714                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4715                 mc.precharge = 0;
4716         }
4717         /*
4718          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4719          * we must uncharge here.
4720          */
4721         if (mc.moved_charge) {
4722                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4723                 mc.moved_charge = 0;
4724         }
4725         /* we must fixup refcnts and charges */
4726         if (mc.moved_swap) {
4727                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4728                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4729                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4730
4731                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
4732
4733                 /*
4734                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4735                  * should uncharge to->memory.
4736                  */
4737                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4738                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4739
4740                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
4741                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
4742
4743                 mc.moved_swap = 0;
4744         }
4745         memcg_oom_recover(from);
4746         memcg_oom_recover(to);
4747         wake_up_all(&mc.waitq);
4748 }
4749
4750 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4751 {
4752         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4753
4754         /*
4755          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4756          * task migration.
4757          */
4758         mc.moving_task = NULL;
4759         __mem_cgroup_clear_mc();
4760         spin_lock(&mc.lock);
4761         mc.from = NULL;
4762         mc.to = NULL;
4763         mc.mm = NULL;
4764         spin_unlock(&mc.lock);
4765
4766         mmput(mm);
4767 }
4768
4769 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4770 {
4771         struct cgroup_subsys_state *css;
4772         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4773         struct mem_cgroup *from;
4774         struct task_struct *leader, *p;
4775         struct mm_struct *mm;
4776         unsigned long move_flags;
4777         int ret = 0;
4778
4779         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4780         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4781                 return 0;
4782
4783         /*
4784          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4785          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4786          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4787          * multiple.
4788          */
4789         p = NULL;
4790         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4791                 WARN_ON_ONCE(p);
4792                 p = leader;
4793                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4794         }
4795         if (!p)
4796                 return 0;
4797
4798         /*
4799          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4800          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4801          * So we need to save it, and keep it going.
4802          */
4803         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4804         if (!move_flags)
4805                 return 0;
4806
4807         from = mem_cgroup_from_task(p);
4808
4809         VM_BUG_ON(from == memcg);
4810
4811         mm = get_task_mm(p);
4812         if (!mm)
4813                 return 0;
4814         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4815         if (mm->owner == p) {
4816                 VM_BUG_ON(mc.from);
4817                 VM_BUG_ON(mc.to);
4818                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4819                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4820                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4821
4822                 spin_lock(&mc.lock);
4823                 mc.mm = mm;
4824                 mc.from = from;
4825                 mc.to = memcg;
4826                 mc.flags = move_flags;
4827                 spin_unlock(&mc.lock);
4828                 /* We set mc.moving_task later */
4829
4830                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4831                 if (ret)
4832                         mem_cgroup_clear_mc();
4833         } else {
4834                 mmput(mm);
4835         }
4836         return ret;
4837 }
4838
4839 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4840 {
4841         if (mc.to)
4842                 mem_cgroup_clear_mc();
4843 }
4844
4845 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4846                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4847                                 struct mm_walk *walk)
4848 {
4849         int ret = 0;
4850         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4851         pte_t *pte;
4852         spinlock_t *ptl;
4853         enum mc_target_type target_type;
4854         union mc_target target;
4855         struct page *page;
4856
4857         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4858         if (ptl) {
4859                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4860                         spin_unlock(ptl);
4861                         return 0;
4862                 }
4863                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4864                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4865                         page = target.page;
4866                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4867                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4868                                                              mc.from, mc.to)) {
4869                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4870                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4871                                 }
4872                                 putback_lru_page(page);
4873                         }
4874                         put_page(page);
4875                 }
4876                 spin_unlock(ptl);
4877                 return 0;
4878         }
4879
4880         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4881                 return 0;
4882 retry:
4883         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4884         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4885                 pte_t ptent = *(pte++);
4886                 swp_entry_t ent;
4887
4888                 if (!mc.precharge)
4889                         break;
4890
4891                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4892                 case MC_TARGET_PAGE:
4893                         page = target.page;
4894                         /*
4895                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4896                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4897                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4898                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4899                          */
4900                         if (PageTransCompound(page))
4901                                 goto put;
4902                         if (isolate_lru_page(page))
4903                                 goto put;
4904                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4905                                                 mc.from, mc.to)) {
4906                                 mc.precharge--;
4907                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4908                                 mc.moved_charge++;
4909                         }
4910                         putback_lru_page(page);
4911 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4912                         put_page(page);
4913                         break;
4914                 case MC_TARGET_SWAP:
4915                         ent = target.ent;
4916                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4917                                 mc.precharge--;
4918                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4919                                 mc.moved_swap++;
4920                         }
4921                         break;
4922                 default:
4923                         break;
4924                 }
4925         }
4926         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4927         cond_resched();
4928
4929         if (addr != end) {
4930                 /*
4931                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4932                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4933                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4934                  * phase.
