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