Merge branch 'asoc-5.2' into asoc-next
[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/vm_event_item.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/page-flags.h>
45 #include <linux/backing-dev.h>
46 #include <linux/bit_spinlock.h>
47 #include <linux/rcupdate.h>
48 #include <linux/limits.h>
49 #include <linux/export.h>
50 #include <linux/mutex.h>
51 #include <linux/rbtree.h>
52 #include <linux/slab.h>
53 #include <linux/swap.h>
54 #include <linux/swapops.h>
55 #include <linux/spinlock.h>
56 #include <linux/eventfd.h>
57 #include <linux/poll.h>
58 #include <linux/sort.h>
59 #include <linux/fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/vmpressure.h>
62 #include <linux/mm_inline.h>
63 #include <linux/swap_cgroup.h>
64 #include <linux/cpu.h>
65 #include <linux/oom.h>
66 #include <linux/lockdep.h>
67 #include <linux/file.h>
68 #include <linux/tracehook.h>
69 #include "internal.h"
70 #include <net/sock.h>
71 #include <net/ip.h>
72 #include "slab.h"
73
74 #include <linux/uaccess.h>
75
76 #include <trace/events/vmscan.h>
77
78 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
79 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
80
81 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
82
83 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
84
85 /* Socket memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nosocket;
87
88 /* Kernel memory accounting disabled? */
89 static bool cgroup_memory_nokmem;
90
91 /* Whether the swap controller is active */
92 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
93 int do_swap_account __read_mostly;
94 #else
95 #define do_swap_account         0
96 #endif
97
98 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
99 static bool do_memsw_account(void)
100 {
101         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
102 }
103
104 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
105         "inactive_anon",
106         "active_anon",
107         "inactive_file",
108         "active_file",
109         "unevictable",
110 };
111
112 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
113 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
114 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
115
116 /*
117  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
118  * their hierarchy representation
119  */
120
121 struct mem_cgroup_tree_per_node {
122         struct rb_root rb_root;
123         struct rb_node *rb_rightmost;
124         spinlock_t lock;
125 };
126
127 struct mem_cgroup_tree {
128         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
129 };
130
131 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
132
133 /* for OOM */
134 struct mem_cgroup_eventfd_list {
135         struct list_head list;
136         struct eventfd_ctx *eventfd;
137 };
138
139 /*
140  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
141  */
142 struct mem_cgroup_event {
143         /*
144          * memcg which the event belongs to.
145          */
146         struct mem_cgroup *memcg;
147         /*
148          * eventfd to signal userspace about the event.
149          */
150         struct eventfd_ctx *eventfd;
151         /*
152          * Each of these stored in a list by the cgroup.
153          */
154         struct list_head list;
155         /*
156          * register_event() callback will be used to add new userspace
157          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
158          * on eventfd to send notification to userspace.
159          */
160         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
161                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
162         /*
163          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
164          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
165          * if you want provide notification functionality.
166          */
167         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
168                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
169         /*
170          * All fields below needed to unregister event when
171          * userspace closes eventfd.
172          */
173         poll_table pt;
174         wait_queue_head_t *wqh;
175         wait_queue_entry_t wait;
176         struct work_struct remove;
177 };
178
179 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
180 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
181
182 /* Stuffs for move charges at task migration. */
183 /*
184  * Types of charges to be moved.
185  */
186 #define MOVE_ANON       0x1U
187 #define MOVE_FILE       0x2U
188 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
189
190 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
191 static struct move_charge_struct {
192         spinlock_t        lock; /* for from, to */
193         struct mm_struct  *mm;
194         struct mem_cgroup *from;
195         struct mem_cgroup *to;
196         unsigned long flags;
197         unsigned long precharge;
198         unsigned long moved_charge;
199         unsigned long moved_swap;
200         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
201         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
202 } mc = {
203         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
204         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
205 };
206
207 /*
208  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
209  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
210  */
211 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
212 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
213
214 enum charge_type {
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
216         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
217         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
218         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
219         NR_CHARGE_TYPE,
220 };
221
222 /* for encoding cft->private value on file */
223 enum res_type {
224         _MEM,
225         _MEMSWAP,
226         _OOM_TYPE,
227         _KMEM,
228         _TCP,
229 };
230
231 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
232 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
233 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
234 /* Used for OOM nofiier */
235 #define OOM_CONTROL             (0)
236
237 /*
238  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
239  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
240  * be used for reference counting.
241  */
242 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
243         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
244              iter != NULL;                              \
245              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
246
247 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
248         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
249              iter != NULL;                              \
250              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
251
252 static inline bool should_force_charge(void)
253 {
254         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
255                 (current->flags & PF_EXITING);
256 }
257
258 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
259 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
260 {
261         if (!memcg)
262                 memcg = root_mem_cgroup;
263         return &memcg->vmpressure;
264 }
265
266 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
267 {
268         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
269 }
270
271 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
272 /*
273  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
274  * The main reason for not using cgroup id for this:
275  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
276  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
277  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
278  *  200 entry array for that.
279  *
280  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
281  * will double each time we have to increase it.
282  */
283 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
284 int memcg_nr_cache_ids;
285
286 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
287 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
288
289 void memcg_get_cache_ids(void)
290 {
291         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
292 }
293
294 void memcg_put_cache_ids(void)
295 {
296         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
297 }
298
299 /*
300  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
301  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
302  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
303  * tunable, but that is strictly not necessary.
304  *
305  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
306  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
307  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
308  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
309  * increase ours as well if it increases.
310  */
311 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
312 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
313
314 /*
315  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
316  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
317  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
318  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
319  */
320 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
321 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
322
323 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
324
325 static int memcg_shrinker_map_size;
326 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
327
328 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
329 {
330         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
331 }
332
333 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
334                                          int size, int old_size)
335 {
336         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
337         int nid;
338
339         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
340
341         for_each_node(nid) {
342                 old = rcu_dereference_protected(
343                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
344                 /* Not yet online memcg */
345                 if (!old)
346                         return 0;
347
348                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
349                 if (!new)
350                         return -ENOMEM;
351
352                 /* Set all old bits, clear all new bits */
353                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
354                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
355
356                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
357                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
358         }
359
360         return 0;
361 }
362
363 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
364 {
365         struct mem_cgroup_per_node *pn;
366         struct memcg_shrinker_map *map;
367         int nid;
368
369         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
370                 return;
371
372         for_each_node(nid) {
373                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
374                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
375                 if (map)
376                         kvfree(map);
377                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
378         }
379 }
380
381 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
382 {
383         struct memcg_shrinker_map *map;
384         int nid, size, ret = 0;
385
386         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
387                 return 0;
388
389         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390         size = memcg_shrinker_map_size;
391         for_each_node(nid) {
392                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
393                 if (!map) {
394                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
395                         ret = -ENOMEM;
396                         break;
397                 }
398                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
399         }
400         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
401
402         return ret;
403 }
404
405 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
406 {
407         int size, old_size, ret = 0;
408         struct mem_cgroup *memcg;
409
410         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
411         old_size = memcg_shrinker_map_size;
412         if (size <= old_size)
413                 return 0;
414
415         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
416         if (!root_mem_cgroup)
417                 goto unlock;
418
419         for_each_mem_cgroup(memcg) {
420                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
421                         continue;
422                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
423                 if (ret)
424                         goto unlock;
425         }
426 unlock:
427         if (!ret)
428                 memcg_shrinker_map_size = size;
429         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
430         return ret;
431 }
432
433 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
434 {
435         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
436                 struct memcg_shrinker_map *map;
437
438                 rcu_read_lock();
439                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
440                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
441                 smp_mb__before_atomic();
442                 set_bit(shrinker_id, map->map);
443                 rcu_read_unlock();
444         }
445 }
446
447 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
448 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
449 {
450         return 0;
451 }
452 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
453 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
454
455 /**
456  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
457  * @page: page of interest
458  *
459  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
460  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
461  * until it is released.
462  *
463  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
464  * is returned.
465  */
466 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
467 {
468         struct mem_cgroup *memcg;
469
470         memcg = page->mem_cgroup;
471
472         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
473                 memcg = root_mem_cgroup;
474
475         return &memcg->css;
476 }
477
478 /**
479  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
480  * @page: the page
481  *
482  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
483  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
484  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
485  *
486  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
487  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
488  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
489  * do not care (such as procfs interfaces).
490  */
491 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
492 {
493         struct mem_cgroup *memcg;
494         unsigned long ino = 0;
495
496         rcu_read_lock();
497         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
498         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
499                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
500         if (memcg)
501                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
502         rcu_read_unlock();
503         return ino;
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_per_node *
507 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return memcg->nodeinfo[nid];
512 }
513
514 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
515 soft_limit_tree_node(int nid)
516 {
517         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
518 }
519
520 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
521 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
522 {
523         int nid = page_to_nid(page);
524
525         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
526 }
527
528 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
529                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
530                                          unsigned long new_usage_in_excess)
531 {
532         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
533         struct rb_node *parent = NULL;
534         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
535         bool rightmost = true;
536
537         if (mz->on_tree)
538                 return;
539
540         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
541         if (!mz->usage_in_excess)
542                 return;
543         while (*p) {
544                 parent = *p;
545                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
546                                         tree_node);
547                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
548                         p = &(*p)->rb_left;
549                         rightmost = false;
550                 }
551
552                 /*
553                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
554                  * limit by the same amount
555                  */
556                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
557                         p = &(*p)->rb_right;
558         }
559
560         if (rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
562
563         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
564         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
565         mz->on_tree = true;
566 }
567
568 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
569                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
570 {
571         if (!mz->on_tree)
572                 return;
573
574         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
575                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
576
577         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
578         mz->on_tree = false;
579 }
580
581 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
582                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
583 {
584         unsigned long flags;
585
586         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
587         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
588         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
589 }
590
591 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
592 {
593         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
594         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
595         unsigned long excess = 0;
596
597         if (nr_pages > soft_limit)
598                 excess = nr_pages - soft_limit;
599
600         return excess;
601 }
602
603 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
604 {
605         unsigned long excess;
606         struct mem_cgroup_per_node *mz;
607         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
608
609         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
610         if (!mctz)
611                 return;
612         /*
613          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
614          * because their event counter is not touched.
615          */
616         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
617                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
618                 excess = soft_limit_excess(memcg);
619                 /*
620                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
621                  * mem is over its softlimit.
622                  */
623                 if (excess || mz->on_tree) {
624                         unsigned long flags;
625
626                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
627                         /* if on-tree, remove it */
628                         if (mz->on_tree)
629                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
630                         /*
631                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
632                          * If excess is 0, no tree ops.
633                          */
634                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
635                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
636                 }
637         }
638 }
639
640 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
641 {
642         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644         int nid;
645
646         for_each_node(nid) {
647                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
648                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
649                 if (mctz)
650                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
651         }
652 }
653
654 static struct mem_cgroup_per_node *
655 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
656 {
657         struct mem_cgroup_per_node *mz;
658
659 retry:
660         mz = NULL;
661         if (!mctz->rb_rightmost)
662                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
663
664         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
665                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
666         /*
667          * Remove the node now but someone else can add it back,
668          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
669          * position in the tree.
670          */
671         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
672         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
673             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
674                 goto retry;
675 done:
676         return mz;
677 }
678
679 static struct mem_cgroup_per_node *
680 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
681 {
682         struct mem_cgroup_per_node *mz;
683
684         spin_lock_irq(&mctz->lock);
685         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
686         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
687         return mz;
688 }
689
690 static unsigned long memcg_sum_events(struct mem_cgroup *memcg,
691                                       int event)
692 {
693         return atomic_long_read(&memcg->events[event]);
694 }
695
696 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
697                                          struct page *page,
698                                          bool compound, int nr_pages)
699 {
700         /*
701          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
702          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
703          */
704         if (PageAnon(page))
705                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
706         else {
707                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
708                 if (PageSwapBacked(page))
709                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
710         }
711
712         if (compound) {
713                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
714                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
715         }
716
717         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
718         if (nr_pages > 0)
719                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
720         else {
721                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
722                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
723         }
724
725         __this_cpu_add(memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
726 }
727
728 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
729                                            int nid, unsigned int lru_mask)
730 {
731         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
732         unsigned long nr = 0;
733         enum lru_list lru;
734
735         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
736
737         for_each_lru(lru) {
738                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
739                         continue;
740                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
741         }
742         return nr;
743 }
744
745 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
746                         unsigned int lru_mask)
747 {
748         unsigned long nr = 0;
749         int nid;
750
751         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
752                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
753         return nr;
754 }
755
756 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
757                                        enum mem_cgroup_events_target target)
758 {
759         unsigned long val, next;
760
761         val = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->nr_page_events);
762         next = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->targets[target]);
763         /* from time_after() in jiffies.h */
764         if ((long)(next - val) < 0) {
765                 switch (target) {
766                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
767                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
768                         break;
769                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
770                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
771                         break;
772                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
773                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
774                         break;
775                 default:
776                         break;
777                 }
778                 __this_cpu_write(memcg->stat_cpu->targets[target], next);
779                 return true;
780         }
781         return false;
782 }
783
784 /*
785  * Check events in order.
786  *
787  */
788 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
789 {
790         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
791         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
792                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
793                 bool do_softlimit;
794                 bool do_numainfo __maybe_unused;
795
796                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
797                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
798 #if MAX_NUMNODES > 1
799                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
800                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
801 #endif
802                 mem_cgroup_threshold(memcg);
803                 if (unlikely(do_softlimit))
804                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
805 #if MAX_NUMNODES > 1
806                 if (unlikely(do_numainfo))
807                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
808 #endif
809         }
810 }
811
812 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
813 {
814         /*
815          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
816          * if it races with swapoff, page migration, etc.
817          * So this can be called with p == NULL.
818          */
819         if (unlikely(!p))
820                 return NULL;
821
822         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
823 }
824 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
825
826 /**
827  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
828  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
829  *
830  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
831  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
832  * returned.
833  */
834 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
835 {
836         struct mem_cgroup *memcg;
837
838         if (mem_cgroup_disabled())
839                 return NULL;
840
841         rcu_read_lock();
842         do {
843                 /*
844                  * Page cache insertions can happen withou an
845                  * actual mm context, e.g. during disk probing
846                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
847                  */
848                 if (unlikely(!mm))
849                         memcg = root_mem_cgroup;
850                 else {
851                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
852                         if (unlikely(!memcg))
853                                 memcg = root_mem_cgroup;
854                 }
855         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
856         rcu_read_unlock();
857         return memcg;
858 }
859 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
860
861 /**
862  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
863  * @page: page from which memcg should be extracted.
864  *
865  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
866  * root_mem_cgroup is returned.
867  */
868 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
869 {
870         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
871
872         if (mem_cgroup_disabled())
873                 return NULL;
874
875         rcu_read_lock();
876         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
877                 memcg = root_mem_cgroup;
878         rcu_read_unlock();
879         return memcg;
880 }
881 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
882
883 /**
884  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
885  */
886 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
887 {
888         if (unlikely(current->active_memcg)) {
889                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
890
891                 rcu_read_lock();
892                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
893                         memcg = current->active_memcg;
894                 rcu_read_unlock();
895                 return memcg;
896         }
897         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
898 }
899
900 /**
901  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
902  * @root: hierarchy root
903  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
904  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
905  *
906  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
907  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
908  *
909  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
910  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
911  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
912  *
913  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
914  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
915  * reclaimers operating on the same node and priority.
916  */
917 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
918                                    struct mem_cgroup *prev,
919                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
920 {
921         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
922         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
923         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
924         struct mem_cgroup *pos = NULL;
925
926         if (mem_cgroup_disabled())
927                 return NULL;
928
929         if (!root)
930                 root = root_mem_cgroup;
931
932         if (prev && !reclaim)
933                 pos = prev;
934
935         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
936                 if (prev)
937                         goto out;
938                 return root;
939         }
940
941         rcu_read_lock();
942
943         if (reclaim) {
944                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
945
946                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
947                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
948
949                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
950                         goto out_unlock;
951
952                 while (1) {
953                         pos = READ_ONCE(iter->position);
954                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
955                                 break;
956                         /*
957                          * css reference reached zero, so iter->position will
958                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
959                          * rely on this happening soon, because ->css_released
960                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
961                          * might block it. So we clear iter->position right
962                          * away.
963                          */
964                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
965                 }
966         }
967
968         if (pos)
969                 css = &pos->css;
970
971         for (;;) {
972                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
973                 if (!css) {
974                         /*
975                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
976                          * new one might jump in right at the end of
977                          * the hierarchy - make sure they see at least
978                          * one group and restart from the beginning.
979                          */
980                         if (!prev)
981                                 continue;
982                         break;
983                 }
984
985                 /*
986                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
987                  * is provided by the caller, so we know it's alive
988                  * and kicking, and don't take an extra reference.
989                  */
990                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
991
992                 if (css == &root->css)
993                         break;
994
995                 if (css_tryget(css))
996                         break;
997
998                 memcg = NULL;
999         }
1000
1001         if (reclaim) {
1002                 /*
1003                  * The position could have already been updated by a competing
1004                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1005                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1006                  */
1007                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1008
1009                 if (pos)
1010                         css_put(&pos->css);
1011
1012                 if (!memcg)
1013                         iter->generation++;
1014                 else if (!prev)
1015                         reclaim->generation = iter->generation;
1016         }
1017
1018 out_unlock:
1019         rcu_read_unlock();
1020 out:
1021         if (prev && prev != root)
1022                 css_put(&prev->css);
1023
1024         return memcg;
1025 }
1026
1027 /**
1028  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1029  * @root: hierarchy root
1030  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1031  */
1032 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1033                            struct mem_cgroup *prev)
1034 {
1035         if (!root)
1036                 root = root_mem_cgroup;
1037         if (prev && prev != root)
1038                 css_put(&prev->css);
1039 }
1040
1041 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1042 {
1043         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1044         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1045         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1046         int nid;
1047         int i;
1048
1049         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1050                 for_each_node(nid) {
1051                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
1052                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1053                                 iter = &mz->iter[i];
1054                                 cmpxchg(&iter->position,
1055                                         dead_memcg, NULL);
1056                         }
1057                 }
1058         }
1059 }
1060
1061 /**
1062  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1063  * @memcg: hierarchy root
1064  * @fn: function to call for each task
1065  * @arg: argument passed to @fn
1066  *
1067  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1068  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1069  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1070  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1071  *
1072  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1073  */
1074 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1075                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1076 {
1077         struct mem_cgroup *iter;
1078         int ret = 0;
1079
1080         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1081
1082         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1083                 struct css_task_iter it;
1084                 struct task_struct *task;
1085
1086                 css_task_iter_start(&iter->css, 0, &it);
1087                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1088                         ret = fn(task, arg);
1089                 css_task_iter_end(&it);
1090                 if (ret) {
1091                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1092                         break;
1093                 }
1094         }
1095         return ret;
1096 }
1097
1098 /**
1099  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1100  * @page: the page
1101  * @pgdat: pgdat of the page
1102  *
1103  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1104  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1105  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1106  */
1107 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1108 {
1109         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1110         struct mem_cgroup *memcg;
1111         struct lruvec *lruvec;
1112
1113         if (mem_cgroup_disabled()) {
1114                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1115                 goto out;
1116         }
1117
1118         memcg = page->mem_cgroup;
1119         /*
1120          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1121          * possibly migrated - before they are charged.
1122          */
1123         if (!memcg)
1124                 memcg = root_mem_cgroup;
1125
1126         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1127         lruvec = &mz->lruvec;
1128 out:
1129         /*
1130          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1131          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1132          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1133          */
1134         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1135                 lruvec->pgdat = pgdat;
1136         return lruvec;
1137 }
1138
1139 /**
1140  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1141  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1142  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1143  * @zid: zone id of the accounted pages
1144  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1145  *
1146  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1147  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1148  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1149  */
1150 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1151                                 int zid, int nr_pages)
1152 {
1153         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1154         unsigned long *lru_size;
1155         long size;
1156
1157         if (mem_cgroup_disabled())
1158                 return;
1159
1160         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1161         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1162
1163         if (nr_pages < 0)
1164                 *lru_size += nr_pages;
1165
1166         size = *lru_size;
1167         if (WARN_ONCE(size < 0,
1168                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1169                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1170                 VM_BUG_ON(1);
1171                 *lru_size = 0;
1172         }
1173
1174         if (nr_pages > 0)
1175                 *lru_size += nr_pages;
1176 }
1177
1178 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1179 {
1180         struct mem_cgroup *task_memcg;
1181         struct task_struct *p;
1182         bool ret;
1183
1184         p = find_lock_task_mm(task);
1185         if (p) {
1186                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1187                 task_unlock(p);
1188         } else {
1189                 /*
1190                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1191                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1192                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1193                  */
1194                 rcu_read_lock();
1195                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1196                 css_get(&task_memcg->css);
1197                 rcu_read_unlock();
1198         }
1199         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1200         css_put(&task_memcg->css);
1201         return ret;
1202 }
1203
1204 /**
1205  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1206  * @memcg: the memory cgroup
1207  *
1208  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1209  * pages.
1210  */
1211 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1212 {
1213         unsigned long margin = 0;
1214         unsigned long count;
1215         unsigned long limit;
1216
1217         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1218         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1219         if (count < limit)
1220                 margin = limit - count;
1221
1222         if (do_memsw_account()) {
1223                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1224                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1225                 if (count <= limit)
1226                         margin = min(margin, limit - count);
1227                 else
1228                         margin = 0;
1229         }
1230
1231         return margin;
1232 }
1233
1234 /*
1235  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1236  *
1237  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1238  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1239  * caused by "move".
1240  */
1241 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1242 {
1243         struct mem_cgroup *from;
1244         struct mem_cgroup *to;
1245         bool ret = false;
1246         /*
1247          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1248          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1249          */
1250         spin_lock(&mc.lock);
1251         from = mc.from;
1252         to = mc.to;
1253         if (!from)
1254                 goto unlock;
1255
1256         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1257                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1258 unlock:
1259         spin_unlock(&mc.lock);
1260         return ret;
1261 }
1262
1263 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1264 {
1265         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1266                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1267                         DEFINE_WAIT(wait);
1268                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1269                         /* moving charge context might have finished. */
1270                         if (mc.moving_task)
1271                                 schedule();
1272                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1273                         return true;
1274                 }
1275         }
1276         return false;
1277 }
1278
1279 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
1280         MEMCG_CACHE,
1281         MEMCG_RSS,
1282         MEMCG_RSS_HUGE,
1283         NR_SHMEM,
1284         NR_FILE_MAPPED,
1285         NR_FILE_DIRTY,
1286         NR_WRITEBACK,
1287         MEMCG_SWAP,
1288 };
1289
1290 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
1291         "cache",
1292         "rss",
1293         "rss_huge",
1294         "shmem",
1295         "mapped_file",
1296         "dirty",
1297         "writeback",
1298         "swap",
1299 };
1300
1301 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1302 /**
1303  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1304  * memory controller.
1305  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1306  * @p: Task that is going to be killed
1307  *
1308  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1309  * enabled
1310  */
1311 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1312 {
1313         rcu_read_lock();
1314
1315         if (memcg) {
1316                 pr_cont(",oom_memcg=");
1317                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1318         } else
1319                 pr_cont(",global_oom");
1320         if (p) {
1321                 pr_cont(",task_memcg=");
1322                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1323         }
1324         rcu_read_unlock();
1325 }
1326
1327 /**
1328  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1329  * memory controller.
1330  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1331  */
1332 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1333 {
1334         struct mem_cgroup *iter;
1335         unsigned int i;
1336
1337         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1338                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1339                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1340         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1341                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1342                 K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1343         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1344                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1345                 K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1346
1347         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1348                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1349                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1350                 pr_cont(":");
1351
1352                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
1353                         if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_swap_account)
1354                                 continue;
1355                         pr_cont(" %s:%luKB", memcg1_stat_names[i],
1356                                 K(memcg_page_state(iter, memcg1_stats[i])));
1357                 }
1358
1359                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1360                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1361                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1362
1363                 pr_cont("\n");
1364         }
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1369  */
1370 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1371 {
1372         unsigned long max;
1373
1374         max = memcg->memory.max;
1375         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1376                 unsigned long memsw_max;
1377                 unsigned long swap_max;
1378
1379                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1380                 swap_max = memcg->swap.max;
1381                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1382                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1383         }
1384         return max;
1385 }
1386
1387 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1388                                      int order)
1389 {
1390         struct oom_control oc = {
1391                 .zonelist = NULL,
1392                 .nodemask = NULL,
1393                 .memcg = memcg,
1394                 .gfp_mask = gfp_mask,
1395                 .order = order,
1396         };
1397         bool ret;
1398
1399         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1400                 return true;
1401         /*
1402          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1403          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1404          */
1405         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1406         mutex_unlock(&oom_lock);
1407         return ret;
1408 }
1409
1410 #if MAX_NUMNODES > 1
1411
1412 /**
1413  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1414  * @memcg: the target memcg
1415  * @nid: the node ID to be checked.
1416  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1417  *
1418  * This function returns whether the specified memcg contains any
1419  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1420  * pages in the node.
1421  */
1422 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1423                 int nid, bool noswap)
1424 {
1425         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1426                 return true;
1427         if (noswap || !total_swap_pages)
1428                 return false;
1429         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1430                 return true;
1431         return false;
1432
1433 }
1434
1435 /*
1436  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1437  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1438  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1439  *
1440  */
1441 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1442 {
1443         int nid;
1444         /*
1445          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1446          * pagein/pageout changes since the last update.
1447          */
1448         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1449                 return;
1450         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1451                 return;
1452
1453         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1454         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1455
1456         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1457
1458                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1459                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1460         }
1461
1462         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1463         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1468  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1469  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1470  *
1471  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1472  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1473  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1474  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1475  *
1476  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1477  */
1478 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1479 {
1480         int node;
1481
1482         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1483         node = memcg->last_scanned_node;
1484
1485         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1486         /*
1487          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1488          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1489          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1490          */
1491         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1492                 node = numa_node_id();
1493
1494         memcg->last_scanned_node = node;
1495         return node;
1496 }
1497 #else
1498 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1499 {
1500         return 0;
1501 }
1502 #endif
1503
1504 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1505                                    pg_data_t *pgdat,
1506                                    gfp_t gfp_mask,
1507                                    unsigned long *total_scanned)
1508 {
1509         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1510         int total = 0;
1511         int loop = 0;
1512         unsigned long excess;
1513         unsigned long nr_scanned;
1514         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1515                 .pgdat = pgdat,
1516                 .priority = 0,
1517         };
1518
1519         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1520
1521         while (1) {
1522                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1523                 if (!victim) {
1524                         loop++;
1525                         if (loop >= 2) {
1526                                 /*
1527                                  * If we have not been able to reclaim
1528                                  * anything, it might because there are
1529                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1530                                  */
1531                                 if (!total)
1532                                         break;
1533                                 /*
1534                                  * We want to do more targeted reclaim.
1535                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1536                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1537                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1538                                  */
1539                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1540                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1541                                         break;
1542                         }
1543                         continue;
1544                 }
1545                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1546                                         pgdat, &nr_scanned);
1547                 *total_scanned += nr_scanned;
1548                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1549                         break;
1550         }
1551         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1552         return total;
1553 }
1554
1555 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1556 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1557         .name = "memcg_oom_lock",
1558 };
1559 #endif
1560
1561 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1562
1563 /*
1564  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1565  * If someone is running, return false.
1566  */
1567 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1568 {
1569         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1570
1571         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1572
1573         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1574                 if (iter->oom_lock) {
1575                         /*
1576                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1577                          * so we cannot give a lock.
1578                          */
1579                         failed = iter;
1580                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1581                         break;
1582                 } else
1583                         iter->oom_lock = true;
1584         }
1585
1586         if (failed) {
1587                 /*
1588                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1589                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1590                  */
1591                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1592                         if (iter == failed) {
1593                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1594                                 break;
1595                         }
1596                         iter->oom_lock = false;
1597                 }
1598         } else
1599                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1600
1601         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1602
1603         return !failed;
1604 }
1605
1606 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1607 {
1608         struct mem_cgroup *iter;
1609
1610         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1611         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1612         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1613                 iter->oom_lock = false;
1614         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1615 }
1616
1617 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1618 {
1619         struct mem_cgroup *iter;
1620
1621         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1622         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1623                 iter->under_oom++;
1624         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1625 }
1626
1627 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1628 {
1629         struct mem_cgroup *iter;
1630
1631         /*
1632          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1633          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1634          */
1635         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1636         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1637                 if (iter->under_oom > 0)
1638                         iter->under_oom--;
1639         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1640 }
1641
1642 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1643
1644 struct oom_wait_info {
1645         struct mem_cgroup *memcg;
1646         wait_queue_entry_t      wait;
1647 };
1648
1649 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1650         unsigned mode, int sync, void *arg)
1651 {
1652         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1653         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1654         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1655
1656         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1657         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1658
1659         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1660             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1661                 return 0;
1662         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1663 }
1664
1665 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1666 {
1667         /*
1668          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1669          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1670          * this function is called as a result of userland actions
1671          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1672          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1673          * triggering notification.
1674          */
1675         if (memcg && memcg->under_oom)
1676                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1677 }
1678
1679 enum oom_status {
1680         OOM_SUCCESS,
1681         OOM_FAILED,
1682         OOM_ASYNC,
1683         OOM_SKIPPED
1684 };
1685
1686 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1687 {
1688         enum oom_status ret;
1689         bool locked;
1690
1691         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1692                 return OOM_SKIPPED;
1693
1694         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1695
1696         /*
1697          * We are in the middle of the charge context here, so we
1698          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1699          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1700          *
1701          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1702          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1703          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1704          * released.
1705          *
1706          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1707          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1708          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1709          * invoke the oom killer here.
1710          *
1711          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1712          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1713          */
1714         if (memcg->oom_kill_disable) {
1715                 if (!current->in_user_fault)
1716                         return OOM_SKIPPED;
1717                 css_get(&memcg->css);
1718                 current->memcg_in_oom = memcg;
1719                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1720                 current->memcg_oom_order = order;
1721
1722                 return OOM_ASYNC;
1723         }
1724
1725         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1726
1727         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1728
1729         if (locked)
1730                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1731
1732         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1733         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1734                 ret = OOM_SUCCESS;
1735         else
1736                 ret = OOM_FAILED;
1737
1738         if (locked)
1739                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1740
1741         return ret;
1742 }
1743
1744 /**
1745  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1746  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1747  *
1748  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1749  * handler was enabled.