4935                  */
4936                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4937                 if (!ret)
4938                         goto retry;
4939         }
4940
4941         return ret;
4942 }
4943
4944 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4945 {
4946         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4947                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4948                 .mm = mc.mm,
4949         };
4950
4951         lru_add_drain_all();
4952         /*
4953          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4954          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4955          * for already started RCU-only updates to finish.
4956          */
4957         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4958         synchronize_rcu();
4959 retry:
4960         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
4961                 /*
4962                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4963                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4964                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4965                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4966                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4967                  */
4968                 __mem_cgroup_clear_mc();
4969                 cond_resched();
4970                 goto retry;
4971         }
4972         /*
4973          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4974          * additional charge, the page walk just aborts.
4975          */
4976         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4977
4978         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
4979         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
4980 }
4981
4982 static void mem_cgroup_move_task(void)
4983 {
4984         if (mc.to) {
4985                 mem_cgroup_move_charge();
4986                 mem_cgroup_clear_mc();
4987         }
4988 }
4989 #else   /* !CONFIG_MMU */
4990 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4991 {
4992         return 0;
4993 }
4994 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4995 {
4996 }
4997 static void mem_cgroup_move_task(void)
4998 {
4999 }
5000 #endif
5001
5002 /*
5003  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5004  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5005  * attempt.
5006  */
5007 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5008 {
5009         /*
5010          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5011          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5012          * on for the root memcg is enough.
5013          */
5014         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5015                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5016         else
5017                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5018 }
5019
5020 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5021                                struct cftype *cft)
5022 {
5023         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5024
5025         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5026 }
5027
5028 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5029 {
5030         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5031         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5032
5033         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5034                 seq_puts(m, "max\n");
5035         else
5036                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5037
5038         return 0;
5039 }
5040
5041 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5042                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5043 {
5044         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5045         unsigned long low;
5046         int err;
5047
5048         buf = strstrip(buf);
5049         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5050         if (err)
5051                 return err;
5052
5053         memcg->low = low;
5054
5055         return nbytes;
5056 }
5057
5058 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5059 {
5060         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5061         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5062
5063         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5064                 seq_puts(m, "max\n");
5065         else
5066                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5067
5068         return 0;
5069 }
5070
5071 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5072                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5073 {
5074         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5075         unsigned long nr_pages;
5076         unsigned long high;
5077         int err;
5078
5079         buf = strstrip(buf);
5080         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5081         if (err)
5082                 return err;
5083
5084         memcg->high = high;
5085
5086         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5087         if (nr_pages > high)
5088                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5089                                              GFP_KERNEL, true);
5090
5091         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5092         return nbytes;
5093 }
5094
5095 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5096 {
5097         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5098         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5099
5100         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5101                 seq_puts(m, "max\n");
5102         else
5103                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5104
5105         return 0;
5106 }
5107
5108 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5109                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5110 {
5111         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5112         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5113         bool drained = false;
5114         unsigned long max;
5115         int err;
5116
5117         buf = strstrip(buf);
5118         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5119         if (err)
5120                 return err;
5121
5122         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5123
5124         for (;;) {
5125                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5126
5127                 if (nr_pages <= max)
5128                         break;
5129
5130                 if (signal_pending(current)) {
5131                         err = -EINTR;
5132                         break;
5133                 }
5134
5135                 if (!drained) {
5136                         drain_all_stock(memcg);
5137                         drained = true;
5138                         continue;
5139                 }
5140
5141                 if (nr_reclaims) {
5142                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5143                                                           GFP_KERNEL, true))
5144                                 nr_reclaims--;
5145                         continue;
5146                 }
5147
5148                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_OOM, 1);
5149                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5150                         break;
5151         }
5152
5153         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5154         return nbytes;
5155 }
5156
5157 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5158 {
5159         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5160
5161         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5162         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5163         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5164         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5165
5166         return 0;
5167 }
5168
5169 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5170 {
5171         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5172         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5173         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5174         int i;
5175
5176         /*
5177          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5178          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5179          *
5180          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5181          * 1) generic big picture -> specifics and details
5182          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5183          *
5184          * Current memory state:
5185          */
5186
5187         tree_stat(memcg, stat);
5188         tree_events(memcg, events);
5189
5190         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5191                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_RSS] * PAGE_SIZE);
5192         seq_printf(m, "file %llu\n",
5193                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_CACHE] * PAGE_SIZE);
5194         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5195                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5196         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5197                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5198                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5199         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5200                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5201
5202         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5203                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5204         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5205                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5206         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5207                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5208
5209         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5210                 struct mem_cgroup *mi;
5211                 unsigned long val = 0;
5212
5213                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5214                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5215                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5216                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5217         }
5218
5219         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5220                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5221         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5222                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5223
5224         /* Accumulated memory events */
5225
5226         seq_printf(m, "pgfault %lu\n",
5227                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
5228         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n",
5229                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
5230
5231         return 0;
5232 }
5233
5234 static struct cftype memory_files[] = {
5235         {
5236                 .name = "current",
5237                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5238                 .read_u64 = memory_current_read,
5239         },
5240         {
5241                 .name = "low",
5242                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5243                 .seq_show = memory_low_show,
5244                 .write = memory_low_write,
5245         },
5246         {
5247                 .name = "high",
5248                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5249                 .seq_show = memory_high_show,
5250                 .write = memory_high_write,
5251         },
5252         {
5253                 .name = "max",
5254                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5255                 .seq_show = memory_max_show,
5256                 .write = memory_max_write,
5257         },
5258         {
5259                 .name = "events",
5260                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5261                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5262                 .seq_show = memory_events_show,
5263         },
5264         {
5265                 .name = "stat",
5266                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5267                 .seq_show = memory_stat_show,
5268         },
5269         { }     /* terminate */
5270 };
5271
5272 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5273         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5274         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5275         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5276         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5277         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5278         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5279         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5280         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5281         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5282         .bind = mem_cgroup_bind,
5283         .dfl_cftypes = memory_files,
5284         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5285         .early_init = 0,
5286 };
5287
5288 /**
5289  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5290  * @root: the highest ancestor to consider
5291  * @memcg: the memory cgroup to check
5292  *
5293  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5294  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5295  */
5296 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5297 {
5298         if (mem_cgroup_disabled())
5299                 return false;
5300
5301         /*
5302          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5303          * it's never low when looked at directly, and it is not
5304          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5305          */
5306
5307         if (memcg == root_mem_cgroup)
5308                 return false;
5309
5310         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5311                 return false;
5312
5313         while (memcg != root) {
5314                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5315
5316                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5317                         break;
5318
5319                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5320                         return false;
5321         }
5322         return true;
5323 }
5324
5325 /**
5326  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5327  * @page: page to charge
5328  * @mm: mm context of the victim
5329  * @gfp_mask: reclaim mode
5330  * @memcgp: charged memcg return
5331  * @compound: charge the page as compound or small page
5332  *
5333  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5334  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5335  *
5336  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5337  * Otherwise, an error code is returned.
5338  *
5339  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5340  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5341  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5342  */
5343 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5344                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5345                           bool compound)
5346 {
5347         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5348         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5349         int ret = 0;
5350
5351         if (mem_cgroup_disabled())
5352                 goto out;
5353
5354         if (PageSwapCache(page)) {
5355                 /*
5356                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5357                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5358                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5359                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5360                  * in turn serializes uncharging.
5361                  */
5362                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5363                 if (page->mem_cgroup)
5364                         goto out;
5365
5366                 if (do_swap_account) {
5367                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5368                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5369
5370                         rcu_read_lock();
5371                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5372                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5373                                 memcg = NULL;
5374                         rcu_read_unlock();
5375                 }
5376         }
5377
5378         if (!memcg)
5379                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5380
5381         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5382
5383         css_put(&memcg->css);
5384 out:
5385         *memcgp = memcg;
5386         return ret;
5387 }
5388
5389 /**
5390  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5391  * @page: page to charge
5392  * @memcg: memcg to charge the page to
5393  * @lrucare: page might be on LRU already
5394  * @compound: charge the page as compound or small page
5395  *
5396  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5397  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5398  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5399  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5400  *
5401  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5402  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5403  *
5404  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5405  */
5406 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5407                               bool lrucare, bool compound)
5408 {
5409         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5410
5411         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5412         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5413
5414         if (mem_cgroup_disabled())
5415                 return;
5416         /*
5417          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5418          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5419          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5420          */
5421         if (!memcg)
5422                 return;
5423
5424         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5425
5426         local_irq_disable();
5427         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5428         memcg_check_events(memcg, page);
5429         local_irq_enable();
5430
5431         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5432                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5433                 /*
5434                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5435                  * let's not wait for it.  The page already received a
5436                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5437                  */
5438                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5439         }
5440 }
5441
5442 /**
5443  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5444  * @page: page to charge
5445  * @memcg: memcg to charge the page to
5446  * @compound: charge the page as compound or small page
5447  *
5448  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5449  */
5450 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5451                 bool compound)
5452 {
5453         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5454
5455         if (mem_cgroup_disabled())
5456                 return;
5457         /*
5458          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5459          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5460          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5461          */
5462         if (!memcg)
5463                 return;
5464
5465         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5466 }
5467
5468 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5469                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5470                            unsigned long nr_huge, unsigned long nr_kmem,
5471                            struct page *dummy_page)
5472 {
5473         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file + nr_kmem;
5474         unsigned long flags;
5475
5476         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5477                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5478                 if (do_memsw_account())
5479                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5480                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && nr_kmem)
5481                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_kmem);
5482                 memcg_oom_recover(memcg);
5483         }
5484
5485         local_irq_save(flags);
5486         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5487         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5488         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5489         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5490         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5491         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5492         local_irq_restore(flags);
5493
5494         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5495                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5496 }
5497
5498 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5499 {
5500         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5501         unsigned long nr_anon = 0;
5502         unsigned long nr_file = 0;
5503         unsigned long nr_huge = 0;
5504         unsigned long nr_kmem = 0;
5505         unsigned long pgpgout = 0;
5506         struct list_head *next;
5507         struct page *page;
5508
5509         /*
5510          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5511          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5512          */
5513         next = page_list->next;
5514         do {
5515                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5516                 next = page->lru.next;
5517
5518                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5519                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5520
5521                 if (!page->mem_cgroup)
5522                         continue;
5523
5524                 /*
5525                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5526                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5527                  * exclusive access to the page.
5528                  */
5529
5530                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5531                         if (memcg) {
5532                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5533                                                nr_huge, nr_kmem, page);
5534                                 pgpgout = nr_anon = nr_file =
5535                                         nr_huge = nr_kmem = 0;
5536                         }
5537                         memcg = page->mem_cgroup;
5538                 }
5539
5540                 if (!PageKmemcg(page)) {
5541                         unsigned int nr_pages = 1;
5542
5543                         if (PageTransHuge(page)) {
5544                                 nr_pages <<= compound_order(page);
5545                                 nr_huge += nr_pages;
5546                         }
5547                         if (PageAnon(page))
5548                                 nr_anon += nr_pages;
5549                         else
5550                                 nr_file += nr_pages;
5551                         pgpgout++;
5552                 } else {
5553                         nr_kmem += 1 << compound_order(page);
5554                         __ClearPageKmemcg(page);
5555                 }
5556
5557                 page->mem_cgroup = NULL;
5558         } while (next != page_list);
5559
5560         if (memcg)
5561                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5562                                nr_huge, nr_kmem, page);
5563 }
5564
5565 /**
5566  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5567  * @page: page to uncharge
5568  *
5569  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5570  * mem_cgroup_commit_charge().
5571  */
5572 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5573 {
5574         if (mem_cgroup_disabled())
5575                 return;
5576
5577         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5578         if (!page->mem_cgroup)
5579                 return;
5580
5581         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5582         uncharge_list(&page->lru);
5583 }
5584
5585 /**
5586  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5587  * @page_list: list of pages to uncharge
5588  *
5589  * Uncharge a list of pages previously charged with
5590  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5591  */
5592 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5593 {
5594         if (mem_cgroup_disabled())
5595                 return;
5596
5597         if (!list_empty(page_list))
5598                 uncharge_list(page_list);
5599 }
5600
5601 /**
5602  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5603  * @oldpage: currently circulating page
5604  * @newpage: replacement page
5605  *
5606  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5607  * be uncharged upon free.
5608  *
5609  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5610  */
5611 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5612 {
5613         struct mem_cgroup *memcg;
5614         unsigned int nr_pages;
5615         bool compound;
5616         unsigned long flags;
5617
5618         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5619         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5620         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5621         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5622                        newpage);
5623
5624         if (mem_cgroup_disabled())
5625                 return;
5626
5627         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5628         if (newpage->mem_cgroup)
5629                 return;
5630
5631         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5632         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5633         if (!memcg)
5634                 return;
5635
5636         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5637         compound = PageTransHuge(newpage);
5638         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5639
5640         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5641         if (do_memsw_account())
5642                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5643         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5644
5645         commit_charge(newpage, memcg, false);
5646
5647         local_irq_save(flags);
5648         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5649         memcg_check_events(memcg, newpage);
5650         local_irq_restore(flags);
5651 }
5652
5653 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5654 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5655
5656 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
5657 {
5658         struct mem_cgroup *memcg;
5659
5660         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
5661                 return;
5662
5663         /*
5664          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
5665          * filled. It won't however, necessarily happen from
5666          * process context. So the test for root memcg given
5667          * the current task's memcg won't help us in this case.
5668          *
5669          * Respecting the original socket's memcg is a better
5670          * decision in this case.
5671          */
5672         if (sk->sk_memcg) {
5673                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5674                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5675                 return;
5676         }
5677
5678         rcu_read_lock();
5679         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5680         if (memcg == root_mem_cgroup)
5681                 goto out;
5682         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5683                 goto out;
5684         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5685                 sk->sk_memcg = memcg;
5686 out:
5687         rcu_read_unlock();
5688 }
5689
5690 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
5691 {
5692         if (sk->sk_memcg)
5693                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
5694 }
5695
5696 /**
5697  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5698  * @memcg: memcg to charge
5699  * @nr_pages: number of pages to charge
5700  *
5701  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5702  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5703  */
5704 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5705 {
5706         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5707
5708         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5709                 struct page_counter *fail;
5710
5711                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5712                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5713                         return true;
5714                 }
5715                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5716                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5717                 return false;
5718         }
5719
5720         /* Don't block in the packet receive path */
5721         if (in_softirq())
5722                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5723
5724         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5725
5726         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5727                 return true;
5728
5729         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5730         return false;
5731 }
5732
5733 /**
5734  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5735  * @memcg - memcg to uncharge
5736  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5737  */
5738 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5739 {
5740         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5741                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5742                 return;
5743         }
5744
5745         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5746
5747         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5748         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5749 }
5750
5751 static int __init cgroup_memory(char *s)
5752 {
5753         char *token;
5754
5755         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5756                 if (!*token)
5757                         continue;
5758                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5759                         cgroup_memory_nosocket = true;
5760                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5761                         cgroup_memory_nokmem = true;
5762         }
5763         return 0;
5764 }
5765 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5766
5767 /*
5768  * subsys_initcall() for memory controller.
5769  *
5770  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
5771  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
5772  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
5773  * should be initialized from here.
5774  */
5775 static int __init mem_cgroup_init(void)
5776 {
5777         int cpu, node;
5778
5779 #ifndef CONFIG_SLOB
5780         /*
5781          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
5782          * so use a special workqueue to avoid stalling all worker
5783          * threads in case lots of cgroups are created simultaneously.
5784          */
5785         memcg_kmem_cache_create_wq =
5786                 alloc_ordered_workqueue("memcg_kmem_cache_create", 0);
5787         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_create_wq);
5788 #endif
5789
5790         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
5791                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
5792
5793         for_each_possible_cpu(cpu)
5794                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5795                           drain_local_stock);
5796
5797         for_each_node(node) {
5798                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5799
5800                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5801                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5802
5803                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
5804                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
5805                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5806         }
5807
5808         return 0;
5809 }
5810 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5811
5812 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5813 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
5814 {
5815         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
5816                 /*
5817                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
5818                  * always be >= 1.
5819                  */
5820                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
5821                         VM_BUG_ON(1);
5822                         break;
5823                 }
5824                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5825                 if (!memcg)
5826                         memcg = root_mem_cgroup;
5827         }
5828         return memcg;
5829 }
5830
5831 /**
5832  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5833  * @page: page whose memsw charge to transfer
5834  * @entry: swap entry to move the charge to
5835  *
5836  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5837  */
5838 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5839 {
5840         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
5841         unsigned short oldid;
5842
5843         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5844         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5845
5846         if (!do_memsw_account())
5847                 return;
5848
5849         memcg = page->mem_cgroup;
5850
5851         /* Readahead page, never charged */
5852         if (!memcg)
5853                 return;
5854
5855         /*
5856          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
5857          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
5858          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
5859          */
5860         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5861         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg));
5862         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5863         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, true);
5864
5865         page->mem_cgroup = NULL;
5866
5867         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5868                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5869
5870         if (memcg != swap_memcg) {
5871                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
5872                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, 1);
5873                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5874         }
5875
5876         /*
5877          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5878          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5879          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5880          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5881          */
5882         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5883         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5884         memcg_check_events(memcg, page);
5885
5886         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5887                 css_put(&memcg->css);
5888 }
5889
5890 /*
5891  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5892  * @page: page being added to swap
5893  * @entry: swap entry to charge
5894  *
5895  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5896  *
5897  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5898  */
5899 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5900 {
5901         struct mem_cgroup *memcg;
5902         struct page_counter *counter;
5903         unsigned short oldid;
5904
5905         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5906                 return 0;
5907
5908         memcg = page->mem_cgroup;
5909
5910         /* Readahead page, never charged */
5911         if (!memcg)
5912                 return 0;
5913
5914         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5915
5916         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5917             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter)) {
5918                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5919                 return -ENOMEM;
5920         }
5921
5922         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5923         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5924         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5925
5926         return 0;
5927 }
5928
5929 /**
5930  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5931  * @entry: swap entry to uncharge
5932  *
5933  * Drop the swap charge associated with @entry.
5934  */
5935 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5936 {
5937         struct mem_cgroup *memcg;
5938         unsigned short id;
5939
5940         if (!do_swap_account)
5941                 return;
5942
5943         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5944         rcu_read_lock();
5945         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5946         if (memcg) {
5947                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5948                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5949                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5950                         else
5951                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5952                 }
5953                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5954                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5955         }
5956         rcu_read_unlock();
5957 }
5958
5959 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
5960 {
5961         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
5962
5963         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5964                 return nr_swap_pages;
5965         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5966                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
5967                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
5968                                       page_counter_read(&memcg->swap));
5969         return nr_swap_pages;
5970 }
5971
5972 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
5973 {
5974         struct mem_cgroup *memcg;
5975
5976         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5977
5978         if (vm_swap_full())
5979                 return true;
5980         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5981                 return false;
5982
5983         memcg = page->mem_cgroup;
5984         if (!memcg)
5985                 return false;
5986
5987         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5988                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
5989                         return true;
5990
5991         return false;
5992 }
5993
5994 /* for remember boot option*/
5995 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5996 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5997 #else
5998 static int really_do_swap_account __initdata;
5999 #endif
6000
6001 static int __init enable_swap_account(char *s)
6002 {
6003         if (!strcmp(s, "1"))
6004                 really_do_swap_account = 1;
6005         else if (!strcmp(s, "0"))
6006                 really_do_swap_account = 0;
6007         return 1;
6008 }
6009 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6010
6011 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6012                              struct cftype *cft)
6013 {
6014         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6015
6016         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6017 }
6018
6019 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6020 {
6021         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6022         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
6023
6024         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6025                 seq_puts(m, "max\n");
6026         else
6027                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6028
6029         return 0;
6030 }
6031
6032 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6033                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6034 {
6035         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6036         unsigned long max;
6037         int err;
6038
6039         buf = strstrip(buf);
6040         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6041         if (err)
6042                 return err;
6043
6044         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6045         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6046         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6047         if (err)
6048                 return err;
6049
6050         return nbytes;
6051 }
6052
6053 static struct cftype swap_files[] = {
6054         {
6055                 .name = "swap.current",
6056                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6057                 .read_u64 = swap_current_read,
6058         },
6059         {
6060                 .name = "swap.max",
6061                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6062                 .seq_show = swap_max_show,
6063                 .write = swap_max_write,
6064         },
6065         { }     /* terminate */
6066 };
6067
6068 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6069         {
6070                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6071                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6072                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6073         },
6074         {
6075                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6076                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6077                 .write = mem_cgroup_reset,
6078                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6079         },
6080         {
6081                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6082                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6083                 .write = mem_cgroup_write,
6084                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6085         },
6086         {
6087                 .name = "memsw.failcnt",
6088                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6089                 .write = mem_cgroup_reset,
6090                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6091         },
6092         { },    /* terminate */
6093 };
6094
6095 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6096 {
6097         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6098                 do_swap_account = 1;
6099                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6100                                                swap_files));
6101                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6102                                                   memsw_cgroup_files));
6103         }
6104         return 0;
6105 }
6106 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6107
6108 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */