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