1750  *
1751  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1752  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1753  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1754  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1755  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1756  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1757  *
1758  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1759  * completed, %false otherwise.
1760  */
1761 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1762 {
1763         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1764         struct oom_wait_info owait;
1765         bool locked;
1766
1767         /* OOM is global, do not handle */
1768         if (!memcg)
1769                 return false;
1770
1771         if (!handle)
1772                 goto cleanup;
1773
1774         owait.memcg = memcg;
1775         owait.wait.flags = 0;
1776         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1777         owait.wait.private = current;
1778         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1779
1780         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1781         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1782
1783         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1784
1785         if (locked)
1786                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1787
1788         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1789                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1790                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1791                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1792                                          current->memcg_oom_order);
1793         } else {
1794                 schedule();
1795                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1796                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1797         }
1798
1799         if (locked) {
1800                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1801                 /*
1802                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1803                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1804                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1805                  */
1806                 memcg_oom_recover(memcg);
1807         }
1808 cleanup:
1809         current->memcg_in_oom = NULL;
1810         css_put(&memcg->css);
1811         return true;
1812 }
1813
1814 /**
1815  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1816  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1817  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1818  *
1819  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1820  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1821  *
1822  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1823  */
1824 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1825                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1826 {
1827         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1828         struct mem_cgroup *memcg;
1829
1830         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1831                 return NULL;
1832
1833         if (!oom_domain)
1834                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1835
1836         rcu_read_lock();
1837
1838         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1839         if (memcg == root_mem_cgroup)
1840                 goto out;
1841
1842         /*
1843          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1844          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1845          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1846          */
1847         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1848                 if (memcg->oom_group)
1849                         oom_group = memcg;
1850
1851                 if (memcg == oom_domain)
1852                         break;
1853         }
1854
1855         if (oom_group)
1856                 css_get(&oom_group->css);
1857 out:
1858         rcu_read_unlock();
1859
1860         return oom_group;
1861 }
1862
1863 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1864 {
1865         pr_info("Tasks in ");
1866         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1867         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1868 }
1869
1870 /**
1871  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1872  * @page: the page
1873  *
1874  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1875  * another cgroup.
1876  *
1877  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1878  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1879  * when @page might get freed inside the locked section.
1880  */
1881 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1882 {
1883         struct mem_cgroup *memcg;
1884         unsigned long flags;
1885
1886         /*
1887          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1888          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1889          * because page moving starts with an RCU grace period.
1890          *
1891          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1892          * the page state that is going to change is the only thing
1893          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1894          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1895          * keep off truncation, migration and so forth.
1896          */
1897         rcu_read_lock();
1898
1899         if (mem_cgroup_disabled())
1900                 return NULL;
1901 again:
1902         memcg = page->mem_cgroup;
1903         if (unlikely(!memcg))
1904                 return NULL;
1905
1906         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1907                 return memcg;
1908
1909         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1910         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1911                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1912                 goto again;
1913         }
1914
1915         /*
1916          * When charge migration first begins, we can have locked and
1917          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1918          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1919          */
1920         memcg->move_lock_task = current;
1921         memcg->move_lock_flags = flags;
1922
1923         return memcg;
1924 }
1925 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1926
1927 /**
1928  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
1929  * @memcg: the memcg
1930  *
1931  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
1932  */
1933 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
1934 {
1935         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1936                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1937
1938                 memcg->move_lock_task = NULL;
1939                 memcg->move_lock_flags = 0;
1940
1941                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1942         }
1943
1944         rcu_read_unlock();
1945 }
1946
1947 /**
1948  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1949  * @page: the page
1950  */
1951 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1952 {
1953         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
1954 }
1955 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1956
1957 struct memcg_stock_pcp {
1958         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1959         unsigned int nr_pages;
1960         struct work_struct work;
1961         unsigned long flags;
1962 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1963 };
1964 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1965 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1966
1967 /**
1968  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1969  * @memcg: memcg to consume from.
1970  * @nr_pages: how many pages to charge.
1971  *
1972  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1973  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1974  * service an allocation will refill the stock.
1975  *
1976  * returns true if successful, false otherwise.
1977  */
1978 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1979 {
1980         struct memcg_stock_pcp *stock;
1981         unsigned long flags;
1982         bool ret = false;
1983
1984         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
1985                 return ret;
1986
1987         local_irq_save(flags);
1988
1989         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1990         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1991                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1992                 ret = true;
1993         }
1994
1995         local_irq_restore(flags);
1996
1997         return ret;
1998 }
1999
2000 /*
2001  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2002  */
2003 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2004 {
2005         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2006
2007         if (stock->nr_pages) {
2008                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2009                 if (do_memsw_account())
2010                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2011                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2012                 stock->nr_pages = 0;
2013         }
2014         stock->cached = NULL;
2015 }
2016
2017 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2018 {
2019         struct memcg_stock_pcp *stock;
2020         unsigned long flags;
2021
2022         /*
2023          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2024          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2025          */
2026         local_irq_save(flags);
2027
2028         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2029         drain_stock(stock);
2030         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2031
2032         local_irq_restore(flags);
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2037  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2038  */
2039 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2040 {
2041         struct memcg_stock_pcp *stock;
2042         unsigned long flags;
2043
2044         local_irq_save(flags);
2045
2046         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2047         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2048                 drain_stock(stock);
2049                 stock->cached = memcg;
2050         }
2051         stock->nr_pages += nr_pages;
2052
2053         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2054                 drain_stock(stock);
2055
2056         local_irq_restore(flags);
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2061  * of the hierarchy under it.
2062  */
2063 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2064 {
2065         int cpu, curcpu;
2066
2067         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2068         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2069                 return;
2070         /*
2071          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2072          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2073          * as well as workers from this path always operate on the local
2074          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2075          */
2076         curcpu = get_cpu();
2077         for_each_online_cpu(cpu) {
2078                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2079                 struct mem_cgroup *memcg;
2080
2081                 memcg = stock->cached;
2082                 if (!memcg || !stock->nr_pages || !css_tryget(&memcg->css))
2083                         continue;
2084                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg)) {
2085                         css_put(&memcg->css);
2086                         continue;
2087                 }
2088                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2089                         if (cpu == curcpu)
2090                                 drain_local_stock(&stock->work);
2091                         else
2092                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2093                 }
2094                 css_put(&memcg->css);
2095         }
2096         put_cpu();
2097         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2098 }
2099
2100 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2101 {
2102         struct memcg_stock_pcp *stock;
2103         struct mem_cgroup *memcg;
2104
2105         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2106         drain_stock(stock);
2107
2108         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2109                 int i;
2110
2111                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2112                         int nid;
2113                         long x;
2114
2115                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->count[i], 0);
2116                         if (x)
2117                                 atomic_long_add(x, &memcg->stat[i]);
2118
2119                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2120                                 continue;
2121
2122                         for_each_node(nid) {
2123                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2124
2125                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2126                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2127                                 if (x)
2128                                         atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2129                         }
2130                 }
2131
2132                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2133                         long x;
2134
2135                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->events[i], 0);
2136                         if (x)
2137                                 atomic_long_add(x, &memcg->events[i]);
2138                 }
2139         }
2140
2141         return 0;
2142 }
2143
2144 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2145                          unsigned int nr_pages,
2146                          gfp_t gfp_mask)
2147 {
2148         do {
2149                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2150                         continue;
2151                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2152                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2153         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2154 }
2155
2156 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2157 {
2158         struct mem_cgroup *memcg;
2159
2160         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2161         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2166  * and reclaims memory over the high limit.
2167  */
2168 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2169 {
2170         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2171         struct mem_cgroup *memcg;
2172
2173         if (likely(!nr_pages))
2174                 return;
2175
2176         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2177         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2178         css_put(&memcg->css);
2179         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2180 }
2181
2182 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2183                       unsigned int nr_pages)
2184 {
2185         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2186         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2187         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2188         struct page_counter *counter;
2189         unsigned long nr_reclaimed;
2190         bool may_swap = true;
2191         bool drained = false;
2192         bool oomed = false;
2193         enum oom_status oom_status;
2194
2195         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2196                 return 0;
2197 retry:
2198         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2199                 return 0;
2200
2201         if (!do_memsw_account() ||
2202             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2203                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2204                         goto done_restock;
2205                 if (do_memsw_account())
2206                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2207                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2208         } else {
2209                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2210                 may_swap = false;
2211         }
2212
2213         if (batch > nr_pages) {
2214                 batch = nr_pages;
2215                 goto retry;
2216         }
2217
2218         /*
2219          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2220          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2221          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2222          * free their memory.
2223          */
2224         if (unlikely(should_force_charge()))
2225                 goto force;
2226
2227         /*
2228          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2229          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2230          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2231          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2232          */
2233         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2234                 goto force;
2235
2236         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2237                 goto nomem;
2238
2239         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2240                 goto nomem;
2241
2242         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2243
2244         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2245                                                     gfp_mask, may_swap);
2246
2247         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2248                 goto retry;
2249
2250         if (!drained) {
2251                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2252                 drained = true;
2253                 goto retry;
2254         }
2255
2256         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2257                 goto nomem;
2258         /*
2259          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2260          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2261          * before killing the task.
2262          *
2263          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2264          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2265          * to regular pages anyway in case of failure.
2266          */
2267         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2268                 goto retry;
2269         /*
2270          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2271          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2272          */
2273         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2274                 goto retry;
2275
2276         if (nr_retries--)
2277                 goto retry;
2278
2279         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL && oomed)
2280                 goto nomem;
2281
2282         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2283                 goto force;
2284
2285         if (fatal_signal_pending(current))
2286                 goto force;
2287
2288         /*
2289          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2290          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2291          * couldn't make any progress.
2292          */
2293         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2294                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2295         switch (oom_status) {
2296         case OOM_SUCCESS:
2297                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2298                 oomed = true;
2299                 goto retry;
2300         case OOM_FAILED:
2301                 goto force;
2302         default:
2303                 goto nomem;
2304         }
2305 nomem:
2306         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2307                 return -ENOMEM;
2308 force:
2309         /*
2310          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2311          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2312          * temporarily by force charging it.
2313          */
2314         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2315         if (do_memsw_account())
2316                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2317         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2318
2319         return 0;
2320
2321 done_restock:
2322         css_get_many(&memcg->css, batch);
2323         if (batch > nr_pages)
2324                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2325
2326         /*
2327          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2328          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2329          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2330          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2331          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2332          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2333          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2334          */
2335         do {
2336                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2337                         /* Don't bother a random interrupted task */
2338                         if (in_interrupt()) {
2339                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2340                                 break;
2341                         }
2342                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2343                         set_notify_resume(current);
2344                         break;
2345                 }
2346         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2347
2348         return 0;
2349 }
2350
2351 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2352 {
2353         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2354                 return;
2355
2356         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2357         if (do_memsw_account())
2358                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2359
2360         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2361 }
2362
2363 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2364 {
2365         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2366
2367         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2368         if (PageLRU(page)) {
2369                 struct lruvec *lruvec;
2370
2371                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2372                 ClearPageLRU(page);
2373                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2374                 *isolated = 1;
2375         } else
2376                 *isolated = 0;
2377 }
2378
2379 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2380 {
2381         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2382
2383         if (isolated) {
2384                 struct lruvec *lruvec;
2385
2386                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2387                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2388                 SetPageLRU(page);
2389                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2390         }
2391         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2392 }
2393
2394 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2395                           bool lrucare)
2396 {
2397         int isolated;
2398
2399         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2400
2401         /*
2402          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2403          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2404          */
2405         if (lrucare)
2406                 lock_page_lru(page, &isolated);
2407
2408         /*
2409          * Nobody should be changing or seriously looking at
2410          * page->mem_cgroup at this point:
2411          *
2412          * - the page is uncharged
2413          *
2414          * - the page is off-LRU
2415          *
2416          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2417          *   a locked page table
2418          *
2419          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2420          *   have the page locked
2421          */
2422         page->mem_cgroup = memcg;
2423
2424         if (lrucare)
2425                 unlock_page_lru(page, isolated);
2426 }
2427
2428 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2429 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2430 {
2431         int id, size;
2432         int err;
2433
2434         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2435                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2436         if (id < 0)
2437                 return id;
2438
2439         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2440                 return id;
2441
2442         /*
2443          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2444          * so we have to grow them.
2445          */
2446         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2447
2448         size = 2 * (id + 1);
2449         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2450                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2451         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2452                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2453
2454         err = memcg_update_all_caches(size);
2455         if (!err)
2456                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2457         if (!err)
2458                 memcg_nr_cache_ids = size;
2459
2460         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2461
2462         if (err) {
2463                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2464                 return err;
2465         }
2466         return id;
2467 }
2468
2469 static void memcg_free_cache_id(int id)
2470 {
2471         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2472 }
2473
2474 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2475         struct mem_cgroup *memcg;
2476         struct kmem_cache *cachep;
2477         struct work_struct work;
2478 };
2479
2480 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2481 {
2482         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2483                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2484         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2485         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2486
2487         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2488
2489         css_put(&memcg->css);
2490         kfree(cw);
2491 }
2492
2493 /*
2494  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2495  */
2496 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2497                                                struct kmem_cache *cachep)
2498 {
2499         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2500
2501         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2502         if (!cw)
2503                 return;
2504
2505         css_get(&memcg->css);
2506
2507         cw->memcg = memcg;
2508         cw->cachep = cachep;
2509         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2510
2511         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2512 }
2513
2514 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2515 {
2516         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2517                 return true;
2518         return false;
2519 }
2520
2521 /**
2522  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2523  * @cachep: the original global kmem cache
2524  *
2525  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2526  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2527  *
2528  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2529  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2530  * go through with the original cache.
2531  *
2532  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2533  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2534  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2535  * reference.
2536  */
2537 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2538 {
2539         struct mem_cgroup *memcg;
2540         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2541         int kmemcg_id;
2542
2543         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2544
2545         if (memcg_kmem_bypass())
2546                 return cachep;
2547
2548         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2549         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2550         if (kmemcg_id < 0)
2551                 goto out;
2552
2553         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2554         if (likely(memcg_cachep))
2555                 return memcg_cachep;
2556
2557         /*
2558          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2559          * context), we could be be predictable and return right away.
2560          * This would guarantee that the allocation being performed
2561          * already belongs in the new cache.
2562          *
2563          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2564          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2565          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2566          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2567          * defer everything.
2568          */
2569         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2570 out:
2571         css_put(&memcg->css);
2572         return cachep;
2573 }
2574
2575 /**
2576  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2577  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2578  */
2579 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2580 {
2581         if (!is_root_cache(cachep))
2582                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2583 }
2584
2585 /**
2586  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2587  * @page: page to charge
2588  * @gfp: reclaim mode
2589  * @order: allocation order
2590  * @memcg: memory cgroup to charge
2591  *
2592  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2593  */
2594 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2595                             struct mem_cgroup *memcg)
2596 {
2597         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2598         struct page_counter *counter;
2599         int ret;
2600
2601         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2602         if (ret)
2603                 return ret;
2604
2605         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2606             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2607                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2608                 return -ENOMEM;
2609         }
2610
2611         page->mem_cgroup = memcg;
2612
2613         return 0;
2614 }
2615
2616 /**
2617  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2618  * @page: page to charge
2619  * @gfp: reclaim mode
2620  * @order: allocation order
2621  *
2622  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2623  */
2624 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2625 {
2626         struct mem_cgroup *memcg;
2627         int ret = 0;
2628
2629         if (memcg_kmem_bypass())
2630                 return 0;
2631
2632         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2633         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2634                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2635                 if (!ret)
2636                         __SetPageKmemcg(page);
2637         }
2638         css_put(&memcg->css);
2639         return ret;
2640 }
2641 /**
2642  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2643  * @page: page to uncharge
2644  * @order: allocation order
2645  */
2646 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2647 {
2648         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2649         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2650
2651         if (!memcg)
2652                 return;
2653
2654         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2655
2656         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2657                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2658
2659         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2660         if (do_memsw_account())
2661                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2662
2663         page->mem_cgroup = NULL;
2664
2665         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2666         if (PageKmemcg(page))
2667                 __ClearPageKmemcg(page);
2668
2669         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2670 }
2671 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2672
2673 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2674
2675 /*
2676  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2677  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2678  */
2679 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2680 {
2681         int i;
2682
2683         if (mem_cgroup_disabled())
2684                 return;
2685
2686         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2687                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2688
2689         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2690 }
2691 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2692
2693 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2694 /**
2695  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2696  * @entry: swap entry to be moved
2697  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2698  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2699  *
2700  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2701  * as the mem_cgroup's id of @from.
2702  *
2703  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2704  *
2705  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2706  * both res and memsw, and called css_get().
2707  */
2708 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2709                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2710 {
2711         unsigned short old_id, new_id;
2712
2713         old_id = mem_cgroup_id(from);
2714         new_id = mem_cgroup_id(to);
2715
2716         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2717                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2718                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2719                 return 0;
2720         }
2721         return -EINVAL;
2722 }
2723 #else
2724 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2725                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2726 {
2727         return -EINVAL;
2728 }
2729 #endif
2730
2731 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2732
2733 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2734                                  unsigned long max, bool memsw)
2735 {
2736         bool enlarge = false;
2737         bool drained = false;
2738         int ret;
2739         bool limits_invariant;
2740         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2741
2742         do {
2743                 if (signal_pending(current)) {
2744                         ret = -EINTR;
2745                         break;
2746                 }
2747
2748                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2749                 /*
2750                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2751                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2752                  */
2753                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2754                                            max <= memcg->memsw.max;
2755                 if (!limits_invariant) {
2756                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2757                         ret = -EINVAL;
2758                         break;
2759                 }
2760                 if (max > counter->max)
2761                         enlarge = true;
2762                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2763                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2764
2765                 if (!ret)
2766                         break;
2767
2768                 if (!drained) {
2769                         drain_all_stock(memcg);
2770                         drained = true;
2771                         continue;
2772                 }
2773
2774                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2775                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
2776                         ret = -EBUSY;
2777                         break;
2778                 }
2779         } while (true);
2780
2781         if (!ret && enlarge)
2782                 memcg_oom_recover(memcg);
2783
2784         return ret;
2785 }
2786
2787 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2788                                             gfp_t gfp_mask,
2789                                             unsigned long *total_scanned)
2790 {
2791         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2792         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2793         unsigned long reclaimed;
2794         int loop = 0;
2795         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2796         unsigned long excess;
2797         unsigned long nr_scanned;
2798
2799         if (order > 0)
2800                 return 0;
2801
2802         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2803
2804         /*
2805          * Do not even bother to check the largest node if the root
2806          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2807          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2808          */
2809         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2810                 return 0;
2811
2812         /*
2813          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2814          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2815          * pressure
2816          */
2817         do {
2818                 if (next_mz)
2819                         mz = next_mz;
2820                 else
2821                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2822                 if (!mz)
2823                         break;
2824
2825                 nr_scanned = 0;
2826                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2827                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2828                 nr_reclaimed += reclaimed;
2829                 *total_scanned += nr_scanned;
2830                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2831                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2832
2833                 /*
2834                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2835                  * it is time to move on to the next cgroup
2836                  */
2837                 next_mz = NULL;
2838                 if (!reclaimed)
2839                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2840
2841                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2842                 /*
2843                  * One school of thought says that we should not add
2844                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2845                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2846                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2847                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2848                  * term TODO.
2849                  */
2850                 /* If excess == 0, no tree ops */
2851                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2852                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2853                 css_put(&mz->memcg->css);
2854                 loop++;
2855                 /*
2856                  * Could not reclaim anything and there are no more
2857                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2858                  * reclaiming anything.
2859                  */
2860                 if (!nr_reclaimed &&
2861                         (next_mz == NULL ||
2862                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2863                         break;
2864         } while (!nr_reclaimed);
2865         if (next_mz)
2866                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2867         return nr_reclaimed;
2868 }
2869
2870 /*
2871  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2872  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2873  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2874  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2875  */
2876 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2877 {
2878         bool ret;
2879
2880         rcu_read_lock();
2881         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2882         rcu_read_unlock();
2883         return ret;
2884 }
2885
2886 /*
2887  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2888  *
2889  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2890  */
2891 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2892 {
2893         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2894
2895         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2896         lru_add_drain_all();
2897
2898         drain_all_stock(memcg);
2899
2900         /* try to free all pages in this cgroup */
2901         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2902                 int progress;
2903
2904                 if (signal_pending(current))
2905                         return -EINTR;
2906
2907                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2908                                                         GFP_KERNEL, true);
2909                 if (!progress) {
2910                         nr_retries--;
2911                         /* maybe some writeback is necessary */
2912                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2913                 }
2914
2915         }
2916
2917         return 0;
2918 }
2919
2920 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2921                                             char *buf, size_t nbytes,
2922                                             loff_t off)
2923 {
2924         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2925
2926         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2927                 return -EINVAL;
2928         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2929 }
2930
2931 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2932                                      struct cftype *cft)
2933 {
2934         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2935 }
2936
2937 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2938                                       struct cftype *cft, u64 val)
2939 {
2940         int retval = 0;
2941         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2942         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2943
2944         if (memcg->use_hierarchy == val)
2945                 return 0;
2946
2947         /*
2948          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2949          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2950          * occur, provided the current cgroup has no children.
2951          *
2952          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2953          * set if there are no children.
2954          */
2955         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2956                                 (val == 1 || val == 0)) {
2957                 if (!memcg_has_children(memcg))
2958                         memcg->use_hierarchy = val;
2959                 else
2960                         retval = -EBUSY;
2961         } else
2962                 retval = -EINVAL;
2963
2964         return retval;
2965 }
2966
2967 struct accumulated_stats {
2968         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
2969         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
2970         unsigned long lru_pages[NR_LRU_LISTS];
2971         const unsigned int *stats_array;
2972         const unsigned int *events_array;
2973         int stats_size;
2974         int events_size;
2975 };
2976
2977 static void accumulate_memcg_tree(struct mem_cgroup *memcg,
2978                                   struct accumulated_stats *acc)
2979 {
2980         struct mem_cgroup *mi;
2981         int i;
2982
2983         for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg) {
2984                 for (i = 0; i < acc->stats_size; i++)
2985                         acc->stat[i] += memcg_page_state(mi,
2986                                 acc->stats_array ? acc->stats_array[i] : i);
2987
2988                 for (i = 0; i < acc->events_size; i++)
2989                         acc->events[i] += memcg_sum_events(mi,
2990                                 acc->events_array ? acc->events_array[i] : i);
2991
2992                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
2993                         acc->lru_pages[i] +=
2994                                 mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
2995         }
2996 }
2997
2998 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2999 {
3000         unsigned long val = 0;
3001
3002         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3003                 struct mem_cgroup *iter;
3004
3005                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
3006                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_CACHE);
3007                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_RSS);
3008                         if (swap)
3009                                 val += memcg_page_state(iter, MEMCG_SWAP);
3010                 }
3011         } else {
3012                 if (!swap)
3013                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3014                 else
3015                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3016         }
3017         return val;
3018 }
3019
3020 enum {
3021         RES_USAGE,
3022         RES_LIMIT,
3023         RES_MAX_USAGE,
3024         RES_FAILCNT,
3025         RES_SOFT_LIMIT,
3026 };
3027
3028 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3029                                struct cftype *cft)
3030 {
3031         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3032         struct page_counter *counter;
3033
3034         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3035         case _MEM:
3036                 counter = &memcg->memory;
3037                 break;
3038         case _MEMSWAP:
3039                 counter = &memcg->memsw;
3040                 break;
3041         case _KMEM:
3042                 counter = &memcg->kmem;
3043                 break;
3044         case _TCP:
3045                 counter = &memcg->tcpmem;
3046                 break;
3047         default:
3048                 BUG();
3049         }
3050
3051         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3052         case RES_USAGE:
3053                 if (counter == &memcg->memory)
3054                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3055                 if (counter == &memcg->memsw)
3056                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3057                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3058         case RES_LIMIT:
3059                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3060         case RES_MAX_USAGE:
3061                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3062         case RES_FAILCNT:
3063                 return counter->failcnt;
3064         case RES_SOFT_LIMIT:
3065                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3066         default:
3067                 BUG();
3068         }
3069 }
3070
3071 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3072 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3073 {
3074         int memcg_id;
3075
3076         if (cgroup_memory_nokmem)
3077                 return 0;
3078
3079         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3080         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3081
3082         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3083         if (memcg_id < 0)
3084                 return memcg_id;
3085
3086         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3087         /*
3088          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3089          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3090          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3091          * patched.
3092          */
3093         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3094         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3095         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3096
3097         return 0;
3098 }
3099
3100 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3101 {
3102         struct cgroup_subsys_state *css;
3103         struct mem_cgroup *parent, *child;
3104         int kmemcg_id;
3105
3106         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3107                 return;
3108         /*
3109          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3110          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3111          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3112          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3113          */
3114         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3115
3116         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3117
3118         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3119         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3120
3121         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3122         if (!parent)
3123                 parent = root_mem_cgroup;
3124
3125         /*
3126          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3127          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3128          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3129          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3130          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3131          * memcg_drain_all_list_lrus().
3132          */
3133         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3134         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3135                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3136                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3137                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3138                 if (!memcg->use_hierarchy)
3139                         break;
3140         }
3141         rcu_read_unlock();
3142
3143         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3144
3145         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3146 }
3147
3148 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3149 {
3150         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3151         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3152                 memcg_offline_kmem(memcg);
3153
3154         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3155                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3156                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3157                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3158         }
3159 }
3160 #else
3161 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3162 {
3163         return 0;
3164 }
3165 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3166 {
3167 }
3168 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3169 {
3170 }
3171 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3172
3173 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3174                                  unsigned long max)
3175 {
3176         int ret;
3177
3178         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3179         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3180         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3181         return ret;
3182 }
3183
3184 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3185 {
3186         int ret;
3187
3188         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3189
3190         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3191         if (ret)
3192                 goto out;
3193
3194         if (!memcg->tcpmem_active) {
3195                 /*
3196                  * The active flag needs to be written after the static_key
3197                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3198                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3199                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3200                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3201                  *
3202                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3203                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3204                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3205                  * yet, we'll lose accounting.
3206                  *
3207                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3208                  * because when this value change, the code to process it is not
3209                  * patched in yet.
3210                  */
3211                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3212                 memcg->tcpmem_active = true;
3213         }
3214 out:
3215         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3216         return ret;
3217 }
3218
3219 /*
3220  * The user of this function is...
3221  * RES_LIMIT.
3222  */
3223 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3224                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3225 {
3226         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3227         unsigned long nr_pages;
3228         int ret;
3229
3230         buf = strstrip(buf);
3231         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3232         if (ret)
3233                 return ret;
3234
3235         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3236         case RES_LIMIT:
3237                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3238                         ret = -EINVAL;
3239                         break;
3240                 }
3241                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3242                 case _MEM:
3243                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3244                         break;
3245                 case _MEMSWAP:
3246                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3247                         break;
3248                 case _KMEM:
3249                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3250                         break;
3251                 case _TCP:
3252                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3253                         break;
3254                 }
3255                 break;
3256         case RES_SOFT_LIMIT:
3257                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3258                 ret = 0;
3259                 break;
3260         }
3261         return ret ?: nbytes;
3262 }
3263
3264 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3265                                 size_t nbytes, loff_t off)
3266 {
3267         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3268         struct page_counter *counter;
3269
3270         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3271         case _MEM:
3272                 counter = &memcg->memory;
3273                 break;
3274         case _MEMSWAP:
3275                 counter = &memcg->memsw;
3276                 break;
3277         case _KMEM:
3278                 counter = &memcg->kmem;
3279                 break;
3280         case _TCP:
3281                 counter = &memcg->tcpmem;
3282                 break;
3283         default:
3284                 BUG();
3285         }
3286
3287         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3288         case RES_MAX_USAGE:
3289                 page_counter_reset_watermark(counter);
3290                 break;
3291         case RES_FAILCNT:
3292                 counter->failcnt = 0;
3293                 break;
3294         default:
3295                 BUG();
3296         }
3297
3298         return nbytes;
3299 }
3300
3301 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3302                                         struct cftype *cft)
3303 {
3304         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3305 }
3306
3307 #ifdef CONFIG_MMU
3308 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3309                                         struct cftype *cft, u64 val)
3310 {
3311         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3312
3313         if (val & ~MOVE_MASK)
3314                 return -EINVAL;
3315
3316         /*
3317          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3318          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3319          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3320          * affect task migrations starting after the change.
3321          */
3322         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3323         return 0;
3324 }
3325 #else
3326 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3327                                         struct cftype *cft, u64 val)
3328 {
3329         return -ENOSYS;
3330 }
3331 #endif
3332
3333 #ifdef CONFIG_NUMA
3334 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3335 {
3336         struct numa_stat {
3337                 const char *name;
3338                 unsigned int lru_mask;
3339         };
3340
3341         static const struct numa_stat stats[] = {
3342                 { "total", LRU_ALL },
3343                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3344                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3345                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3346         };
3347         const struct numa_stat *stat;
3348         int nid;
3349         unsigned long nr;
3350         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3351
3352         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3353                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3354                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3355                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3356                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3357                                                           stat->lru_mask);
3358                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3359                 }
3360                 seq_putc(m, '\n');
3361         }
3362
3363         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3364                 struct mem_cgroup *iter;
3365
3366                 nr = 0;
3367                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3368                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3369                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3370                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3371                         nr = 0;
3372                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3373                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3374                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3375                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3376                 }
3377                 seq_putc(m, '\n');
3378         }
3379
3380         return 0;
3381 }
3382 #endif /* CONFIG_NUMA */
3383
3384 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3385 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3386         PGPGIN,
3387         PGPGOUT,
3388         PGFAULT,
3389         PGMAJFAULT,
3390 };
3391
3392 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3393         "pgpgin",
3394         "pgpgout",
3395         "pgfault",
3396         "pgmajfault",
3397 };
3398
3399 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3400 {
3401         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3402         unsigned long memory, memsw;
3403         struct mem_cgroup *mi;
3404         unsigned int i;
3405         struct accumulated_stats acc;
3406
3407         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3408         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3409
3410         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3411                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3412                         continue;
3413                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3414                            memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3415                            PAGE_SIZE);
3416         }
3417
3418         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3419                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3420                            memcg_sum_events(memcg, memcg1_events[i]));
3421
3422         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3423                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3424                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3425
3426         /* Hierarchical information */
3427         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3428         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3429                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3430                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3431         }
3432         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3433                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3434         if (do_memsw_account())
3435                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3436                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3437
3438         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
3439         acc.stats_size = ARRAY_SIZE(memcg1_stats);
3440         acc.stats_array = memcg1_stats;
3441         acc.events_size = ARRAY_SIZE(memcg1_events);
3442         acc.events_array = memcg1_events;
3443         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
3444
3445         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3446                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3447                         continue;
3448                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3449                            (u64)acc.stat[i] * PAGE_SIZE);
3450         }
3451
3452         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3453                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3454                            (u64)acc.events[i]);
3455
3456         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3457                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3458                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
3459
3460 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3461         {
3462                 pg_data_t *pgdat;
3463                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3464                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3465                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3466                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3467
3468                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3469                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3470                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3471
3472                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3473                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3474                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3475                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3476                 }
3477                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3478                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3479                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3480                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3481         }
3482 #endif
3483
3484         return 0;
3485 }
3486
3487 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3488                                       struct cftype *cft)
3489 {
3490         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3491
3492         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3493 }
3494
3495 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3496                                        struct cftype *cft, u64 val)
3497 {
3498         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3499
3500         if (val > 100)
3501                 return -EINVAL;
3502
3503         if (css->parent)
3504                 memcg->swappiness = val;
3505         else
3506                 vm_swappiness = val;
3507
3508         return 0;
3509 }
3510
3511 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3512 {
3513         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3514         unsigned long usage;
3515         int i;
3516
3517         rcu_read_lock();
3518         if (!swap)
3519                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3520         else
3521                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3522
3523         if (!t)
3524                 goto unlock;
3525
3526         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3527
3528         /*
3529          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3530          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3531          * call of __mem_cgroup_threshold().
3532          */
3533         i = t->current_threshold;
3534
3535         /*
3536          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3537          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3538          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3539          * only one element of the array here.
3540          */
3541         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3542                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3543
3544         /* i = current_threshold + 1 */
3545         i++;
3546
3547         /*
3548          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3549          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3550          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3551          * only one element of the array here.
3552          */
3553         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3554                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3555
3556         /* Update current_threshold */
3557         t->current_threshold = i - 1;
3558 unlock:
3559         rcu_read_unlock();
3560 }
3561
3562 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3563 {
3564         while (memcg) {
3565                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3566                 if (do_memsw_account())
3567                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3568
3569                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3570         }
3571 }
3572
3573 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3574 {
3575         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3576         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3577
3578         if (_a->threshold > _b->threshold)
3579                 return 1;
3580
3581         if (_a->threshold < _b->threshold)
3582                 return -1;
3583
3584         return 0;
3585 }
3586
3587 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3588 {
3589         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3590
3591         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3592
3593         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3594                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3595
3596         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3597         return 0;
3598 }
3599
3600 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3601 {
3602         struct mem_cgroup *iter;
3603
3604         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3605                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3606 }
3607
3608 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3609         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3610 {
3611         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3612         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3613         unsigned long threshold;
3614         unsigned long usage;
3615         int i, size, ret;
3616
3617         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3618         if (ret)
3619                 return ret;
3620
3621         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3622
3623         if (type == _MEM) {
3624                 thresholds = &memcg->thresholds;
3625                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3626         } else if (type == _MEMSWAP) {
3627                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3628                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3629         } else
3630                 BUG();
3631
3632         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3633         if (thresholds->primary)
3634                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3635
3636         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3637
3638         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3639         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
3640         if (!new) {
3641                 ret = -ENOMEM;
3642                 goto unlock;
3643         }
3644         new->size = size;
3645
3646         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3647         if (thresholds->primary) {
3648                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3649                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3650         }
3651
3652         /* Add new threshold */
3653         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3654         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3655
3656         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3657         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3658                         compare_thresholds, NULL);
3659
3660         /* Find current threshold */
3661         new->current_threshold = -1;
3662         for (i = 0; i < size; i++) {
3663                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3664                         /*
3665                          * new->current_threshold will not be used until
3666                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3667                          * it here.
3668                          */
3669                         ++new->current_threshold;
3670                 } else
3671                         break;
3672         }
3673
3674         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3675         kfree(thresholds->spare);
3676         thresholds->spare = thresholds->primary;
3677
3678         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3679
3680         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3681         synchronize_rcu();
3682
3683 unlock:
3684         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3685
3686         return ret;
3687 }
3688
3689 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3690         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3691 {
3692         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3693 }
3694
3695 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3696         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3697 {
3698         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3699 }
3700
3701 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3702         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3703 {
3704         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3705         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3706         unsigned long usage;
3707         int i, j, size;
3708
3709         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3710
3711         if (type == _MEM) {
3712                 thresholds = &memcg->thresholds;
3713                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3714         } else if (type == _MEMSWAP) {
3715                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3716                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3717         } else
3718                 BUG();
3719
3720         if (!thresholds->primary)
3721                 goto unlock;
3722
3723         /* Check if a threshold crossed before removing */
3724         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3725
3726         /* Calculate new number of threshold */
3727         size = 0;
3728         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3729                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3730                         size++;
3731         }
3732
3733         new = thresholds->spare;
3734
3735         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3736         if (!size) {
3737                 kfree(new);
3738                 new = NULL;
3739                 goto swap_buffers;
3740         }
3741
3742         new->size = size;
3743
3744         /* Copy thresholds and find current threshold */
3745         new->current_threshold = -1;
3746         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3747                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3748                         continue;
3749
3750                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3751                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3752                         /*
3753                          * new->current_threshold will not be used
3754                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3755                          * it here.
3756                          */
3757                         ++new->current_threshold;
3758                 }
3759                 j++;
3760         }
3761
3762 swap_buffers:
3763         /* Swap primary and spare array */
3764         thresholds->spare = thresholds->primary;
3765
3766         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3767
3768         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3769         synchronize_rcu();
3770
3771         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3772         if (!new) {
3773                 kfree(thresholds->spare);
3774                 thresholds->spare = NULL;
3775         }
3776 unlock:
3777         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3778 }
3779
3780 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3781         struct eventfd_ctx *eventfd)
3782 {
3783         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3784 }
3785
3786 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3787         struct eventfd_ctx *eventfd)
3788 {
3789         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3790 }
3791
3792 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3793         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3794 {
3795         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3796
3797         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3798         if (!event)
3799                 return -ENOMEM;
3800
3801         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3802
3803         event->eventfd = eventfd;
3804         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3805
3806         /* already in OOM ? */
3807         if (memcg->under_oom)
3808                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3809         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3810
3811         return 0;
3812 }
3813
3814 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3815         struct eventfd_ctx *eventfd)
3816 {
3817         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3818
3819         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3820
3821         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3822                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3823                         list_del(&ev->list);
3824                         kfree(ev);
3825                 }
3826         }
3827
3828         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3829 }
3830
3831 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3832 {
3833         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
3834
3835         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3836         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3837         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
3838                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
3839         return 0;
3840 }
3841
3842 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3843         struct cftype *cft, u64 val)
3844 {
3845         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3846
3847         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3848         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3849                 return -EINVAL;
3850
3851         memcg->oom_kill_disable = val;
3852         if (!val)
3853                 memcg_oom_recover(memcg);
3854
3855         return 0;
3856 }
3857
3858 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3859
3860 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3861 {
3862         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3863 }
3864
3865 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3866 {
3867         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3868 }
3869
3870 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3871 {
3872         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3873 }
3874
3875 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3876 {
3877         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3878
3879         if (!memcg->css.parent)
3880                 return NULL;
3881
3882         return &memcg->cgwb_domain;
3883 }
3884
3885 /*
3886  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
3887  * Keep in sync with memcg_exact_page().
3888  */
3889 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
3890 {
3891         long x = atomic_long_read(&memcg->stat[idx]);
3892         int cpu;
3893
3894         for_each_online_cpu(cpu)
3895                 x += per_cpu_ptr(memcg->stat_cpu, cpu)->count[idx];
3896         if (x < 0)
3897                 x = 0;
3898         return x;
3899 }
3900
3901 /**
3902  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3903  * @wb: bdi_writeback in question
3904  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3905  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3906  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3907  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3908  *
3909  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3910  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3911  * is a bit more involved.
3912  *
3913  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3914  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3915  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3916  * available memory in the system.  The caller should further cap
3917  * *@pheadroom accordingly.
3918  */
3919 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3920                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3921                          unsigned long *pwriteback)
3922 {
3923         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3924         struct mem_cgroup *parent;
3925
3926         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
3927
3928         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3929         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
3930         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3931                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3932         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3933
3934         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3935                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
3936                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3937
3938                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3939                 memcg = parent;
3940         }
3941 }
3942
3943 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3944
3945 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3946 {
3947         return 0;
3948 }
3949
3950 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3951 {
3952 }
3953
3954 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3955 {
3956 }
3957
3958 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3959
3960 /*
3961  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3962  *
3963  * "cgroup.event_control" implementation.
3964  *
3965  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3966  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3967  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3968  *
3969  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3970  * possible.
3971  */
3972
3973 /*
3974  * Unregister event and free resources.
3975  *
3976  * Gets called from workqueue.
3977  */
3978 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3979 {
3980         struct mem_cgroup_event *event =
3981                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3982         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3983
3984         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3985
3986         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3987
3988         /* Notify userspace the event is going away. */
3989         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3990
3991         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3992         kfree(event);
3993         css_put(&memcg->css);
3994 }
3995
3996 /*
3997  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
3998  *
3999  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4000  */
4001 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4002                             int sync, void *key)
4003 {
4004         struct mem_cgroup_event *event =
4005                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4006         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4007         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4008
4009         if (flags & EPOLLHUP) {
4010                 /*
4011                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4012                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4013                  * for us.
4014                  *
4015                  * We can't race against event freeing since the other
4016                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4017                  * which we hold.
4018                  */
4019                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4020                 if (!list_empty(&event->list)) {
4021                         list_del_init(&event->list);
4022                         /*
4023                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4024                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4025                          */
4026                         schedule_work(&event->remove);
4027                 }
4028                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4029         }
4030
4031         return 0;
4032 }
4033
4034 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4035                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4036 {
4037         struct mem_cgroup_event *event =
4038                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4039
4040         event->wqh = wqh;
4041         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4042 }
4043
4044 /*
4045  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4046  *
4047  * Parse input and register new cgroup event handler.
4048  *
4049  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4050  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4051  */
4052 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4053                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4054 {
4055         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4056         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4057         struct mem_cgroup_event *event;
4058         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4059         unsigned int efd, cfd;
4060         struct fd efile;
4061         struct fd cfile;
4062         const char *name;
4063         char *endp;
4064         int ret;
4065
4066         buf = strstrip(buf);
4067
4068         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4069         if (*endp != ' ')
4070                 return -EINVAL;
4071         buf = endp + 1;
4072
4073         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4074         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4075                 return -EINVAL;
4076         buf = endp + 1;
4077
4078         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4079         if (!event)
4080                 return -ENOMEM;
4081
4082         event->memcg = memcg;
4083         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4084         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4085         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4086         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4087
4088         efile = fdget(efd);
4089         if (!efile.file) {
4090                 ret = -EBADF;
4091                 goto out_kfree;
4092         }
4093
4094         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4095         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4096                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4097                 goto out_put_efile;
4098         }
4099
4100         cfile = fdget(cfd);
4101         if (!cfile.file) {
4102                 ret = -EBADF;
4103                 goto out_put_eventfd;
4104         }
4105
4106         /* the process need read permission on control file */
4107         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4108         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4109         if (ret < 0)
4110                 goto out_put_cfile;
4111
4112         /*
4113          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4114          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4115          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4116          * is for compatibility anyway.
4117          *
4118          * DO NOT ADD NEW FILES.
4119          */
4120         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4121
4122         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4123                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4124                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4125         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4126                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4127                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4128         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4129                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4130                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4131         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4132                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4133                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4134         } else {
4135                 ret = -EINVAL;
4136                 goto out_put_cfile;
4137         }
4138
4139         /*
4140          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4141          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4142          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4143          */
4144         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4145                                                &memory_cgrp_subsys);
4146         ret = -EINVAL;
4147         if (IS_ERR(cfile_css))
4148                 goto out_put_cfile;
4149         if (cfile_css != css) {
4150                 css_put(cfile_css);
4151                 goto out_put_cfile;
4152         }
4153
4154         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4155         if (ret)
4156                 goto out_put_css;
4157
4158         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4159
4160         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4161         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4162         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4163
4164         fdput(cfile);
4165         fdput(efile);
4166
4167         return nbytes;
4168
4169 out_put_css:
4170         css_put(css);
4171 out_put_cfile:
4172         fdput(cfile);
4173 out_put_eventfd:
4174         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4175 out_put_efile:
4176         fdput(efile);
4177 out_kfree:
4178         kfree(event);
4179
4180         return ret;
4181 }
4182
4183 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4184         {
4185                 .name = "usage_in_bytes",
4186                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4187                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4188         },
4189         {
4190                 .name = "max_usage_in_bytes",
4191                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4192                 .write = mem_cgroup_reset,
4193                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4194         },
4195         {
4196                 .name = "limit_in_bytes",
4197                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4198                 .write = mem_cgroup_write,
4199                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4200         },
4201         {
4202                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4203                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4204                 .write = mem_cgroup_write,
4205                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4206         },
4207         {
4208                 .name = "failcnt",
4209                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4210                 .write = mem_cgroup_reset,
4211                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4212         },
4213         {
4214                 .name = "stat",
4215                 .seq_show = memcg_stat_show,
4216         },
4217         {
4218                 .name = "force_empty",
4219                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4220         },
4221         {
4222                 .name = "use_hierarchy",
4223                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4224                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4225         },
4226         {
4227                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4228                 .write = memcg_write_event_control,
4229                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4230         },
4231         {
4232                 .name = "swappiness",
4233                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4234                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4235         },
4236         {
4237                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4238                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4239                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4240         },
4241         {
4242                 .name = "oom_control",
4243                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4244                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4245                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4246         },
4247         {
4248                 .name = "pressure_level",
4249         },
4250 #ifdef CONFIG_NUMA
4251         {
4252                 .name = "numa_stat",
4253                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4254         },
4255 #endif
4256         {
4257                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4258                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4259                 .write = mem_cgroup_write,
4260                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4261         },
4262         {
4263                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4264                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4265                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4266         },
4267         {
4268                 .name = "kmem.failcnt",
4269                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4270                 .write = mem_cgroup_reset,
4271                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4272         },
4273         {
4274                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4275                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4276                 .write = mem_cgroup_reset,
4277                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4278         },
4279 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4280         {
4281                 .name = "kmem.slabinfo",
4282                 .seq_start = memcg_slab_start,
4283                 .seq_next = memcg_slab_next,
4284                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4285                 .seq_show = memcg_slab_show,
4286         },
4287 #endif
4288         {
4289                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4290                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4291                 .write = mem_cgroup_write,
4292                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4293         },
4294         {
4295                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4296                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4297                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4298         },
4299         {
4300                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4301                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4302                 .write = mem_cgroup_reset,
4303                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4304         },
4305         {
4306                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4307                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4308                 .write = mem_cgroup_reset,
4309                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4310         },
4311         { },    /* terminate */
4312 };
4313
4314 /*
4315  * Private memory cgroup IDR
4316  *
4317  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4318  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4319  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4320  * memory-controlled cgroups to 64k.
4321  *
4322  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4323  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4324  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4325  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4326  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4327  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4328  *
4329  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4330  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4331  * when the CSS is offlined.
4332  *
4333  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4334  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4335  * those references are manageable from userspace.
4336  */
4337
4338 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4339
4340 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4341 {
4342         if (memcg->id.id > 0) {
4343                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4344                 memcg->id.id = 0;
4345         }
4346 }
4347
4348 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4349 {
4350         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4351 }
4352
4353 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4354 {
4355         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4356                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4357
4358                 /* Memcg ID pins CSS */
4359                 css_put(&memcg->css);
4360         }
4361 }
4362
4363 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4364 {
4365         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4366 }
4367
4368 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4369 {
4370         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4371 }
4372
4373 /**
4374  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4375  * @id: the memcg id to look up
4376  *
4377  * Caller must hold rcu_read_lock().
4378  */
4379 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4380 {
4381         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4382         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4383 }
4384
4385 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4386 {
4387         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4388         int tmp = node;
4389         /*
4390          * This routine is called against possible nodes.
4391          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4392          *
4393          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4394          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4395          *       function.
4396          */
4397         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4398                 tmp = -1;
4399         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4400         if (!pn)
4401                 return 1;
4402
4403         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4404         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4405                 kfree(pn);
4406                 return 1;
4407         }
4408
4409         lruvec_init(&pn->lruvec);
4410         pn->usage_in_excess = 0;
4411         pn->on_tree = false;
4412         pn->memcg = memcg;
4413
4414         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4415         return 0;
4416 }
4417
4418 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4419 {
4420         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4421
4422         if (!pn)
4423                 return;
4424
4425         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4426         kfree(pn);
4427 }
4428
4429 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4430 {
4431         int node;
4432
4433         for_each_node(node)
4434                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4435         free_percpu(memcg->stat_cpu);
4436         kfree(memcg);
4437 }
4438
4439 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4440 {
4441         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4442         __mem_cgroup_free(memcg);
4443 }
4444
4445 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4446 {
4447         struct mem_cgroup *memcg;
4448         unsigned int size;
4449         int node;
4450
4451         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4452         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4453
4454         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4455         if (!memcg)
4456                 return NULL;
4457
4458         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4459                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4460                                  GFP_KERNEL);
4461         if (memcg->id.id < 0)
4462                 goto fail;
4463
4464         memcg->stat_cpu = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4465         if (!memcg->stat_cpu)
4466                 goto fail;
4467
4468         for_each_node(node)
4469                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4470                         goto fail;
4471
4472         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4473                 goto fail;
4474
4475         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4476         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4477         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4478         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4479         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4480         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4481         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4482         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4483         memcg->socket_pressure = jiffies;
4484 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4485         memcg->kmemcg_id = -1;
4486 #endif
4487 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4488         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4489 #endif
4490         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4491         return memcg;
4492 fail:
4493         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4494         __mem_cgroup_free(memcg);
4495         return NULL;
4496 }
4497
4498 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4499 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4500 {
4501         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4502         struct mem_cgroup *memcg;
4503         long error = -ENOMEM;
4504
4505         memcg = mem_cgroup_alloc();
4506         if (!memcg)
4507                 return ERR_PTR(error);
4508
4509         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4510         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4511         if (parent) {
4512                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4513                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4514         }
4515         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4516                 memcg->use_hierarchy = true;
4517                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4518                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4519                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4520                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4521                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4522         } else {
4523                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4524                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4525                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4526                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4527                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4528                 /*
4529                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4530                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4531                  * unfortunate state in our controller.
4532                  */
4533                 if (parent != root_mem_cgroup)
4534                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4535         }
4536
4537         /* The following stuff does not apply to the root */
4538         if (!parent) {
4539                 root_mem_cgroup = memcg;
4540                 return &memcg->css;
4541         }
4542
4543         error = memcg_online_kmem(memcg);
4544         if (error)
4545                 goto fail;
4546
4547         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4548                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4549
4550         return &memcg->css;
4551 fail:
4552         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4553         mem_cgroup_free(memcg);
4554         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4555 }
4556
4557 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4558 {
4559         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4560
4561         /*
4562          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
4563          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
4564          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
4565          */
4566         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
4567                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4568                 return -ENOMEM;
4569         }
4570
4571         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4572         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
4573         css_get(css);
4574         return 0;
4575 }
4576
4577 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4578 {
4579         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4580         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4581
4582         /*
4583          * Unregister events and notify userspace.
4584          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4585          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4586          */
4587         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4588         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4589                 list_del_init(&event->list);
4590                 schedule_work(&event->remove);
4591         }
4592         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4593
4594         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4595         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4596
4597         memcg_offline_kmem(memcg);
4598         wb_memcg_offline(memcg);
4599
4600         drain_all_stock(memcg);
4601
4602         mem_cgroup_id_put(memcg);
4603 }
4604
4605 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4606 {
4607         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4608
4609         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4610 }
4611
4612 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4613 {
4614         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4615
4616         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4617                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4618
4619         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4620                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4621
4622         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4623         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4624         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4625         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
4626         memcg_free_kmem(memcg);
4627         mem_cgroup_free(memcg);
4628 }
4629
4630 /**
4631  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4632  * @css: the target css
4633  *
4634  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4635  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4636  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4637  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4638  * made visible again.
4639  *
4640  * The current implementation only resets the essential configurations.
4641  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4642  */
4643 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4644 {
4645         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4646
4647         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4648         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4649         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4650         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4651         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4652         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4653         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4654         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4655         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4656         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4657 }
4658
4659 #ifdef CONFIG_MMU
4660 /* Handlers for move charge at task migration. */
4661 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4662 {
4663         int ret;
4664
4665         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4666         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4667         if (!ret) {
4668                 mc.precharge += count;
4669                 return ret;
4670         }
4671
4672         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4673         while (count--) {
4674                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4675                 if (ret)
4676                         return ret;
4677                 mc.precharge++;
4678                 cond_resched();
4679         }
4680         return 0;
4681 }
4682
4683 union mc_target {
4684         struct page     *page;
4685         swp_entry_t     ent;
4686 };
4687
4688 enum mc_target_type {
4689         MC_TARGET_NONE = 0,
4690         MC_TARGET_PAGE,
4691         MC_TARGET_SWAP,
4692         MC_TARGET_DEVICE,
4693 };
4694
4695 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4696                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4697 {
4698         struct page *page = _vm_normal_page(vma, addr, ptent, true);
4699
4700         if (!page || !page_mapped(page))
4701                 return NULL;
4702         if (PageAnon(page)) {
4703                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4704                         return NULL;
4705         } else {
4706                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4707                         return NULL;
4708         }
4709         if (!get_page_unless_zero(page))
4710                 return NULL;
4711
4712         return page;
4713 }
4714
4715 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
4716 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4717                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4718 {
4719         struct page *page = NULL;
4720         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4721
4722         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4723                 return NULL;
4724
4725         /*
4726          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
4727          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
4728          * as special swap entry in the CPU page table.
4729          */
4730         if (is_device_private_entry(ent)) {
4731                 page = device_private_entry_to_page(ent);
4732                 /*
4733                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
4734                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
4735                  */
4736                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
4737                         return NULL;
4738                 return page;
4739         }
4740
4741         /*
4742          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4743          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4744          */
4745         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4746         if (do_memsw_account())
4747                 entry->val = ent.val;
4748
4749         return page;
4750 }
4751 #else
4752 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4753                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4754 {
4755         return NULL;
4756 }
4757 #endif
4758
4759 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4760                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4761 {
4762         struct page *page = NULL;
4763         struct address_space *mapping;
4764         pgoff_t pgoff;
4765
4766         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4767                 return NULL;
4768         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4769                 return NULL;
4770
4771         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4772         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4773
4774         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4775 #ifdef CONFIG_SWAP
4776         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4777         if (shmem_mapping(mapping)) {
4778                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4779                 if (xa_is_value(page)) {
4780                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4781                         if (do_memsw_account())
4782                                 *entry = swp;
4783                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4784                                              swp_offset(swp));
4785                 }
4786         } else
4787                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4788 #else
4789         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4790 #endif
4791         return page;
4792 }
4793
4794 /**
4795  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4796  * @page: the page
4797  * @compound: charge the page as compound or small page
4798  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4799  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4800  *
4801  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4802  *
4803  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4804  * from old cgroup.
4805  */
4806 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4807                                    bool compound,
4808                                    struct mem_cgroup *from,
4809                                    struct mem_cgroup *to)
4810 {
4811         unsigned long flags;
4812         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4813         int ret;
4814         bool anon;
4815
4816         VM_BUG_ON(from == to);
4817         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4818         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4819
4820         /*
4821          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4822          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4823          */
4824         ret = -EBUSY;
4825         if (!trylock_page(page))
4826                 goto out;
4827
4828         ret = -EINVAL;
4829         if (page->mem_cgroup != from)
4830                 goto out_unlock;
4831
4832         anon = PageAnon(page);
4833
4834         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4835
4836         if (!anon && page_mapped(page)) {
4837                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
4838                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
4839         }
4840
4841         /*
4842          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4843          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
4844          * So mapping should be stable for dirty pages.
4845          */
4846         if (!anon && PageDirty(page)) {
4847                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4848
4849                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4850                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
4851                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
4852                 }
4853         }
4854
4855         if (PageWriteback(page)) {
4856                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
4857                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
4858         }
4859
4860         /*
4861          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4862          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4863          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4864          */
4865
4866         /* caller should have done css_get */
4867         page->mem_cgroup = to;
4868         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4869
4870         ret = 0;
4871
4872         local_irq_disable();
4873         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4874         memcg_check_events(to, page);
4875         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4876         memcg_check_events(from, page);
4877         local_irq_enable();
4878 out_unlock:
4879         unlock_page(page);
4880 out:
4881         return ret;
4882 }
4883
4884 /**
4885  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4886  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4887  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4888  * @ptent: the pte to be checked
4889  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4890  *
4891  * Returns
4892  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4893  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4894  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4895  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4896  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4897  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4898  *     in target->ent.
4899  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PUBLIC
4900  *     or MEMORY_DEVICE_PRIVATE (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
4901  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
4902  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
4903  *     regular page.
4904  *
4905  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
4906  *
4907  * Called with pte lock held.
4908  */
4909
4910 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4911                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4912 {
4913         struct page *page = NULL;
4914         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4915         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4916
4917         if (pte_present(ptent))
4918                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4919         else if (is_swap_pte(ptent))
4920                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4921         else if (pte_none(ptent))
4922                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4923
4924         if (!page && !ent.val)
4925                 return ret;
4926         if (page) {
4927                 /*
4928                  * Do only loose check w/o serialization.
4929                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4930                  * not under LRU exclusion.
4931                  */
4932                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4933                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4934                         if (is_device_private_page(page) ||
4935                             is_device_public_page(page))
4936                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
4937                         if (target)
4938                                 target->page = page;
4939                 }
4940                 if (!ret || !target)
4941                         put_page(page);
4942         }
4943         /*
4944          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
4945          * But we cannot move a tail-page in a THP.
4946          */
4947         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
4948             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4949                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4950                 if (target)
4951                         target->ent = ent;
4952         }
4953         return ret;
4954 }
4955
4956 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4957 /*
4958  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
4959  * not support them for now.
4960  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4961  */
4962 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4963                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4964 {
4965         struct page *page = NULL;
4966         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4967
4968         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
4969                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
4970                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
4971                 return ret;
4972         }
4973         page = pmd_page(pmd);
4974         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4975         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4976                 return ret;
4977         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4978                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4979                 if (target) {
4980                         get_page(page);
4981                         target->page = page;
4982                 }
4983         }
4984         return ret;
4985 }
4986 #else
4987 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4988                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4989 {
4990         return MC_TARGET_NONE;
4991 }
4992 #endif
4993
4994 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4995                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4996                                         struct mm_walk *walk)
4997 {
4998         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4999         pte_t *pte;
5000         spinlock_t *ptl;
5001
5002         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5003         if (ptl) {
5004                 /*
5005                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5006                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PUBLIC or
5007                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE but this might change.
5008                  */
5009                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5010                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5011                 spin_unlock(ptl);
5012                 return 0;
5013         }
5014
5015         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5016                 return 0;
5017         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5018         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5019                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5020                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5021         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5022         cond_resched();
5023
5024         return 0;
5025 }
5026
5027 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5028 {
5029         unsigned long precharge;
5030
5031         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5032                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5033                 .mm = mm,
5034         };
5035         down_read(&mm->mmap_sem);
5036         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
5037                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5038         up_read(&mm->mmap_sem);
5039
5040         precharge = mc.precharge;
5041         mc.precharge = 0;
5042
5043         return precharge;
5044 }
5045
5046 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5047 {
5048         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5049
5050         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5051         mc.moving_task = current;
5052         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5053 }
5054
5055 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5056 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5057 {
5058         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5059         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5060
5061         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5062         if (mc.precharge) {
5063                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5064                 mc.precharge = 0;
5065         }
5066         /*
5067          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5068          * we must uncharge here.
5069          */
5070         if (mc.moved_charge) {
5071                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5072                 mc.moved_charge = 0;
5073         }
5074         /* we must fixup refcnts and charges */
5075         if (mc.moved_swap) {
5076                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5077                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5078                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5079
5080                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5081
5082                 /*
5083                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5084                  * should uncharge to->memory.
5085                  */
5086                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5087                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5088
5089                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5090                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5091
5092                 mc.moved_swap = 0;
5093         }
5094         memcg_oom_recover(from);
5095         memcg_oom_recover(to);
5096         wake_up_all(&mc.waitq);
5097 }
5098
5099 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5100 {
5101         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5102
5103         /*
5104          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5105          * task migration.
5106          */
5107         mc.moving_task = NULL;
5108         __mem_cgroup_clear_mc();
5109         spin_lock(&mc.lock);
5110         mc.from = NULL;
5111         mc.to = NULL;
5112         mc.mm = NULL;
5113         spin_unlock(&mc.lock);
5114
5115         mmput(mm);
5116 }
5117
5118 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5119 {
5120         struct cgroup_subsys_state *css;
5121         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5122         struct mem_cgroup *from;
5123         struct task_struct *leader, *p;
5124         struct mm_struct *mm;
5125         unsigned long move_flags;
5126         int ret = 0;
5127
5128         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5129         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5130                 return 0;
5131
5132         /*
5133          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5134          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5135          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5136          * multiple.
5137          */
5138         p = NULL;
5139         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5140                 WARN_ON_ONCE(p);
5141                 p = leader;
5142                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5143         }
5144         if (!p)
5145                 return 0;
5146
5147         /*
5148          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5149          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5150          * So we need to save it, and keep it going.
5151          */
5152         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5153         if (!move_flags)
5154                 return 0;
5155
5156         from = mem_cgroup_from_task(p);
5157
5158         VM_BUG_ON(from == memcg);
5159
5160         mm = get_task_mm(p);
5161         if (!mm)
5162                 return 0;
5163         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5164         if (mm->owner == p) {
5165                 VM_BUG_ON(mc.from);
5166                 VM_BUG_ON(mc.to);
5167                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5168                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5169                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5170
5171                 spin_lock(&mc.lock);
5172                 mc.mm = mm;
5173                 mc.from = from;
5174                 mc.to = memcg;
5175                 mc.flags = move_flags;
5176                 spin_unlock(&mc.lock);
5177                 /* We set mc.moving_task later */
5178
5179                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5180                 if (ret)
5181                         mem_cgroup_clear_mc();
5182         } else {
5183                 mmput(mm);
5184         }
5185         return ret;
5186 }
5187
5188 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5189 {
5190         if (mc.to)
5191                 mem_cgroup_clear_mc();
5192 }
5193
5194 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5195                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5196                                 struct mm_walk *walk)
5197 {
5198         int ret = 0;
5199         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5200         pte_t *pte;
5201         spinlock_t *ptl;
5202         enum mc_target_type target_type;
5203         union mc_target target;
5204         struct page *page;
5205
5206         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5207         if (ptl) {
5208                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5209                         spin_unlock(ptl);
5210                         return 0;
5211                 }
5212                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5213                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5214                         page = target.page;
5215                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5216                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5217                                                              mc.from, mc.to)) {
5218                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5219                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5220                                 }
5221                                 putback_lru_page(page);
5222                         }
5223                         put_page(page);
5224                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5225                         page = target.page;
5226                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5227                                                      mc.from, mc.to)) {
5228                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5229                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5230                         }
5231                         put_page(page);
5232                 }
5233                 spin_unlock(ptl);
5234                 return 0;
5235         }
5236
5237         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5238                 return 0;
5239 retry:
5240         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5241         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5242                 pte_t ptent = *(pte++);
5243                 bool device = false;
5244                 swp_entry_t ent;
5245
5246                 if (!mc.precharge)
5247                         break;
5248
5249                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5250                 case MC_TARGET_DEVICE:
5251                         device = true;
5252                         /* fall through */
5253                 case MC_TARGET_PAGE:
5254                         page = target.page;
5255                         /*
5256                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5257                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5258                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5259                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5260                          */
5261                         if (PageTransCompound(page))
5262                                 goto put;
5263                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5264                                 goto put;
5265                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5266                                                 mc.from, mc.to)) {
5267                                 mc.precharge--;
5268                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5269                                 mc.moved_charge++;
5270                         }
5271                         if (!device)
5272                                 putback_lru_page(page);
5273 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5274                         put_page(page);
5275                         break;
5276                 case MC_TARGET_SWAP:
5277                         ent = target.ent;
5278                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5279                                 mc.precharge--;
5280                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5281                                 mc.moved_swap++;
5282                         }
5283                         break;
5284                 default:
5285                         break;
5286                 }
5287         }
5288         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5289         cond_resched();
5290
5291         if (addr != end) {
5292                 /*
5293                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5294                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5295                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5296                  * phase.
5297                  */
5298                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5299                 if (!ret)
5300                         goto retry;
5301         }
5302
5303         return ret;
5304 }
5305
5306 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5307 {
5308         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5309                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5310                 .mm = mc.mm,
5311         };
5312
5313         lru_add_drain_all();
5314         /*
5315          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5316          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5317          * for already started RCU-only updates to finish.
5318          */
5319         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5320         synchronize_rcu();
5321 retry:
5322         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5323                 /*
5324                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5325                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5326                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5327                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5328                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5329                  */
5330                 __mem_cgroup_clear_mc();
5331                 cond_resched();
5332                 goto retry;
5333         }
5334         /*
5335          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5336          * additional charge, the page walk just aborts.
5337          */
5338         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5339
5340         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5341         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5342 }
5343
5344 static void mem_cgroup_move_task(void)
5345 {
5346         if (mc.to) {
5347                 mem_cgroup_move_charge();
5348                 mem_cgroup_clear_mc();
5349         }
5350 }
5351 #else   /* !CONFIG_MMU */
5352 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5353 {
5354         return 0;
5355 }
5356 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5357 {
5358 }
5359 static void mem_cgroup_move_task(void)
5360 {
5361 }
5362 #endif
5363
5364 /*
5365  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5366  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5367  * attempt.
5368  */
5369 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5370 {
5371         /*
5372          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5373          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5374          * on for the root memcg is enough.
5375          */
5376         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5377                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5378         else
5379                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5380 }
5381
5382 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5383 {
5384         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5385                 seq_puts(m, "max\n");
5386         else
5387                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5388
5389         return 0;
5390 }
5391
5392 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5393                                struct cftype *cft)
5394 {
5395         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5396
5397         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5398 }
5399
5400 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5401 {
5402         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5403                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5404 }
5405
5406 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5407                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5408 {
5409         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5410         unsigned long min;
5411         int err;
5412
5413         buf = strstrip(buf);
5414         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5415         if (err)
5416                 return err;
5417
5418         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5419
5420         return nbytes;
5421 }
5422
5423 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5424 {
5425         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5426                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5427 }
5428
5429 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5430                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5431 {
5432         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5433         unsigned long low;
5434         int err;
5435
5436         buf = strstrip(buf);
5437         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5438         if (err)
5439                 return err;
5440
5441         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5442
5443         return nbytes;
5444 }
5445
5446 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5447 {
5448         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
5449 }
5450
5451 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5452                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5453 {
5454         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5455         unsigned long nr_pages;
5456         unsigned long high;
5457         int err;
5458
5459         buf = strstrip(buf);
5460         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5461         if (err)
5462                 return err;
5463
5464         memcg->high = high;
5465
5466         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5467         if (nr_pages > high)
5468                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5469                                              GFP_KERNEL, true);
5470
5471         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5472         return nbytes;
5473 }
5474
5475 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5476 {
5477         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5478                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
5479 }
5480
5481 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5482                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5483 {
5484         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5485         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5486         bool drained = false;
5487         unsigned long max;
5488         int err;
5489
5490         buf = strstrip(buf);
5491         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5492         if (err)
5493                 return err;
5494
5495         xchg(&memcg->memory.max, max);
5496
5497         for (;;) {
5498                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5499
5500                 if (nr_pages <= max)
5501                         break;
5502
5503                 if (signal_pending(current)) {
5504                         err = -EINTR;
5505                         break;
5506                 }
5507
5508                 if (!drained) {
5509                         drain_all_stock(memcg);
5510                         drained = true;
5511                         continue;
5512                 }
5513
5514                 if (nr_reclaims) {
5515                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5516                                                           GFP_KERNEL, true))
5517                                 nr_reclaims--;
5518                         continue;
5519                 }
5520
5521                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
5522                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5523                         break;
5524         }
5525
5526         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5527         return nbytes;
5528 }
5529
5530 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5531 {
5532         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5533
5534         seq_printf(m, "low %lu\n",
5535                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_LOW]));
5536         seq_printf(m, "high %lu\n",
5537                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_HIGH]));
5538         seq_printf(m, "max %lu\n",
5539                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_MAX]));
5540         seq_printf(m, "oom %lu\n",
5541                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM]));
5542         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
5543                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
5544
5545         return 0;
5546 }
5547
5548 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5549 {
5550         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5551         struct accumulated_stats acc;
5552         int i;
5553
5554         /*
5555          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5556          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5557          *
5558          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5559          * 1) generic big picture -> specifics and details
5560          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5561          *
5562          * Current memory state:
5563          */
5564
5565         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
5566         acc.stats_size = MEMCG_NR_STAT;
5567         acc.events_size = NR_VM_EVENT_ITEMS;
5568         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
5569
5570         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5571                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS] * PAGE_SIZE);
5572         seq_printf(m, "file %llu\n",
5573                    (u64)acc.stat[MEMCG_CACHE] * PAGE_SIZE);
5574         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5575                    (u64)acc.stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5576         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5577                    (u64)(acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] +
5578                          acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5579         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5580                    (u64)acc.stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5581
5582         seq_printf(m, "shmem %llu\n",
5583                    (u64)acc.stat[NR_SHMEM] * PAGE_SIZE);
5584         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5585                    (u64)acc.stat[NR_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5586         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5587                    (u64)acc.stat[NR_FILE_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5588         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5589                    (u64)acc.stat[NR_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5590
5591         /*
5592          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
5593          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
5594          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
5595          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
5596          */
5597         seq_printf(m, "anon_thp %llu\n",
5598                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS_HUGE] * PAGE_SIZE);
5599
5600         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5601                 seq_printf(m, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5602                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
5603
5604         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5605                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5606         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5607                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5608
5609         /* Accumulated memory events */
5610
5611         seq_printf(m, "pgfault %lu\n", acc.events[PGFAULT]);
5612         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n", acc.events[PGMAJFAULT]);
5613
5614         seq_printf(m, "workingset_refault %lu\n",
5615                    acc.stat[WORKINGSET_REFAULT]);
5616         seq_printf(m, "workingset_activate %lu\n",
5617                    acc.stat[WORKINGSET_ACTIVATE]);
5618         seq_printf(m, "workingset_nodereclaim %lu\n",
5619                    acc.stat[WORKINGSET_NODERECLAIM]);
5620
5621         seq_printf(m, "pgrefill %lu\n", acc.events[PGREFILL]);
5622         seq_printf(m, "pgscan %lu\n", acc.events[PGSCAN_KSWAPD] +
5623                    acc.events[PGSCAN_DIRECT]);
5624         seq_printf(m, "pgsteal %lu\n", acc.events[PGSTEAL_KSWAPD] +
5625                    acc.events[PGSTEAL_DIRECT]);
5626         seq_printf(m, "pgactivate %lu\n", acc.events[PGACTIVATE]);
5627         seq_printf(m, "pgdeactivate %lu\n", acc.events[PGDEACTIVATE]);
5628         seq_printf(m, "pglazyfree %lu\n", acc.events[PGLAZYFREE]);
5629         seq_printf(m, "pglazyfreed %lu\n", acc.events[PGLAZYFREED]);
5630
5631 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5632         seq_printf(m, "thp_fault_alloc %lu\n", acc.events[THP_FAULT_ALLOC]);
5633         seq_printf(m, "thp_collapse_alloc %lu\n",
5634                    acc.events[THP_COLLAPSE_ALLOC]);
5635 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
5636
5637         return 0;
5638 }
5639
5640 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
5641 {
5642         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5643
5644         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
5645
5646         return 0;
5647 }
5648
5649 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
5650                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5651 {
5652         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5653         int ret, oom_group;
5654
5655         buf = strstrip(buf);
5656         if (!buf)
5657                 return -EINVAL;
5658
5659         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
5660         if (ret)
5661                 return ret;
5662
5663         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
5664                 return -EINVAL;
5665
5666         memcg->oom_group = oom_group;
5667
5668         return nbytes;
5669 }
5670
5671 static struct cftype memory_files[] = {
5672         {
5673                 .name = "current",
5674                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5675                 .read_u64 = memory_current_read,
5676         },
5677         {
5678                 .name = "min",
5679                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5680                 .seq_show = memory_min_show,
5681                 .write = memory_min_write,
5682         },
5683         {
5684                 .name = "low",
5685                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5686                 .seq_show = memory_low_show,
5687                 .write = memory_low_write,
5688         },
5689         {
5690                 .name = "high",
5691                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5692                 .seq_show = memory_high_show,
5693                 .write = memory_high_write,
5694         },
5695         {
5696                 .name = "max",
5697                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5698                 .seq_show = memory_max_show,
5699                 .write = memory_max_write,
5700         },
5701         {
5702                 .name = "events",
5703                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5704                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5705                 .seq_show = memory_events_show,
5706         },
5707         {
5708                 .name = "stat",
5709                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5710                 .seq_show = memory_stat_show,
5711         },
5712         {
5713                 .name = "oom.group",
5714                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
5715                 .seq_show = memory_oom_group_show,
5716                 .write = memory_oom_group_write,
5717         },
5718         { }     /* terminate */
5719 };
5720
5721 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5722         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5723         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5724         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5725         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5726         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5727         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5728         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5729         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5730         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5731         .bind = mem_cgroup_bind,
5732         .dfl_cftypes = memory_files,
5733         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5734         .early_init = 0,
5735 };
5736
5737 /**
5738  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
5739  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
5740  * @memcg: the memory cgroup to check
5741  *
5742  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
5743  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
5744  *
5745  * Returns one of the following:
5746  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
5747  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
5748  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
5749  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
5750  *
5751  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
5752  *
5753  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
5754  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
5755  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
5756  *
5757  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
5758  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
5759  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
5760  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
5761  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
5762  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
5763  * protected memory.
5764  *
5765  *                                             low_usage
5766  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
5767  *                                        siblings_low_usage
5768  *
5769  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
5770  * low_usage = |
5771  *             | 0, otherwise.
5772  *
5773  *
5774  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
5775  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
5776  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
5777  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
5778  * distribution.
5779  *
5780  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
5781  *
5782  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
5783  *    //\\
5784  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
5785  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
5786  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
5787  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
5788  *
5789  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
5790  * is expected (approximately):
5791  *
5792  *     A/memory.current = 2G
5793  *
5794  *     B/memory.current = 1.3G
5795  *     C/memory.current = 0.6G
5796  *     D/memory.current = 0
5797  *     E/memory.current = 0
5798  *
5799  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
5800  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
5801  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
5802  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
5803  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
5804  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
5805  * as memory.low is a best-effort mechanism.
5806  */
5807 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
5808                                                 struct mem_cgroup *memcg)
5809 {
5810         struct mem_cgroup *parent;
5811         unsigned long emin, parent_emin;
5812         unsigned long elow, parent_elow;
5813         unsigned long usage;
5814
5815         if (mem_cgroup_disabled())
5816                 return MEMCG_PROT_NONE;
5817
5818         if (!root)
5819                 root = root_mem_cgroup;
5820         if (memcg == root)
5821                 return MEMCG_PROT_NONE;
5822
5823         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
5824         if (!usage)
5825                 return MEMCG_PROT_NONE;
5826
5827         emin = memcg->memory.min;
5828         elow = memcg->memory.low;
5829
5830         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5831         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
5832         if (!parent)
5833                 return MEMCG_PROT_NONE;
5834
5835         if (parent == root)
5836                 goto exit;
5837
5838         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
5839         emin = min(emin, parent_emin);
5840         if (emin && parent_emin) {
5841                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
5842
5843                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
5844                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
5845                         &parent->memory.children_min_usage);
5846
5847                 if (min_usage && siblings_min_usage)
5848                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
5849                                    siblings_min_usage);
5850         }
5851
5852         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
5853         elow = min(elow, parent_elow);
5854         if (elow && parent_elow) {
5855                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
5856
5857                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
5858                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
5859                         &parent->memory.children_low_usage);
5860
5861                 if (low_usage && siblings_low_usage)
5862                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
5863                                    siblings_low_usage);
5864         }
5865
5866 exit:
5867         memcg->memory.emin = emin;
5868         memcg->memory.elow = elow;
5869
5870         if (usage <= emin)
5871                 return MEMCG_PROT_MIN;
5872         else if (usage <= elow)
5873                 return MEMCG_PROT_LOW;
5874         else
5875                 return MEMCG_PROT_NONE;
5876 }
5877
5878 /**
5879  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5880  * @page: page to charge
5881  * @mm: mm context of the victim
5882  * @gfp_mask: reclaim mode
5883  * @memcgp: charged memcg return
5884  * @compound: charge the page as compound or small page
5885  *
5886  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5887  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5888  *
5889  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5890  * Otherwise, an error code is returned.
5891  *
5892  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5893  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5894  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5895  */
5896 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5897                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5898                           bool compound)
5899 {
5900         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5901         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5902         int ret = 0;
5903
5904         if (mem_cgroup_disabled())
5905                 goto out;
5906
5907         if (PageSwapCache(page)) {
5908                 /*
5909                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5910                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5911                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5912                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5913                  * in turn serializes uncharging.
5914                  */
5915                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5916                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
5917                         goto out;
5918
5919                 if (do_swap_account) {
5920                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5921                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5922
5923                         rcu_read_lock();
5924                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5925                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5926                                 memcg = NULL;
5927                         rcu_read_unlock();
5928                 }
5929         }
5930
5931         if (!memcg)
5932                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5933
5934         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5935
5936         css_put(&memcg->css);
5937 out:
5938         *memcgp = memcg;
5939         return ret;
5940 }
5941
5942 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5943                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5944                           bool compound)
5945 {
5946         struct mem_cgroup *memcg;
5947         int ret;
5948
5949         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
5950         memcg = *memcgp;
5951         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
5952         return ret;
5953 }
5954
5955 /**
5956  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5957  * @page: page to charge
5958  * @memcg: memcg to charge the page to
5959  * @lrucare: page might be on LRU already
5960  * @compound: charge the page as compound or small page
5961  *
5962  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5963  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5964  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5965  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5966  *
5967  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5968  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5969  *
5970  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5971  */
5972 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5973                               bool lrucare, bool compound)
5974 {
5975         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5976
5977         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5978         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5979
5980         if (mem_cgroup_disabled())
5981                 return;
5982         /*
5983          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5984          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5985          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5986          */
5987         if (!memcg)
5988                 return;
5989
5990         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5991
5992         local_irq_disable();
5993         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5994         memcg_check_events(memcg, page);
5995         local_irq_enable();
5996
5997         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5998                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5999                 /*
6000                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6001                  * let's not wait for it.  The page already received a
6002                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6003                  */
6004                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6005         }
6006 }
6007
6008 /**
6009  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6010  * @page: page to charge
6011  * @memcg: memcg to charge the page to
6012  * @compound: charge the page as compound or small page
6013  *
6014  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6015  */
6016 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6017                 bool compound)
6018 {
6019         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6020
6021         if (mem_cgroup_disabled())
6022                 return;
6023         /*
6024          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6025          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6026          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6027          */
6028         if (!memcg)
6029                 return;
6030
6031         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6032 }
6033
6034 struct uncharge_gather {
6035         struct mem_cgroup *memcg;
6036         unsigned long pgpgout;
6037         unsigned long nr_anon;
6038         unsigned long nr_file;
6039         unsigned long nr_kmem;
6040         unsigned long nr_huge;
6041         unsigned long nr_shmem;
6042         struct page *dummy_page;
6043 };
6044
6045 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6046 {
6047         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6048 }
6049
6050 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6051 {
6052         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6053         unsigned long flags;
6054
6055         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6056                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6057                 if (do_memsw_account())
6058                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6059                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6060                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6061                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6062         }
6063
6064         local_irq_save(flags);
6065         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6066         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6067         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6068         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6069         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6070         __this_cpu_add(ug->memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
6071         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6072         local_irq_restore(flags);
6073
6074         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6075                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6076 }
6077
6078 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6079 {
6080         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6081         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6082                         !PageHWPoison(page) , page);
6083
6084         if (!page->mem_cgroup)
6085                 return;
6086
6087         /*
6088          * Nobody should be changing or seriously looking at
6089          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6090          * exclusive access to the page.
6091          */
6092
6093         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6094                 if (ug->memcg) {
6095                         uncharge_batch(ug);
6096                         uncharge_gather_clear(ug);
6097                 }
6098                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6099         }
6100
6101         if (!PageKmemcg(page)) {
6102                 unsigned int nr_pages = 1;
6103
6104                 if (PageTransHuge(page)) {
6105                         nr_pages <<= compound_order(page);
6106                         ug->nr_huge += nr_pages;
6107                 }
6108                 if (PageAnon(page))
6109                         ug->nr_anon += nr_pages;
6110                 else {
6111                         ug->nr_file += nr_pages;
6112                         if (PageSwapBacked(page))
6113                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6114                 }
6115                 ug->pgpgout++;
6116         } else {
6117                 ug->nr_kmem += 1 << compound_order(page);
6118                 __ClearPageKmemcg(page);
6119         }
6120
6121         ug->dummy_page = page;
6122         page->mem_cgroup = NULL;
6123 }
6124
6125 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6126 {
6127         struct uncharge_gather ug;
6128         struct list_head *next;
6129
6130         uncharge_gather_clear(&ug);
6131
6132         /*
6133          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6134          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6135          */
6136         next = page_list->next;
6137         do {
6138                 struct page *page;
6139
6140                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6141                 next = page->lru.next;
6142
6143                 uncharge_page(page, &ug);
6144         } while (next != page_list);
6145
6146         if (ug.memcg)
6147                 uncharge_batch(&ug);
6148 }
6149
6150 /**
6151  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6152  * @page: page to uncharge
6153  *
6154  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6155  * mem_cgroup_commit_charge().
6156  */
6157 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6158 {
6159         struct uncharge_gather ug;
6160
6161         if (mem_cgroup_disabled())
6162                 return;
6163
6164         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6165         if (!page->mem_cgroup)
6166                 return;
6167
6168         uncharge_gather_clear(&ug);
6169         uncharge_page(page, &ug);
6170         uncharge_batch(&ug);
6171 }
6172
6173 /**
6174  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6175  * @page_list: list of pages to uncharge
6176  *
6177  * Uncharge a list of pages previously charged with
6178  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6179  */
6180 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6181 {
6182         if (mem_cgroup_disabled())
6183                 return;
6184
6185         if (!list_empty(page_list))
6186                 uncharge_list(page_list);
6187 }
6188
6189 /**
6190  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6191  * @oldpage: currently circulating page
6192  * @newpage: replacement page
6193  *
6194  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6195  * be uncharged upon free.
6196  *
6197  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6198  */
6199 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6200 {
6201         struct mem_cgroup *memcg;
6202         unsigned int nr_pages;
6203         bool compound;
6204         unsigned long flags;
6205
6206         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6207         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6208         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6209         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6210                        newpage);
6211
6212         if (mem_cgroup_disabled())
6213                 return;
6214
6215         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6216         if (newpage->mem_cgroup)
6217                 return;
6218
6219         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6220         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6221         if (!memcg)
6222                 return;
6223
6224         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6225         compound = PageTransHuge(newpage);
6226         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6227
6228         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6229         if (do_memsw_account())
6230                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6231         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6232
6233         commit_charge(newpage, memcg, false);
6234
6235         local_irq_save(flags);
6236         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6237         memcg_check_events(memcg, newpage);
6238         local_irq_restore(flags);
6239 }
6240
6241 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6242 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6243
6244 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6245 {
6246         struct mem_cgroup *memcg;
6247
6248         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6249                 return;
6250
6251         /*
6252          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6253          * filled. It won't however, necessarily happen from
6254          * process context. So the test for root memcg given
6255          * the current task's memcg won't help us in this case.
6256          *
6257          * Respecting the original socket's memcg is a better
6258          * decision in this case.
6259          */
6260         if (sk->sk_memcg) {
6261                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6262                 return;
6263         }
6264
6265         rcu_read_lock();
6266         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6267         if (memcg == root_mem_cgroup)
6268                 goto out;
6269         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6270                 goto out;
6271         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6272                 sk->sk_memcg = memcg;
6273 out:
6274         rcu_read_unlock();
6275 }
6276
6277 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6278 {
6279         if (sk->sk_memcg)
6280                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6281 }
6282
6283 /**
6284  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6285  * @memcg: memcg to charge
6286  * @nr_pages: number of pages to charge
6287  *
6288  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6289  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6290  */
6291 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6292 {
6293         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6294
6295         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6296                 struct page_counter *fail;
6297
6298                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6299                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6300                         return true;
6301                 }
6302                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6303                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6304                 return false;
6305         }
6306
6307         /* Don't block in the packet receive path */
6308         if (in_softirq())
6309                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6310
6311         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6312
6313         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6314                 return true;
6315
6316         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6317         return false;
6318 }
6319
6320 /**
6321  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6322  * @memcg: memcg to uncharge
6323  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6324  */
6325 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6326 {
6327         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6328                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6329                 return;
6330         }
6331
6332         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6333
6334         refill_stock(memcg, nr_pages);
6335 }
6336
6337 static int __init cgroup_memory(char *s)
6338 {
6339         char *token;
6340
6341         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6342                 if (!*token)
6343                         continue;
6344                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6345                         cgroup_memory_nosocket = true;
6346                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6347                         cgroup_memory_nokmem = true;
6348         }
6349         return 0;
6350 }
6351 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6352
6353 /*
6354  * subsys_initcall() for memory controller.
6355  *
6356  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6357  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6358  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6359  * should be initialized from here.
6360  */
6361 static int __init mem_cgroup_init(void)
6362 {
6363         int cpu, node;
6364
6365 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6366         /*
6367          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6368          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6369          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6370          * destroyed simultaneously.
6371          */
6372         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6373         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6374 #endif
6375
6376         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6377                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6378
6379         for_each_possible_cpu(cpu)
6380                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6381                           drain_local_stock);
6382
6383         for_each_node(node) {
6384                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6385
6386                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6387                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6388
6389                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6390                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6391                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6392                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6393         }
6394
6395         return 0;
6396 }
6397 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6398
6399 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6400 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6401 {
6402         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6403                 /*
6404                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6405                  * always be >= 1.
6406                  */
6407                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6408                         VM_BUG_ON(1);
6409                         break;
6410                 }
6411                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6412                 if (!memcg)
6413                         memcg = root_mem_cgroup;
6414         }
6415         return memcg;
6416 }
6417
6418 /**
6419  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6420  * @page: page whose memsw charge to transfer
6421  * @entry: swap entry to move the charge to
6422  *
6423  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6424  */
6425 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6426 {
6427         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6428         unsigned int nr_entries;
6429         unsigned short oldid;
6430
6431         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6432         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6433
6434         if (!do_memsw_account())
6435                 return;
6436
6437         memcg = page->mem_cgroup;
6438
6439         /* Readahead page, never charged */
6440         if (!memcg)
6441                 return;
6442
6443         /*
6444          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6445          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6446          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6447          */
6448         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6449         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6450         /* Get references for the tail pages, too */
6451         if (nr_entries > 1)
6452                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6453         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6454                                    nr_entries);
6455         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6456         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6457
6458         page->mem_cgroup = NULL;
6459
6460         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6461                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6462
6463         if (memcg != swap_memcg) {
6464                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6465                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6466                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6467         }
6468
6469         /*
6470          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6471          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6472          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6473          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6474          */
6475         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6476         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6477                                      -nr_entries);
6478         memcg_check_events(memcg, page);
6479
6480         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6481                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6482 }
6483
6484 /**
6485  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6486  * @page: page being added to swap
6487  * @entry: swap entry to charge
6488  *
6489  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6490  *
6491  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6492  */
6493 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6494 {
6495         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6496         struct page_counter *counter;
6497         struct mem_cgroup *memcg;
6498         unsigned short oldid;
6499
6500         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6501                 return 0;
6502
6503         memcg = page->mem_cgroup;
6504
6505         /* Readahead page, never charged */
6506         if (!memcg)
6507                 return 0;
6508
6509         if (!entry.val) {
6510                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6511                 return 0;
6512         }
6513
6514         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6515
6516         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6517             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6518                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6519                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6520                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6521                 return -ENOMEM;
6522         }
6523
6524         /* Get references for the tail pages, too */
6525         if (nr_pages > 1)
6526                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6527         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6528         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6529         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
6530
6531         return 0;
6532 }
6533
6534 /**
6535  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
6536  * @entry: swap entry to uncharge
6537  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
6538  */
6539 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
6540 {
6541         struct mem_cgroup *memcg;
6542         unsigned short id;
6543
6544         if (!do_swap_account)
6545                 return;
6546
6547         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
6548         rcu_read_lock();
6549         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6550         if (memcg) {
6551                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6552                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6553                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
6554                         else
6555                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
6556                 }
6557                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
6558                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
6559         }
6560         rcu_read_unlock();
6561 }
6562
6563 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
6564 {
6565         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
6566
6567         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6568                 return nr_swap_pages;
6569         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6570                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
6571                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
6572                                       page_counter_read(&memcg->swap));
6573         return nr_swap_pages;
6574 }
6575
6576 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
6577 {
6578         struct mem_cgroup *memcg;
6579
6580         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6581
6582         if (vm_swap_full())
6583                 return true;
6584         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6585                 return false;
6586
6587         memcg = page->mem_cgroup;
6588         if (!memcg)
6589                 return false;
6590
6591         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6592                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
6593                         return true;
6594
6595         return false;
6596 }
6597
6598 /* for remember boot option*/
6599 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6600 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6601 #else
6602 static int really_do_swap_account __initdata;
6603 #endif
6604
6605 static int __init enable_swap_account(char *s)
6606 {
6607         if (!strcmp(s, "1"))
6608                 really_do_swap_account = 1;
6609         else if (!strcmp(s, "0"))
6610                 really_do_swap_account = 0;
6611         return 1;
6612 }
6613 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6614
6615 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6616                              struct cftype *cft)
6617 {
6618         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6619
6620         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6621 }
6622
6623 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6624 {
6625         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6626                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
6627 }
6628
6629 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6630                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6631 {
6632         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6633         unsigned long max;
6634         int err;
6635
6636         buf = strstrip(buf);
6637         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6638         if (err)
6639                 return err;
6640
6641         xchg(&memcg->swap.max, max);
6642
6643         return nbytes;
6644 }
6645
6646 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6647 {
6648         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6649
6650         seq_printf(m, "max %lu\n",
6651                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
6652         seq_printf(m, "fail %lu\n",
6653                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
6654
6655         return 0;
6656 }
6657
6658 static struct cftype swap_files[] = {
6659         {
6660                 .name = "swap.current",
6661                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6662                 .read_u64 = swap_current_read,
6663         },
6664         {
6665                 .name = "swap.max",
6666                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6667                 .seq_show = swap_max_show,
6668                 .write = swap_max_write,
6669         },
6670         {
6671                 .name = "swap.events",
6672                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6673                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
6674                 .seq_show = swap_events_show,
6675         },
6676         { }     /* terminate */
6677 };
6678
6679 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6680         {
6681                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6682                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6683                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6684         },
6685         {
6686                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6687                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6688                 .write = mem_cgroup_reset,
6689                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6690         },
6691         {
6692                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6693                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6694                 .write = mem_cgroup_write,
6695                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6696         },
6697         {
6698                 .name = "memsw.failcnt",
6699                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6700                 .write = mem_cgroup_reset,
6701                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6702         },
6703         { },    /* terminate */
6704 };
6705
6706 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6707 {
6708         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6709                 do_swap_account = 1;
6710                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6711                                                swap_files));
6712                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6713                                                   memsw_cgroup_files));
6714         }
6715         return 0;
6716 }
6717 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6718
6719 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */