GNU Linux-libre 4.19.314-gnu1
[releases.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 static inline bool should_force_charge(void)
252 {
253         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
254                 (current->flags & PF_EXITING);
255 }
256
257 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
258 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
259 {
260         if (!memcg)
261                 memcg = root_mem_cgroup;
262         return &memcg->vmpressure;
263 }
264
265 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
266 {
267         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
268 }
269
270 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
271 /*
272  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
273  * The main reason for not using cgroup id for this:
274  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
275  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
276  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
277  *  200 entry array for that.
278  *
279  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
280  * will double each time we have to increase it.
281  */
282 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
283 int memcg_nr_cache_ids;
284
285 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
286 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
287
288 void memcg_get_cache_ids(void)
289 {
290         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
291 }
292
293 void memcg_put_cache_ids(void)
294 {
295         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
296 }
297
298 /*
299  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
300  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
301  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
302  * tunable, but that is strictly not necessary.
303  *
304  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
305  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
306  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
307  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
308  * increase ours as well if it increases.
309  */
310 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
311 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
312
313 /*
314  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
315  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
316  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
317  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
318  */
319 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
320 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
321
322 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
323
324 static int memcg_shrinker_map_size;
325 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
326
327 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
328 {
329         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
330 }
331
332 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
333                                          int size, int old_size)
334 {
335         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
336         int nid;
337
338         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
339
340         for_each_node(nid) {
341                 old = rcu_dereference_protected(
342                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
343                 /* Not yet online memcg */
344                 if (!old)
345                         return 0;
346
347                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
348                 if (!new)
349                         return -ENOMEM;
350
351                 /* Set all old bits, clear all new bits */
352                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
353                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
354
355                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
356                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
357         }
358
359         return 0;
360 }
361
362 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
363 {
364         struct mem_cgroup_per_node *pn;
365         struct memcg_shrinker_map *map;
366         int nid;
367
368         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
369                 return;
370
371         for_each_node(nid) {
372                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
373                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
374                 if (map)
375                         kvfree(map);
376                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
377         }
378 }
379
380 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
381 {
382         struct memcg_shrinker_map *map;
383         int nid, size, ret = 0;
384
385         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
386                 return 0;
387
388         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
389         size = memcg_shrinker_map_size;
390         for_each_node(nid) {
391                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
392                 if (!map) {
393                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
394                         ret = -ENOMEM;
395                         break;
396                 }
397                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
398         }
399         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
400
401         return ret;
402 }
403
404 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
405 {
406         int size, old_size, ret = 0;
407         struct mem_cgroup *memcg;
408
409         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
410         old_size = memcg_shrinker_map_size;
411         if (size <= old_size)
412                 return 0;
413
414         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
415         if (!root_mem_cgroup)
416                 goto unlock;
417
418         for_each_mem_cgroup(memcg) {
419                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
420                         continue;
421                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
422                 if (ret) {
423                         mem_cgroup_iter_break(NULL, memcg);
424                         goto unlock;
425                 }
426         }
427 unlock:
428         if (!ret)
429                 memcg_shrinker_map_size = size;
430         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
431         return ret;
432 }
433
434 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
435 {
436         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
437                 struct memcg_shrinker_map *map;
438
439                 rcu_read_lock();
440                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
441                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
442                 smp_mb__before_atomic();
443                 set_bit(shrinker_id, map->map);
444                 rcu_read_unlock();
445         }
446 }
447
448 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
449 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
450 {
451         return 0;
452 }
453 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
454 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
455
456 /**
457  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
458  * @page: page of interest
459  *
460  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
461  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
462  * until it is released.
463  *
464  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
465  * is returned.
466  */
467 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
468 {
469         struct mem_cgroup *memcg;
470
471         memcg = page->mem_cgroup;
472
473         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
474                 memcg = root_mem_cgroup;
475
476         return &memcg->css;
477 }
478
479 /**
480  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
481  * @page: the page
482  *
483  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
484  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
485  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
486  *
487  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
488  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
489  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
490  * do not care (such as procfs interfaces).
491  */
492 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
493 {
494         struct mem_cgroup *memcg;
495         unsigned long ino = 0;
496
497         rcu_read_lock();
498         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
499         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
500                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
501         if (memcg)
502                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
503         rcu_read_unlock();
504         return ino;
505 }
506
507 static struct mem_cgroup_per_node *
508 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
509 {
510         int nid = page_to_nid(page);
511
512         return memcg->nodeinfo[nid];
513 }
514
515 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
516 soft_limit_tree_node(int nid)
517 {
518         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
519 }
520
521 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
522 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
523 {
524         int nid = page_to_nid(page);
525
526         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
527 }
528
529 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
530                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
531                                          unsigned long new_usage_in_excess)
532 {
533         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
534         struct rb_node *parent = NULL;
535         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
536         bool rightmost = true;
537
538         if (mz->on_tree)
539                 return;
540
541         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
542         if (!mz->usage_in_excess)
543                 return;
544         while (*p) {
545                 parent = *p;
546                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
547                                         tree_node);
548                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
549                         p = &(*p)->rb_left;
550                         rightmost = false;
551                 }
552
553                 /*
554                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
555                  * limit by the same amount
556                  */
557                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
558                         p = &(*p)->rb_right;
559         }
560
561         if (rightmost)
562                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
563
564         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
565         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
566         mz->on_tree = true;
567 }
568
569 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
570                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
571 {
572         if (!mz->on_tree)
573                 return;
574
575         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
576                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
577
578         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
579         mz->on_tree = false;
580 }
581
582 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
583                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
584 {
585         unsigned long flags;
586
587         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
588         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
589         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
590 }
591
592 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
593 {
594         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
595         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
596         unsigned long excess = 0;
597
598         if (nr_pages > soft_limit)
599                 excess = nr_pages - soft_limit;
600
601         return excess;
602 }
603
604 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
605 {
606         unsigned long excess;
607         struct mem_cgroup_per_node *mz;
608         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
609
610         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
611         if (!mctz)
612                 return;
613         /*
614          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
615          * because their event counter is not touched.
616          */
617         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
618                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
619                 excess = soft_limit_excess(memcg);
620                 /*
621                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
622                  * mem is over its softlimit.
623                  */
624                 if (excess || mz->on_tree) {
625                         unsigned long flags;
626
627                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
628                         /* if on-tree, remove it */
629                         if (mz->on_tree)
630                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
631                         /*
632                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
633                          * If excess is 0, no tree ops.
634                          */
635                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
636                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
637                 }
638         }
639 }
640
641 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
642 {
643         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
644         struct mem_cgroup_per_node *mz;
645         int nid;
646
647         for_each_node(nid) {
648                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
649                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
650                 if (mctz)
651                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
652         }
653 }
654
655 static struct mem_cgroup_per_node *
656 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
657 {
658         struct mem_cgroup_per_node *mz;
659
660 retry:
661         mz = NULL;
662         if (!mctz->rb_rightmost)
663                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
664
665         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
666                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
667         /*
668          * Remove the node now but someone else can add it back,
669          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
670          * position in the tree.
671          */
672         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
673         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
674             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
675                 goto retry;
676 done:
677         return mz;
678 }
679
680 static struct mem_cgroup_per_node *
681 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
682 {
683         struct mem_cgroup_per_node *mz;
684
685         spin_lock_irq(&mctz->lock);
686         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
687         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
688         return mz;
689 }
690
691 static unsigned long memcg_sum_events(struct mem_cgroup *memcg,
692                                       int event)
693 {
694         return atomic_long_read(&memcg->events[event]);
695 }
696
697 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
698                                          struct page *page,
699                                          bool compound, int nr_pages)
700 {
701         /*
702          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
703          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
704          */
705         if (PageAnon(page))
706                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
707         else {
708                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
709                 if (PageSwapBacked(page))
710                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
711         }
712
713         if (compound) {
714                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
715                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
716         }
717
718         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
719         if (nr_pages > 0)
720                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
721         else {
722                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
723                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
724         }
725
726         __this_cpu_add(memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
727 }
728
729 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
730                                            int nid, unsigned int lru_mask)
731 {
732         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
733         unsigned long nr = 0;
734         enum lru_list lru;
735
736         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
737
738         for_each_lru(lru) {
739                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
740                         continue;
741                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
742         }
743         return nr;
744 }
745
746 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
747                         unsigned int lru_mask)
748 {
749         unsigned long nr = 0;
750         int nid;
751
752         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
753                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
754         return nr;
755 }
756
757 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
758                                        enum mem_cgroup_events_target target)
759 {
760         unsigned long val, next;
761
762         val = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->nr_page_events);
763         next = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->targets[target]);
764         /* from time_after() in jiffies.h */
765         if ((long)(next - val) < 0) {
766                 switch (target) {
767                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
768                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
769                         break;
770                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
771                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
772                         break;
773                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
774                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
775                         break;
776                 default:
777                         break;
778                 }
779                 __this_cpu_write(memcg->stat_cpu->targets[target], next);
780                 return true;
781         }
782         return false;
783 }
784
785 /*
786  * Check events in order.
787  *
788  */
789 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
790 {
791         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
792         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
793                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
794                 bool do_softlimit;
795                 bool do_numainfo __maybe_unused;
796
797                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
798                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
799 #if MAX_NUMNODES > 1
800                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
801                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
802 #endif
803                 mem_cgroup_threshold(memcg);
804                 if (unlikely(do_softlimit))
805                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
806 #if MAX_NUMNODES > 1
807                 if (unlikely(do_numainfo))
808                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
809 #endif
810         }
811 }
812
813 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
814 {
815         /*
816          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
817          * if it races with swapoff, page migration, etc.
818          * So this can be called with p == NULL.
819          */
820         if (unlikely(!p))
821                 return NULL;
822
823         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
824 }
825 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
826
827 /**
828  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
829  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
830  *
831  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
832  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
833  * returned.
834  */
835 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
836 {
837         struct mem_cgroup *memcg;
838
839         if (mem_cgroup_disabled())
840                 return NULL;
841
842         rcu_read_lock();
843         do {
844                 /*
845                  * Page cache insertions can happen withou an
846                  * actual mm context, e.g. during disk probing
847                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
848                  */
849                 if (unlikely(!mm))
850                         memcg = root_mem_cgroup;
851                 else {
852                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
853                         if (unlikely(!memcg))
854                                 memcg = root_mem_cgroup;
855                 }
856         } while (!css_tryget(&memcg->css));
857         rcu_read_unlock();
858         return memcg;
859 }
860 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
861
862 /**
863  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
864  * @page: page from which memcg should be extracted.
865  *
866  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
867  * root_mem_cgroup is returned.
868  */
869 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
870 {
871         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
872
873         if (mem_cgroup_disabled())
874                 return NULL;
875
876         rcu_read_lock();
877         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
878                 memcg = root_mem_cgroup;
879         rcu_read_unlock();
880         return memcg;
881 }
882 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
883
884 /**
885  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
886  */
887 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
888 {
889         if (unlikely(current->active_memcg)) {
890                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
891
892                 rcu_read_lock();
893                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
894                         memcg = current->active_memcg;
895                 rcu_read_unlock();
896                 return memcg;
897         }
898         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
899 }
900
901 /**
902  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
903  * @root: hierarchy root
904  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
905  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
906  *
907  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
908  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
909  *
910  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
911  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
912  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
913  *
914  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
915  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
916  * reclaimers operating on the same node and priority.
917  */
918 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
919                                    struct mem_cgroup *prev,
920                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
921 {
922         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
923         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
924         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
925         struct mem_cgroup *pos = NULL;
926
927         if (mem_cgroup_disabled())
928                 return NULL;
929
930         if (!root)
931                 root = root_mem_cgroup;
932
933         if (prev && !reclaim)
934                 pos = prev;
935
936         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
937                 if (prev)
938                         goto out;
939                 return root;
940         }
941
942         rcu_read_lock();
943
944         if (reclaim) {
945                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
946
947                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
948                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
949
950                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
951                         goto out_unlock;
952
953                 while (1) {
954                         pos = READ_ONCE(iter->position);
955                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
956                                 break;
957                         /*
958                          * css reference reached zero, so iter->position will
959                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
960                          * rely on this happening soon, because ->css_released
961                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
962                          * might block it. So we clear iter->position right
963                          * away.
964                          */
965                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
966                 }
967         }
968
969         if (pos)
970                 css = &pos->css;
971
972         for (;;) {
973                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
974                 if (!css) {
975                         /*
976                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
977                          * new one might jump in right at the end of
978                          * the hierarchy - make sure they see at least
979                          * one group and restart from the beginning.
980                          */
981                         if (!prev)
982                                 continue;
983                         break;
984                 }
985
986                 /*
987                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
988                  * is provided by the caller, so we know it's alive
989                  * and kicking, and don't take an extra reference.
990                  */
991                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
992
993                 if (css == &root->css)
994                         break;
995
996                 if (css_tryget(css))
997                         break;
998
999                 memcg = NULL;
1000         }
1001
1002         if (reclaim) {
1003                 /*
1004                  * The position could have already been updated by a competing
1005                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1006                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1007                  */
1008                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1009
1010                 if (pos)
1011                         css_put(&pos->css);
1012
1013                 if (!memcg)
1014                         iter->generation++;
1015                 else if (!prev)
1016                         reclaim->generation = iter->generation;
1017         }
1018
1019 out_unlock:
1020         rcu_read_unlock();
1021 out:
1022         if (prev && prev != root)
1023                 css_put(&prev->css);
1024
1025         return memcg;
1026 }
1027
1028 /**
1029  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1030  * @root: hierarchy root
1031  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1032  */
1033 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1034                            struct mem_cgroup *prev)
1035 {
1036         if (!root)
1037                 root = root_mem_cgroup;
1038         if (prev && prev != root)
1039                 css_put(&prev->css);
1040 }
1041
1042 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1043                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1044 {
1045         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1046         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1047         int nid;
1048         int i;
1049
1050         for_each_node(nid) {
1051                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1052                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1053                         iter = &mz->iter[i];
1054                         cmpxchg(&iter->position,
1055                                 dead_memcg, NULL);
1056                 }
1057         }
1058 }
1059
1060 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1061 {
1062         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1063         struct mem_cgroup *last;
1064
1065         do {
1066                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1067                 last = memcg;
1068         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1069
1070         /*
1071          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1072          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1073          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1074          * dead_memcg from cgroup root separately.
1075          */
1076         if (last != root_mem_cgroup)
1077                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1078                                                 dead_memcg);
1079 }
1080
1081 /**
1082  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1083  * @memcg: hierarchy root
1084  * @fn: function to call for each task
1085  * @arg: argument passed to @fn
1086  *
1087  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1088  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1089  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1090  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1091  *
1092  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1093  */
1094 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1095                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1096 {
1097         struct mem_cgroup *iter;
1098         int ret = 0;
1099
1100         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1101
1102         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1103                 struct css_task_iter it;
1104                 struct task_struct *task;
1105
1106                 css_task_iter_start(&iter->css, 0, &it);
1107                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1108                         ret = fn(task, arg);
1109                 css_task_iter_end(&it);
1110                 if (ret) {
1111                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1112                         break;
1113                 }
1114         }
1115         return ret;
1116 }
1117
1118 /**
1119  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1120  * @page: the page
1121  * @pgdat: pgdat of the page
1122  *
1123  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1124  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1125  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1126  */
1127 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1128 {
1129         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1130         struct mem_cgroup *memcg;
1131         struct lruvec *lruvec;
1132
1133         if (mem_cgroup_disabled()) {
1134                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1135                 goto out;
1136         }
1137
1138         memcg = page->mem_cgroup;
1139         /*
1140          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1141          * possibly migrated - before they are charged.
1142          */
1143         if (!memcg)
1144                 memcg = root_mem_cgroup;
1145
1146         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1147         lruvec = &mz->lruvec;
1148 out:
1149         /*
1150          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1151          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1152          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1153          */
1154         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1155                 lruvec->pgdat = pgdat;
1156         return lruvec;
1157 }
1158
1159 /**
1160  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1161  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1162  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1163  * @zid: zone id of the accounted pages
1164  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1165  *
1166  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1167  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1168  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1169  */
1170 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1171                                 int zid, int nr_pages)
1172 {
1173         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1174         unsigned long *lru_size;
1175         long size;
1176
1177         if (mem_cgroup_disabled())
1178                 return;
1179
1180         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1181         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1182
1183         if (nr_pages < 0)
1184                 *lru_size += nr_pages;
1185
1186         size = *lru_size;
1187         if (WARN_ONCE(size < 0,
1188                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1189                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1190                 VM_BUG_ON(1);
1191                 *lru_size = 0;
1192         }
1193
1194         if (nr_pages > 0)
1195                 *lru_size += nr_pages;
1196 }
1197
1198 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1199 {
1200         struct mem_cgroup *task_memcg;
1201         struct task_struct *p;
1202         bool ret;
1203
1204         p = find_lock_task_mm(task);
1205         if (p) {
1206                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1207                 task_unlock(p);
1208         } else {
1209                 /*
1210                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1211                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1212                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1213                  */
1214                 rcu_read_lock();
1215                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1216                 css_get(&task_memcg->css);
1217                 rcu_read_unlock();
1218         }
1219         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1220         css_put(&task_memcg->css);
1221         return ret;
1222 }
1223
1224 /**
1225  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1226  * @memcg: the memory cgroup
1227  *
1228  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1229  * pages.
1230  */
1231 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1232 {
1233         unsigned long margin = 0;
1234         unsigned long count;
1235         unsigned long limit;
1236
1237         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1238         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1239         if (count < limit)
1240                 margin = limit - count;
1241
1242         if (do_memsw_account()) {
1243                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1244                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1245                 if (count <= limit)
1246                         margin = min(margin, limit - count);
1247                 else
1248                         margin = 0;
1249         }
1250
1251         return margin;
1252 }
1253
1254 /*
1255  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1256  *
1257  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1258  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1259  * caused by "move".
1260  */
1261 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1262 {
1263         struct mem_cgroup *from;
1264         struct mem_cgroup *to;
1265         bool ret = false;
1266         /*
1267          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1268          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1269          */
1270         spin_lock(&mc.lock);
1271         from = mc.from;
1272         to = mc.to;
1273         if (!from)
1274                 goto unlock;
1275
1276         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1277                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1278 unlock:
1279         spin_unlock(&mc.lock);
1280         return ret;
1281 }
1282
1283 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1284 {
1285         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1286                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1287                         DEFINE_WAIT(wait);
1288                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1289                         /* moving charge context might have finished. */
1290                         if (mc.moving_task)
1291                                 schedule();
1292                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1293                         return true;
1294                 }
1295         }
1296         return false;
1297 }
1298
1299 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
1300         MEMCG_CACHE,
1301         MEMCG_RSS,
1302         MEMCG_RSS_HUGE,
1303         NR_SHMEM,
1304         NR_FILE_MAPPED,
1305         NR_FILE_DIRTY,
1306         NR_WRITEBACK,
1307         MEMCG_SWAP,
1308 };
1309
1310 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
1311         "cache",
1312         "rss",
1313         "rss_huge",
1314         "shmem",
1315         "mapped_file",
1316         "dirty",
1317         "writeback",
1318         "swap",
1319 };
1320
1321 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1322 /**
1323  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1324  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1325  * @p: Task that is going to be killed
1326  *
1327  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1328  * enabled
1329  */
1330 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1331 {
1332         struct mem_cgroup *iter;
1333         unsigned int i;
1334
1335         rcu_read_lock();
1336
1337         if (p) {
1338                 pr_info("Task in ");
1339                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1340                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1341         } else {
1342                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1343         }
1344
1345         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1346         pr_cont("\n");
1347
1348         rcu_read_unlock();
1349
1350         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1351                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1352                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1353         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1354                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1355                 K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1356         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1357                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1358                 K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1359
1360         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1361                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1362                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1363                 pr_cont(":");
1364
1365                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
1366                         if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_swap_account)
1367                                 continue;
1368                         pr_cont(" %s:%luKB", memcg1_stat_names[i],
1369                                 K(memcg_page_state(iter, memcg1_stats[i])));
1370                 }
1371
1372                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1373                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1374                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1375
1376                 pr_cont("\n");
1377         }
1378 }
1379
1380 /*
1381  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1382  */
1383 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1384 {
1385         unsigned long max;
1386
1387         max = memcg->memory.max;
1388         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1389                 unsigned long memsw_max;
1390                 unsigned long swap_max;
1391
1392                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1393                 swap_max = memcg->swap.max;
1394                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1395                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1396         }
1397         return max;
1398 }
1399
1400 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1401                                      int order)
1402 {
1403         struct oom_control oc = {
1404                 .zonelist = NULL,
1405                 .nodemask = NULL,
1406                 .memcg = memcg,
1407                 .gfp_mask = gfp_mask,
1408                 .order = order,
1409         };
1410         bool ret;
1411
1412         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1413                 return true;
1414         /*
1415          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1416          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1417          */
1418         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1419         mutex_unlock(&oom_lock);
1420         return ret;
1421 }
1422
1423 #if MAX_NUMNODES > 1
1424
1425 /**
1426  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1427  * @memcg: the target memcg
1428  * @nid: the node ID to be checked.
1429  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1430  *
1431  * This function returns whether the specified memcg contains any
1432  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1433  * pages in the node.
1434  */
1435 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1436                 int nid, bool noswap)
1437 {
1438         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1439                 return true;
1440         if (noswap || !total_swap_pages)
1441                 return false;
1442         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1443                 return true;
1444         return false;
1445
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1450  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1451  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1452  *
1453  */
1454 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1455 {
1456         int nid;
1457         /*
1458          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1459          * pagein/pageout changes since the last update.
1460          */
1461         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1462                 return;
1463         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1464                 return;
1465
1466         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1467         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1468
1469         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1470
1471                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1472                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1473         }
1474
1475         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1476         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1477 }
1478
1479 /*
1480  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1481  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1482  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1483  *
1484  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1485  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1486  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1487  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1488  *
1489  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1490  */
1491 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1492 {
1493         int node;
1494
1495         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1496         node = memcg->last_scanned_node;
1497
1498         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1499         /*
1500          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1501          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1502          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1503          */
1504         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1505                 node = numa_node_id();
1506
1507         memcg->last_scanned_node = node;
1508         return node;
1509 }
1510 #else
1511 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1512 {
1513         return 0;
1514 }
1515 #endif
1516
1517 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1518                                    pg_data_t *pgdat,
1519                                    gfp_t gfp_mask,
1520                                    unsigned long *total_scanned)
1521 {
1522         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1523         int total = 0;
1524         int loop = 0;
1525         unsigned long excess;
1526         unsigned long nr_scanned;
1527         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1528                 .pgdat = pgdat,
1529                 .priority = 0,
1530         };
1531
1532         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1533
1534         while (1) {
1535                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1536                 if (!victim) {
1537                         loop++;
1538                         if (loop >= 2) {
1539                                 /*
1540                                  * If we have not been able to reclaim
1541                                  * anything, it might because there are
1542                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1543                                  */
1544                                 if (!total)
1545                                         break;
1546                                 /*
1547                                  * We want to do more targeted reclaim.
1548                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1549                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1550                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1551                                  */
1552                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1553                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1554                                         break;
1555                         }
1556                         continue;
1557                 }
1558                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1559                                         pgdat, &nr_scanned);
1560                 *total_scanned += nr_scanned;
1561                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1562                         break;
1563         }
1564         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1565         return total;
1566 }
1567
1568 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1569 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1570         .name = "memcg_oom_lock",
1571 };
1572 #endif
1573
1574 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1575
1576 /*
1577  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1578  * If someone is running, return false.
1579  */
1580 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1581 {
1582         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1583
1584         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1585
1586         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1587                 if (iter->oom_lock) {
1588                         /*
1589                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1590                          * so we cannot give a lock.
1591                          */
1592                         failed = iter;
1593                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1594                         break;
1595                 } else
1596                         iter->oom_lock = true;
1597         }
1598
1599         if (failed) {
1600                 /*
1601                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1602                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1603                  */
1604                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1605                         if (iter == failed) {
1606                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1607                                 break;
1608                         }
1609                         iter->oom_lock = false;
1610                 }
1611         } else
1612                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1613
1614         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1615
1616         return !failed;
1617 }
1618
1619 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1620 {
1621         struct mem_cgroup *iter;
1622
1623         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1624         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1625         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1626                 iter->oom_lock = false;
1627         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1628 }
1629
1630 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1631 {
1632         struct mem_cgroup *iter;
1633
1634         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1635         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1636                 iter->under_oom++;
1637         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1638 }
1639
1640 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1641 {
1642         struct mem_cgroup *iter;
1643
1644         /*
1645          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1646          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1647          */
1648         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1649         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1650                 if (iter->under_oom > 0)
1651                         iter->under_oom--;
1652         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1653 }
1654
1655 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1656
1657 struct oom_wait_info {
1658         struct mem_cgroup *memcg;
1659         wait_queue_entry_t      wait;
1660 };
1661
1662 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1663         unsigned mode, int sync, void *arg)
1664 {
1665         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1666         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1667         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1668
1669         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1670         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1671
1672         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1673             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1674                 return 0;
1675         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1676 }
1677
1678 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1679 {
1680         /*
1681          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1682          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1683          * this function is called as a result of userland actions
1684          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1685          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1686          * triggering notification.
1687          */
1688         if (memcg && memcg->under_oom)
1689                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1690 }
1691
1692 enum oom_status {
1693         OOM_SUCCESS,
1694         OOM_FAILED,
1695         OOM_ASYNC,
1696         OOM_SKIPPED
1697 };
1698
1699 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1700 {
1701         enum oom_status ret;
1702         bool locked;
1703
1704         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1705                 return OOM_SKIPPED;
1706
1707         /*
1708          * We are in the middle of the charge context here, so we
1709          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1710          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1711          *
1712          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1713          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1714          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1715          * released.
1716          *
1717          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1718          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1719          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1720          * invoke the oom killer here.
1721          *
1722          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1723          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1724          */
1725         if (memcg->oom_kill_disable) {
1726                 if (!current->in_user_fault)
1727                         return OOM_SKIPPED;
1728                 css_get(&memcg->css);
1729                 current->memcg_in_oom = memcg;
1730                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1731                 current->memcg_oom_order = order;
1732
1733                 return OOM_ASYNC;
1734         }
1735
1736         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1737
1738         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1739
1740         if (locked)
1741                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1742
1743         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1744         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1745                 ret = OOM_SUCCESS;
1746         else
1747                 ret = OOM_FAILED;
1748
1749         if (locked)
1750                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1751
1752         return ret;
1753 }
1754
1755 /**
1756  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1757  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1758  *
1759  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1760  * handler was enabled.
1761  *
1762  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1763  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1764  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1765  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1766  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1767  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1768  *
1769  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1770  * completed, %false otherwise.
1771  */
1772 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1773 {
1774         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1775         struct oom_wait_info owait;
1776         bool locked;
1777
1778         /* OOM is global, do not handle */
1779         if (!memcg)
1780                 return false;
1781
1782         if (!handle)
1783                 goto cleanup;
1784
1785         owait.memcg = memcg;
1786         owait.wait.flags = 0;
1787         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1788         owait.wait.private = current;
1789         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1790
1791         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1792         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1793
1794         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1795
1796         if (locked)
1797                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1798
1799         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1800                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1801                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1802                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1803                                          current->memcg_oom_order);
1804         } else {
1805                 schedule();
1806                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1807                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1808         }
1809
1810         if (locked) {
1811                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1812                 /*
1813                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1814                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1815                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1816                  */
1817                 memcg_oom_recover(memcg);
1818         }
1819 cleanup:
1820         current->memcg_in_oom = NULL;
1821         css_put(&memcg->css);
1822         return true;
1823 }
1824
1825 /**
1826  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1827  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1828  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1829  *
1830  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1831  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1832  *
1833  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1834  */
1835 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1836                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1837 {
1838         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1839         struct mem_cgroup *memcg;
1840
1841         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1842                 return NULL;
1843
1844         if (!oom_domain)
1845                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1846
1847         rcu_read_lock();
1848
1849         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1850         if (memcg == root_mem_cgroup)
1851                 goto out;
1852
1853         /*
1854          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1855          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1856          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1857          */
1858         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1859                 if (memcg->oom_group)
1860                         oom_group = memcg;
1861
1862                 if (memcg == oom_domain)
1863                         break;
1864         }
1865
1866         if (oom_group)
1867                 css_get(&oom_group->css);
1868 out:
1869         rcu_read_unlock();
1870
1871         return oom_group;
1872 }
1873
1874 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1875 {
1876         pr_info("Tasks in ");
1877         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1878         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1879 }
1880
1881 /**
1882  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1883  * @page: the page
1884  *
1885  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1886  * another cgroup.
1887  *
1888  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1889  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1890  * when @page might get freed inside the locked section.
1891  */
1892 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1893 {
1894         struct mem_cgroup *memcg;
1895         unsigned long flags;
1896
1897         /*
1898          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1899          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1900          * because page moving starts with an RCU grace period.
1901          *
1902          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1903          * the page state that is going to change is the only thing
1904          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1905          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1906          * keep off truncation, migration and so forth.
1907          */
1908         rcu_read_lock();
1909
1910         if (mem_cgroup_disabled())
1911                 return NULL;
1912 again:
1913         memcg = page->mem_cgroup;
1914         if (unlikely(!memcg))
1915                 return NULL;
1916
1917         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1918                 return memcg;
1919
1920         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1921         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1922                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1923                 goto again;
1924         }
1925
1926         /*
1927          * When charge migration first begins, we can have locked and
1928          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1929          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1930          */
1931         memcg->move_lock_task = current;
1932         memcg->move_lock_flags = flags;
1933
1934         return memcg;
1935 }
1936 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1937
1938 /**
1939  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
1940  * @memcg: the memcg
1941  *
1942  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
1943  */
1944 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
1945 {
1946         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1947                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1948
1949                 memcg->move_lock_task = NULL;
1950                 memcg->move_lock_flags = 0;
1951
1952                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1953         }
1954
1955         rcu_read_unlock();
1956 }
1957
1958 /**
1959  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1960  * @page: the page
1961  */
1962 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1963 {
1964         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
1965 }
1966 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1967
1968 struct memcg_stock_pcp {
1969         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1970         unsigned int nr_pages;
1971         struct work_struct work;
1972         unsigned long flags;
1973 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1974 };
1975 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1976 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1977
1978 /**
1979  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1980  * @memcg: memcg to consume from.
1981  * @nr_pages: how many pages to charge.
1982  *
1983  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1984  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1985  * service an allocation will refill the stock.
1986  *
1987  * returns true if successful, false otherwise.
1988  */
1989 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1990 {
1991         struct memcg_stock_pcp *stock;
1992         unsigned long flags;
1993         bool ret = false;
1994
1995         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
1996                 return ret;
1997
1998         local_irq_save(flags);
1999
2000         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2001         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2002                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2003                 ret = true;
2004         }
2005
2006         local_irq_restore(flags);
2007
2008         return ret;
2009 }
2010
2011 /*
2012  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2013  */
2014 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2015 {
2016         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2017
2018         if (!old)
2019                 return;
2020
2021         if (stock->nr_pages) {
2022                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2023                 if (do_memsw_account())
2024                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2025                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2026                 stock->nr_pages = 0;
2027         }
2028
2029         css_put(&old->css);
2030         stock->cached = NULL;
2031 }
2032
2033 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2034 {
2035         struct memcg_stock_pcp *stock;
2036         unsigned long flags;
2037
2038         /*
2039          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2040          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2041          */
2042         local_irq_save(flags);
2043
2044         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2045         drain_stock(stock);
2046         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2047
2048         local_irq_restore(flags);
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2053  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2054  */
2055 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2056 {
2057         struct memcg_stock_pcp *stock;
2058         unsigned long flags;
2059
2060         local_irq_save(flags);
2061
2062         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2063         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2064                 drain_stock(stock);
2065                 css_get(&memcg->css);
2066                 stock->cached = memcg;
2067         }
2068         stock->nr_pages += nr_pages;
2069
2070         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2071                 drain_stock(stock);
2072
2073         local_irq_restore(flags);
2074 }
2075
2076 /*
2077  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2078  * of the hierarchy under it.
2079  */
2080 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2081 {
2082         int cpu, curcpu;
2083
2084         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2085         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2086                 return;
2087         /*
2088          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2089          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2090          * as well as workers from this path always operate on the local
2091          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2092          */
2093         curcpu = get_cpu();
2094         for_each_online_cpu(cpu) {
2095                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2096                 struct mem_cgroup *memcg;
2097                 bool flush = false;
2098
2099                 rcu_read_lock();
2100                 memcg = stock->cached;
2101                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2102                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2103                         flush = true;
2104                 rcu_read_unlock();
2105
2106                 if (flush &&
2107                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2108                         if (cpu == curcpu)
2109                                 drain_local_stock(&stock->work);
2110                         else
2111                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2112                 }
2113         }
2114         put_cpu();
2115         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2116 }
2117
2118 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2119 {
2120         struct memcg_stock_pcp *stock;
2121         struct mem_cgroup *memcg;
2122
2123         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2124         drain_stock(stock);
2125
2126         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2127                 int i;
2128
2129                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2130                         int nid;
2131                         long x;
2132
2133                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->count[i], 0);
2134                         if (x)
2135                                 atomic_long_add(x, &memcg->stat[i]);
2136
2137                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2138                                 continue;
2139
2140                         for_each_node(nid) {
2141                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2142
2143                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2144                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2145                                 if (x)
2146                                         atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2147                         }
2148                 }
2149
2150                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2151                         long x;
2152
2153                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->events[i], 0);
2154                         if (x)
2155                                 atomic_long_add(x, &memcg->events[i]);
2156                 }
2157         }
2158
2159         return 0;
2160 }
2161
2162 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2163                          unsigned int nr_pages,
2164                          gfp_t gfp_mask)
2165 {
2166         do {
2167                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2168                         continue;
2169                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2170                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2171         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2172 }
2173
2174 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2175 {
2176         struct mem_cgroup *memcg;
2177
2178         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2179         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2180 }
2181
2182 /*
2183  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2184  * and reclaims memory over the high limit.
2185  */
2186 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2187 {
2188         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2189         struct mem_cgroup *memcg;
2190
2191         if (likely(!nr_pages))
2192                 return;
2193
2194         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2195         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2196         css_put(&memcg->css);
2197         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2198 }
2199
2200 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2201                       unsigned int nr_pages)
2202 {
2203         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2204         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2205         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2206         struct page_counter *counter;
2207         unsigned long nr_reclaimed;
2208         bool may_swap = true;
2209         bool drained = false;
2210         bool oomed = false;
2211         enum oom_status oom_status;
2212
2213         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2214                 return 0;
2215 retry:
2216         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2217                 return 0;
2218
2219         if (!do_memsw_account() ||
2220             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2221                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2222                         goto done_restock;
2223                 if (do_memsw_account())
2224                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2225                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2226         } else {
2227                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2228                 may_swap = false;
2229         }
2230
2231         if (batch > nr_pages) {
2232                 batch = nr_pages;
2233                 goto retry;
2234         }
2235
2236         /*
2237          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2238          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2239          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2240          * and let these go through as privileged allocations.
2241          */
2242         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2243                 goto force;
2244
2245         /*
2246          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2247          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2248          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2249          * free their memory.
2250          */
2251         if (unlikely(should_force_charge()))
2252                 goto force;
2253
2254         /*
2255          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2256          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2257          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2258          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2259          */
2260         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2261                 goto force;
2262
2263         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2264                 goto nomem;
2265
2266         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2267                 goto nomem;
2268
2269         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2270
2271         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2272                                                     gfp_mask, may_swap);
2273
2274         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2275                 goto retry;
2276
2277         if (!drained) {
2278                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2279                 drained = true;
2280                 goto retry;
2281         }
2282
2283         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2284                 goto nomem;
2285         /*
2286          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2287          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2288          * before killing the task.
2289          *
2290          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2291          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2292          * to regular pages anyway in case of failure.
2293          */
2294         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2295                 goto retry;
2296         /*
2297          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2298          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2299          */
2300         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2301                 goto retry;
2302
2303         if (nr_retries--)
2304                 goto retry;
2305
2306         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL && oomed)
2307                 goto nomem;
2308
2309         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2310                 goto force;
2311
2312         if (fatal_signal_pending(current))
2313                 goto force;
2314
2315         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_OOM);
2316
2317         /*
2318          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2319          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2320          * couldn't make any progress.
2321          */
2322         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2323                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2324         switch (oom_status) {
2325         case OOM_SUCCESS:
2326                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2327                 oomed = true;
2328                 goto retry;
2329         case OOM_FAILED:
2330                 goto force;
2331         default:
2332                 goto nomem;
2333         }
2334 nomem:
2335         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2336                 return -ENOMEM;
2337 force:
2338         /*
2339          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2340          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2341          * temporarily by force charging it.
2342          */
2343         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2344         if (do_memsw_account())
2345                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2346         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2347
2348         return 0;
2349
2350 done_restock:
2351         css_get_many(&memcg->css, batch);
2352         if (batch > nr_pages)
2353                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2354
2355         /*
2356          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2357          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2358          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2359          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2360          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2361          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2362          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2363          */
2364         do {
2365                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2366                         /* Don't bother a random interrupted task */
2367                         if (in_interrupt()) {
2368                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2369                                 break;
2370                         }
2371                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2372                         set_notify_resume(current);
2373                         break;
2374                 }
2375         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2376
2377         return 0;
2378 }
2379
2380 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2381 {
2382         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2383                 return;
2384
2385         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2386         if (do_memsw_account())
2387                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2388
2389         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2390 }
2391
2392 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2393 {
2394         struct zone *zone = page_zone(page);
2395
2396         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2397         if (PageLRU(page)) {
2398                 struct lruvec *lruvec;
2399
2400                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2401                 ClearPageLRU(page);
2402                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2403                 *isolated = 1;
2404         } else
2405                 *isolated = 0;
2406 }
2407
2408 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2409 {
2410         struct zone *zone = page_zone(page);
2411
2412         if (isolated) {
2413                 struct lruvec *lruvec;
2414
2415                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2416                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2417                 SetPageLRU(page);
2418                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2419         }
2420         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2421 }
2422
2423 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2424                           bool lrucare)
2425 {
2426         int isolated;
2427
2428         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2429
2430         /*
2431          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2432          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2433          */
2434         if (lrucare)
2435                 lock_page_lru(page, &isolated);
2436
2437         /*
2438          * Nobody should be changing or seriously looking at
2439          * page->mem_cgroup at this point:
2440          *
2441          * - the page is uncharged
2442          *
2443          * - the page is off-LRU
2444          *
2445          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2446          *   a locked page table
2447          *
2448          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2449          *   have the page locked
2450          */
2451         page->mem_cgroup = memcg;
2452
2453         if (lrucare)
2454                 unlock_page_lru(page, isolated);
2455 }
2456
2457 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2458 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2459 {
2460         int id, size;
2461         int err;
2462
2463         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2464                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2465         if (id < 0)
2466                 return id;
2467
2468         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2469                 return id;
2470
2471         /*
2472          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2473          * so we have to grow them.
2474          */
2475         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2476
2477         size = 2 * (id + 1);
2478         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2479                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2480         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2481                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2482
2483         err = memcg_update_all_caches(size);
2484         if (!err)
2485                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2486         if (!err)
2487                 memcg_nr_cache_ids = size;
2488
2489         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2490
2491         if (err) {
2492                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2493                 return err;
2494         }
2495         return id;
2496 }
2497
2498 static void memcg_free_cache_id(int id)
2499 {
2500         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2501 }
2502
2503 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2504         struct mem_cgroup *memcg;
2505         struct kmem_cache *cachep;
2506         struct work_struct work;
2507 };
2508
2509 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2510 {
2511         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2512                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2513         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2514         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2515
2516         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2517
2518         css_put(&memcg->css);
2519         kfree(cw);
2520 }
2521
2522 /*
2523  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2524  */
2525 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2526                                                struct kmem_cache *cachep)
2527 {
2528         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2529
2530         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2531         if (!cw)
2532                 return;
2533
2534         css_get(&memcg->css);
2535
2536         cw->memcg = memcg;
2537         cw->cachep = cachep;
2538         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2539
2540         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2541 }
2542
2543 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2544                                              struct kmem_cache *cachep)
2545 {
2546         /*
2547          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2548          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2549          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2550          *
2551          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2552          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2553          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2554          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2555          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2556          */
2557         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2558         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2559         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2560 }
2561
2562 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2563 {
2564         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2565                 return true;
2566         return false;
2567 }
2568
2569 /**
2570  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2571  * @cachep: the original global kmem cache
2572  *
2573  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2574  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2575  *
2576  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2577  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2578  * go through with the original cache.
2579  *
2580  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2581  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2582  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2583  * reference.
2584  */
2585 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2586 {
2587         struct mem_cgroup *memcg;
2588         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2589         int kmemcg_id;
2590
2591         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2592
2593         if (memcg_kmem_bypass())
2594                 return cachep;
2595
2596         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2597                 return cachep;
2598
2599         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2600         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2601         if (kmemcg_id < 0)
2602                 goto out;
2603
2604         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2605         if (likely(memcg_cachep))
2606                 return memcg_cachep;
2607
2608         /*
2609          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2610          * context), we could be be predictable and return right away.
2611          * This would guarantee that the allocation being performed
2612          * already belongs in the new cache.
2613          *
2614          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2615          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2616          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2617          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2618          * defer everything.
2619          */
2620         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2621 out:
2622         css_put(&memcg->css);
2623         return cachep;
2624 }
2625
2626 /**
2627  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2628  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2629  */
2630 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2631 {
2632         if (!is_root_cache(cachep))
2633                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2634 }
2635
2636 /**
2637  * memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2638  * @page: page to charge
2639  * @gfp: reclaim mode
2640  * @order: allocation order
2641  * @memcg: memory cgroup to charge
2642  *
2643  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2644  */
2645 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2646                             struct mem_cgroup *memcg)
2647 {
2648         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2649         struct page_counter *counter;
2650         int ret;
2651
2652         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2653         if (ret)
2654                 return ret;
2655
2656         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2657             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2658
2659                 /*
2660                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2661                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2662                  * handling code.
2663                  */
2664                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2665                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2666                         return 0;
2667                 }
2668                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2669                 return -ENOMEM;
2670         }
2671
2672         page->mem_cgroup = memcg;
2673
2674         return 0;
2675 }
2676
2677 /**
2678  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2679  * @page: page to charge
2680  * @gfp: reclaim mode
2681  * @order: allocation order
2682  *
2683  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2684  */
2685 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2686 {
2687         struct mem_cgroup *memcg;
2688         int ret = 0;
2689
2690         if (mem_cgroup_disabled() || memcg_kmem_bypass())
2691                 return 0;
2692
2693         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2694         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2695                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2696                 if (!ret)
2697                         __SetPageKmemcg(page);
2698         }
2699         css_put(&memcg->css);
2700         return ret;
2701 }
2702 /**
2703  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2704  * @page: page to uncharge
2705  * @order: allocation order
2706  */
2707 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2708 {
2709         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2710         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2711
2712         if (!memcg)
2713                 return;
2714
2715         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2716
2717         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2718                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2719
2720         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2721         if (do_memsw_account())
2722                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2723
2724         page->mem_cgroup = NULL;
2725
2726         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2727         if (PageKmemcg(page))
2728                 __ClearPageKmemcg(page);
2729
2730         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2731 }
2732 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2733
2734 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2735
2736 /*
2737  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2738  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2739  */
2740 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2741 {
2742         int i;
2743
2744         if (mem_cgroup_disabled())
2745                 return;
2746
2747         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2748                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2749
2750         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2751 }
2752 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2753
2754 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2755 /**
2756  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2757  * @entry: swap entry to be moved
2758  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2759  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2760  *
2761  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2762  * as the mem_cgroup's id of @from.
2763  *
2764  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2765  *
2766  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2767  * both res and memsw, and called css_get().
2768  */
2769 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2770                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2771 {
2772         unsigned short old_id, new_id;
2773
2774         old_id = mem_cgroup_id(from);
2775         new_id = mem_cgroup_id(to);
2776
2777         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2778                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2779                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2780                 return 0;
2781         }
2782         return -EINVAL;
2783 }
2784 #else
2785 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2786                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2787 {
2788         return -EINVAL;
2789 }
2790 #endif
2791
2792 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2793
2794 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2795                                  unsigned long max, bool memsw)
2796 {
2797         bool enlarge = false;
2798         bool drained = false;
2799         int ret;
2800         bool limits_invariant;
2801         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2802
2803         do {
2804                 if (signal_pending(current)) {
2805                         ret = -EINTR;
2806                         break;
2807                 }
2808
2809                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2810                 /*
2811                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2812                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2813                  */
2814                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2815                                            max <= memcg->memsw.max;
2816                 if (!limits_invariant) {
2817                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2818                         ret = -EINVAL;
2819                         break;
2820                 }
2821                 if (max > counter->max)
2822                         enlarge = true;
2823                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2824                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2825
2826                 if (!ret)
2827                         break;
2828
2829                 if (!drained) {
2830                         drain_all_stock(memcg);
2831                         drained = true;
2832                         continue;
2833                 }
2834
2835                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2836                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
2837                         ret = -EBUSY;
2838                         break;
2839                 }
2840         } while (true);
2841
2842         if (!ret && enlarge)
2843                 memcg_oom_recover(memcg);
2844
2845         return ret;
2846 }
2847
2848 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2849                                             gfp_t gfp_mask,
2850                                             unsigned long *total_scanned)
2851 {
2852         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2853         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2854         unsigned long reclaimed;
2855         int loop = 0;
2856         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2857         unsigned long excess;
2858         unsigned long nr_scanned;
2859
2860         if (order > 0)
2861                 return 0;
2862
2863         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2864
2865         /*
2866          * Do not even bother to check the largest node if the root
2867          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2868          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2869          */
2870         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2871                 return 0;
2872
2873         /*
2874          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2875          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2876          * pressure
2877          */
2878         do {
2879                 if (next_mz)
2880                         mz = next_mz;
2881                 else
2882                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2883                 if (!mz)
2884                         break;
2885
2886                 nr_scanned = 0;
2887                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2888                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2889                 nr_reclaimed += reclaimed;
2890                 *total_scanned += nr_scanned;
2891                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2892                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2893
2894                 /*
2895                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2896                  * it is time to move on to the next cgroup
2897                  */
2898                 next_mz = NULL;
2899                 if (!reclaimed)
2900                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2901
2902                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2903                 /*
2904                  * One school of thought says that we should not add
2905                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2906                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2907                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2908                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2909                  * term TODO.
2910                  */
2911                 /* If excess == 0, no tree ops */
2912                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2913                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2914                 css_put(&mz->memcg->css);
2915                 loop++;
2916                 /*
2917                  * Could not reclaim anything and there are no more
2918                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2919                  * reclaiming anything.
2920                  */
2921                 if (!nr_reclaimed &&
2922                         (next_mz == NULL ||
2923                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2924                         break;
2925         } while (!nr_reclaimed);
2926         if (next_mz)
2927                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2928         return nr_reclaimed;
2929 }
2930
2931 /*
2932  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2933  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2934  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2935  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2936  */
2937 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2938 {
2939         bool ret;
2940
2941         rcu_read_lock();
2942         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2943         rcu_read_unlock();
2944         return ret;
2945 }
2946
2947 /*
2948  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2949  *
2950  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2951  */
2952 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2953 {
2954         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2955
2956         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2957         lru_add_drain_all();
2958
2959         drain_all_stock(memcg);
2960
2961         /* try to free all pages in this cgroup */
2962         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2963                 int progress;
2964
2965                 if (signal_pending(current))
2966                         return -EINTR;
2967
2968                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2969                                                         GFP_KERNEL, true);
2970                 if (!progress) {
2971                         nr_retries--;
2972                         /* maybe some writeback is necessary */
2973                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2974                 }
2975
2976         }
2977
2978         return 0;
2979 }
2980
2981 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2982                                             char *buf, size_t nbytes,
2983                                             loff_t off)
2984 {
2985         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2986
2987         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2988                 return -EINVAL;
2989         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2990 }
2991
2992 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2993                                      struct cftype *cft)
2994 {
2995         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2996 }
2997
2998 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2999                                       struct cftype *cft, u64 val)
3000 {
3001         int retval = 0;
3002         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3003         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3004
3005         if (memcg->use_hierarchy == val)
3006                 return 0;
3007
3008         /*
3009          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3010          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3011          * occur, provided the current cgroup has no children.
3012          *
3013          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3014          * set if there are no children.
3015          */
3016         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3017                                 (val == 1 || val == 0)) {
3018                 if (!memcg_has_children(memcg))
3019                         memcg->use_hierarchy = val;
3020                 else
3021                         retval = -EBUSY;
3022         } else
3023                 retval = -EINVAL;
3024
3025         return retval;
3026 }
3027
3028 struct accumulated_stats {
3029         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
3030         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3031         unsigned long lru_pages[NR_LRU_LISTS];
3032         const unsigned int *stats_array;
3033         const unsigned int *events_array;
3034         int stats_size;
3035         int events_size;
3036 };
3037
3038 static void accumulate_memcg_tree(struct mem_cgroup *memcg,
3039                                   struct accumulated_stats *acc)
3040 {
3041         struct mem_cgroup *mi;
3042         int i;
3043
3044         for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg) {
3045                 for (i = 0; i < acc->stats_size; i++)
3046                         acc->stat[i] += memcg_page_state(mi,
3047                                 acc->stats_array ? acc->stats_array[i] : i);
3048
3049                 for (i = 0; i < acc->events_size; i++)
3050                         acc->events[i] += memcg_sum_events(mi,
3051                                 acc->events_array ? acc->events_array[i] : i);
3052
3053                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3054                         acc->lru_pages[i] +=
3055                                 mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
3056         }
3057 }
3058
3059 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3060 {
3061         unsigned long val = 0;
3062
3063         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3064                 struct mem_cgroup *iter;
3065
3066                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
3067                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_CACHE);
3068                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_RSS);
3069                         if (swap)
3070                                 val += memcg_page_state(iter, MEMCG_SWAP);
3071                 }
3072         } else {
3073                 if (!swap)
3074                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3075                 else
3076                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3077         }
3078         return val;
3079 }
3080
3081 enum {
3082         RES_USAGE,
3083         RES_LIMIT,
3084         RES_MAX_USAGE,
3085         RES_FAILCNT,
3086         RES_SOFT_LIMIT,
3087 };
3088
3089 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3090                                struct cftype *cft)
3091 {
3092         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3093         struct page_counter *counter;
3094
3095         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3096         case _MEM:
3097                 counter = &memcg->memory;
3098                 break;
3099         case _MEMSWAP:
3100                 counter = &memcg->memsw;
3101                 break;
3102         case _KMEM:
3103                 counter = &memcg->kmem;
3104                 break;
3105         case _TCP:
3106                 counter = &memcg->tcpmem;
3107                 break;
3108         default:
3109                 BUG();
3110         }
3111
3112         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3113         case RES_USAGE:
3114                 if (counter == &memcg->memory)
3115                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3116                 if (counter == &memcg->memsw)
3117                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3118                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3119         case RES_LIMIT:
3120                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3121         case RES_MAX_USAGE:
3122                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3123         case RES_FAILCNT:
3124                 return counter->failcnt;
3125         case RES_SOFT_LIMIT:
3126                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3127         default:
3128                 BUG();
3129         }
3130 }
3131
3132 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3133 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3134 {
3135         int memcg_id;
3136
3137         if (cgroup_memory_nokmem)
3138                 return 0;
3139
3140         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3141         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3142
3143         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3144         if (memcg_id < 0)
3145                 return memcg_id;
3146
3147         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3148         /*
3149          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3150          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3151          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3152          * patched.
3153          */
3154         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3155         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3156         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3157
3158         return 0;
3159 }
3160
3161 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3162 {
3163         struct cgroup_subsys_state *css;
3164         struct mem_cgroup *parent, *child;
3165         int kmemcg_id;
3166
3167         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3168                 return;
3169         /*
3170          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3171          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3172          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3173          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3174          */
3175         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3176
3177         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3178
3179         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3180         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3181
3182         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3183         if (!parent)
3184                 parent = root_mem_cgroup;
3185
3186         /*
3187          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3188          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3189          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3190          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3191          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3192          * memcg_drain_all_list_lrus().
3193          */
3194         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3195         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3196                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3197                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3198                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3199                 if (!memcg->use_hierarchy)
3200                         break;
3201         }
3202         rcu_read_unlock();
3203
3204         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3205
3206         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3207 }
3208
3209 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3210 {
3211         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3212         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3213                 memcg_offline_kmem(memcg);
3214
3215         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3216                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3217                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3218                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3219         }
3220 }
3221 #else
3222 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3223 {
3224         return 0;
3225 }
3226 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3227 {
3228 }
3229 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3230 {
3231 }
3232 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3233
3234 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3235                                  unsigned long max)
3236 {
3237         int ret;
3238
3239         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3240         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3241         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3242         return ret;
3243 }
3244
3245 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3246 {
3247         int ret;
3248
3249         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3250
3251         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3252         if (ret)
3253                 goto out;
3254
3255         if (!memcg->tcpmem_active) {
3256                 /*
3257                  * The active flag needs to be written after the static_key
3258                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3259                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3260                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3261                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3262                  *
3263                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3264                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3265                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3266                  * yet, we'll lose accounting.
3267                  *
3268                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3269                  * because when this value change, the code to process it is not
3270                  * patched in yet.
3271                  */
3272                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3273                 memcg->tcpmem_active = true;
3274         }
3275 out:
3276         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3277         return ret;
3278 }
3279
3280 /*
3281  * The user of this function is...
3282  * RES_LIMIT.
3283  */
3284 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3285                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3286 {
3287         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3288         unsigned long nr_pages;
3289         int ret;
3290
3291         buf = strstrip(buf);
3292         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3293         if (ret)
3294                 return ret;
3295
3296         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3297         case RES_LIMIT:
3298                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3299                         ret = -EINVAL;
3300                         break;
3301                 }
3302                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3303                 case _MEM:
3304                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3305                         break;
3306                 case _MEMSWAP:
3307                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3308                         break;
3309                 case _KMEM:
3310                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3311                         break;
3312                 case _TCP:
3313                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3314                         break;
3315                 }
3316                 break;
3317         case RES_SOFT_LIMIT:
3318                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3319                 ret = 0;
3320                 break;
3321         }
3322         return ret ?: nbytes;
3323 }
3324
3325 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3326                                 size_t nbytes, loff_t off)
3327 {
3328         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3329         struct page_counter *counter;
3330
3331         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3332         case _MEM:
3333                 counter = &memcg->memory;
3334                 break;
3335         case _MEMSWAP:
3336                 counter = &memcg->memsw;
3337                 break;
3338         case _KMEM:
3339                 counter = &memcg->kmem;
3340                 break;
3341         case _TCP:
3342                 counter = &memcg->tcpmem;
3343                 break;
3344         default:
3345                 BUG();
3346         }
3347
3348         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3349         case RES_MAX_USAGE:
3350                 page_counter_reset_watermark(counter);
3351                 break;
3352         case RES_FAILCNT:
3353                 counter->failcnt = 0;
3354                 break;
3355         default:
3356                 BUG();
3357         }
3358
3359         return nbytes;
3360 }
3361
3362 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3363                                         struct cftype *cft)
3364 {
3365         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3366 }
3367
3368 #ifdef CONFIG_MMU
3369 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3370                                         struct cftype *cft, u64 val)
3371 {
3372         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3373
3374         if (val & ~MOVE_MASK)
3375                 return -EINVAL;
3376
3377         /*
3378          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3379          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3380          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3381          * affect task migrations starting after the change.
3382          */
3383         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3384         return 0;
3385 }
3386 #else
3387 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3388                                         struct cftype *cft, u64 val)
3389 {
3390         return -ENOSYS;
3391 }
3392 #endif
3393
3394 #ifdef CONFIG_NUMA
3395 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3396 {
3397         struct numa_stat {
3398                 const char *name;
3399                 unsigned int lru_mask;
3400         };
3401
3402         static const struct numa_stat stats[] = {
3403                 { "total", LRU_ALL },
3404                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3405                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3406                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3407         };
3408         const struct numa_stat *stat;
3409         int nid;
3410         unsigned long nr;
3411         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3412
3413         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3414                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3415                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3416                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3417                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3418                                                           stat->lru_mask);
3419                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3420                 }
3421                 seq_putc(m, '\n');
3422         }
3423
3424         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3425                 struct mem_cgroup *iter;
3426
3427                 nr = 0;
3428                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3429                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3430                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3431                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3432                         nr = 0;
3433                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3434                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3435                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3436                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3437                 }
3438                 seq_putc(m, '\n');
3439         }
3440
3441         return 0;
3442 }
3443 #endif /* CONFIG_NUMA */
3444
3445 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3446 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3447         PGPGIN,
3448         PGPGOUT,
3449         PGFAULT,
3450         PGMAJFAULT,
3451 };
3452
3453 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3454         "pgpgin",
3455         "pgpgout",
3456         "pgfault",
3457         "pgmajfault",
3458 };
3459
3460 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3461 {
3462         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3463         unsigned long memory, memsw;
3464         struct mem_cgroup *mi;
3465         unsigned int i;
3466         struct accumulated_stats acc;
3467
3468         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3469         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3470
3471         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3472                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3473                         continue;
3474                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3475                            memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3476                            PAGE_SIZE);
3477         }
3478
3479         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3480                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3481                            memcg_sum_events(memcg, memcg1_events[i]));
3482
3483         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3484                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3485                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3486
3487         /* Hierarchical information */
3488         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3489         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3490                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3491                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3492         }
3493         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3494                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3495         if (do_memsw_account())
3496                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3497                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3498
3499         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
3500         acc.stats_size = ARRAY_SIZE(memcg1_stats);
3501         acc.stats_array = memcg1_stats;
3502         acc.events_size = ARRAY_SIZE(memcg1_events);
3503         acc.events_array = memcg1_events;
3504         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
3505
3506         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3507                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3508                         continue;
3509                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3510                            (u64)acc.stat[i] * PAGE_SIZE);
3511         }
3512
3513         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3514                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3515                            (u64)acc.events[i]);
3516
3517         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3518                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3519                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
3520
3521 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3522         {
3523                 pg_data_t *pgdat;
3524                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3525                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3526                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3527                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3528
3529                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3530                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3531                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3532
3533                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3534                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3535                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3536                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3537                 }
3538                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3539                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3540                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3541                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3542         }
3543 #endif
3544
3545         return 0;
3546 }
3547
3548 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3549                                       struct cftype *cft)
3550 {
3551         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3552
3553         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3554 }
3555
3556 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3557                                        struct cftype *cft, u64 val)
3558 {
3559         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3560
3561         if (val > 100)
3562                 return -EINVAL;
3563
3564         if (css->parent)
3565                 memcg->swappiness = val;
3566         else
3567                 vm_swappiness = val;
3568
3569         return 0;
3570 }
3571
3572 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3573 {
3574         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3575         unsigned long usage;
3576         int i;
3577
3578         rcu_read_lock();
3579         if (!swap)
3580                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3581         else
3582                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3583
3584         if (!t)
3585                 goto unlock;
3586
3587         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3588
3589         /*
3590          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3591          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3592          * call of __mem_cgroup_threshold().
3593          */
3594         i = t->current_threshold;
3595
3596         /*
3597          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3598          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3599          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3600          * only one element of the array here.
3601          */
3602         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3603                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3604
3605         /* i = current_threshold + 1 */
3606         i++;
3607
3608         /*
3609          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3610          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3611          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3612          * only one element of the array here.
3613          */
3614         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3615                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3616
3617         /* Update current_threshold */
3618         t->current_threshold = i - 1;
3619 unlock:
3620         rcu_read_unlock();
3621 }
3622
3623 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3624 {
3625         while (memcg) {
3626                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3627                 if (do_memsw_account())
3628                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3629
3630                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3631         }
3632 }
3633
3634 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3635 {
3636         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3637         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3638
3639         if (_a->threshold > _b->threshold)
3640                 return 1;
3641
3642         if (_a->threshold < _b->threshold)
3643                 return -1;
3644
3645         return 0;
3646 }
3647
3648 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3649 {
3650         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3651
3652         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3653
3654         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3655                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3656
3657         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3658         return 0;
3659 }
3660
3661 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3662 {
3663         struct mem_cgroup *iter;
3664
3665         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3666                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3667 }
3668
3669 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3670         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3671 {
3672         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3673         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3674         unsigned long threshold;
3675         unsigned long usage;
3676         int i, size, ret;
3677
3678         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3679         if (ret)
3680                 return ret;
3681
3682         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3683
3684         if (type == _MEM) {
3685                 thresholds = &memcg->thresholds;
3686                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3687         } else if (type == _MEMSWAP) {
3688                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3689                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3690         } else
3691                 BUG();
3692
3693         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3694         if (thresholds->primary)
3695                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3696
3697         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3698
3699         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3700         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3701                         GFP_KERNEL);
3702         if (!new) {
3703                 ret = -ENOMEM;
3704                 goto unlock;
3705         }
3706         new->size = size;
3707
3708         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3709         if (thresholds->primary) {
3710                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3711                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3712         }
3713
3714         /* Add new threshold */
3715         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3716         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3717
3718         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3719         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3720                         compare_thresholds, NULL);
3721
3722         /* Find current threshold */
3723         new->current_threshold = -1;
3724         for (i = 0; i < size; i++) {
3725                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3726                         /*
3727                          * new->current_threshold will not be used until
3728                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3729                          * it here.
3730                          */
3731                         ++new->current_threshold;
3732                 } else
3733                         break;
3734         }
3735
3736         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3737         kfree(thresholds->spare);
3738         thresholds->spare = thresholds->primary;
3739
3740         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3741
3742         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3743         synchronize_rcu();
3744
3745 unlock:
3746         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3747
3748         return ret;
3749 }
3750
3751 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3752         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3753 {
3754         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3755 }
3756
3757 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3758         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3759 {
3760         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3761 }
3762
3763 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3764         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3765 {
3766         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3767         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3768         unsigned long usage;
3769         int i, j, size, entries;
3770
3771         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3772
3773         if (type == _MEM) {
3774                 thresholds = &memcg->thresholds;
3775                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3776         } else if (type == _MEMSWAP) {
3777                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3778                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3779         } else
3780                 BUG();
3781
3782         if (!thresholds->primary)
3783                 goto unlock;
3784
3785         /* Check if a threshold crossed before removing */
3786         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3787
3788         /* Calculate new number of threshold */
3789         size = entries = 0;
3790         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3791                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3792                         size++;
3793                 else
3794                         entries++;
3795         }
3796
3797         new = thresholds->spare;
3798
3799         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
3800         if (!entries)
3801                 goto unlock;
3802
3803         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3804         if (!size) {
3805                 kfree(new);
3806                 new = NULL;
3807                 goto swap_buffers;
3808         }
3809
3810         new->size = size;
3811
3812         /* Copy thresholds and find current threshold */
3813         new->current_threshold = -1;
3814         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3815                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3816                         continue;
3817
3818                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3819                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3820                         /*
3821                          * new->current_threshold will not be used
3822                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3823                          * it here.
3824                          */
3825                         ++new->current_threshold;
3826                 }
3827                 j++;
3828         }
3829
3830 swap_buffers:
3831         /* Swap primary and spare array */
3832         thresholds->spare = thresholds->primary;
3833
3834         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3835
3836         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3837         synchronize_rcu();
3838
3839         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3840         if (!new) {
3841                 kfree(thresholds->spare);
3842                 thresholds->spare = NULL;
3843         }
3844 unlock:
3845         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3846 }
3847
3848 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3849         struct eventfd_ctx *eventfd)
3850 {
3851         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3852 }
3853
3854 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3855         struct eventfd_ctx *eventfd)
3856 {
3857         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3858 }
3859
3860 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3861         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3862 {
3863         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3864
3865         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3866         if (!event)
3867                 return -ENOMEM;
3868
3869         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3870
3871         event->eventfd = eventfd;
3872         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3873
3874         /* already in OOM ? */
3875         if (memcg->under_oom)
3876                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3877         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3878
3879         return 0;
3880 }
3881
3882 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3883         struct eventfd_ctx *eventfd)
3884 {
3885         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3886
3887         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3888
3889         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3890                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3891                         list_del(&ev->list);
3892                         kfree(ev);
3893                 }
3894         }
3895
3896         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3897 }
3898
3899 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3900 {
3901         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3902
3903         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3904         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3905         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
3906                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
3907         return 0;
3908 }
3909
3910 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3911         struct cftype *cft, u64 val)
3912 {
3913         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3914
3915         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3916         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3917                 return -EINVAL;
3918
3919         memcg->oom_kill_disable = val;
3920         if (!val)
3921                 memcg_oom_recover(memcg);
3922
3923         return 0;
3924 }
3925
3926 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3927
3928 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3929 {
3930         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3931 }
3932
3933 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3934 {
3935         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3936 }
3937
3938 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3939 {
3940         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3941 }
3942
3943 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3944 {
3945         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3946
3947         if (!memcg->css.parent)
3948                 return NULL;
3949
3950         return &memcg->cgwb_domain;
3951 }
3952
3953 /*
3954  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
3955  * Keep in sync with memcg_exact_page().
3956  */
3957 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
3958 {
3959         long x = atomic_long_read(&memcg->stat[idx]);
3960         int cpu;
3961
3962         for_each_online_cpu(cpu)
3963                 x += per_cpu_ptr(memcg->stat_cpu, cpu)->count[idx];
3964         if (x < 0)
3965                 x = 0;
3966         return x;
3967 }
3968
3969 /**
3970  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3971  * @wb: bdi_writeback in question
3972  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3973  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3974  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3975  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3976  *
3977  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3978  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3979  * is a bit more involved.
3980  *
3981  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3982  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3983  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3984  * available memory in the system.  The caller should further cap
3985  * *@pheadroom accordingly.
3986  */
3987 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3988                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3989                          unsigned long *pwriteback)
3990 {
3991         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3992         struct mem_cgroup *parent;
3993
3994         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
3995
3996         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3997         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
3998         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3999                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
4000         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4001
4002         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4003                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4004                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4005
4006                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4007                 memcg = parent;
4008         }
4009 }
4010
4011 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4012
4013 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4014 {
4015         return 0;
4016 }
4017
4018 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4019 {
4020 }
4021
4022 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4023 {
4024 }
4025
4026 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4027
4028 /*
4029  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4030  *
4031  * "cgroup.event_control" implementation.
4032  *
4033  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4034  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4035  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4036  *
4037  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4038  * possible.
4039  */
4040
4041 /*
4042  * Unregister event and free resources.
4043  *
4044  * Gets called from workqueue.
4045  */
4046 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4047 {
4048         struct mem_cgroup_event *event =
4049                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4050         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4051
4052         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4053
4054         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4055
4056         /* Notify userspace the event is going away. */
4057         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4058
4059         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4060         kfree(event);
4061         css_put(&memcg->css);
4062 }
4063
4064 /*
4065  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4066  *
4067  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4068  */
4069 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4070                             int sync, void *key)
4071 {
4072         struct mem_cgroup_event *event =
4073                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4074         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4075         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4076
4077         if (flags & EPOLLHUP) {
4078                 /*
4079                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4080                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4081                  * for us.
4082                  *
4083                  * We can't race against event freeing since the other
4084                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4085                  * which we hold.
4086                  */
4087                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4088                 if (!list_empty(&event->list)) {
4089                         list_del_init(&event->list);
4090                         /*
4091                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4092                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4093                          */
4094                         schedule_work(&event->remove);
4095                 }
4096                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4097         }
4098
4099         return 0;
4100 }
4101
4102 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4103                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4104 {
4105         struct mem_cgroup_event *event =
4106                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4107
4108         event->wqh = wqh;
4109         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4110 }
4111
4112 /*
4113  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4114  *
4115  * Parse input and register new cgroup event handler.
4116  *
4117  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4118  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4119  */
4120 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4121                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4122 {
4123         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4124         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4125         struct mem_cgroup_event *event;
4126         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4127         unsigned int efd, cfd;
4128         struct fd efile;
4129         struct fd cfile;
4130         struct dentry *cdentry;
4131         const char *name;
4132         char *endp;
4133         int ret;
4134
4135         buf = strstrip(buf);
4136
4137         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4138         if (*endp != ' ')
4139                 return -EINVAL;
4140         buf = endp + 1;
4141
4142         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4143         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4144                 return -EINVAL;
4145         buf = endp + 1;
4146
4147         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4148         if (!event)
4149                 return -ENOMEM;
4150
4151         event->memcg = memcg;
4152         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4153         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4154         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4155         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4156
4157         efile = fdget(efd);
4158         if (!efile.file) {
4159                 ret = -EBADF;
4160                 goto out_kfree;
4161         }
4162
4163         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4164         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4165                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4166                 goto out_put_efile;
4167         }
4168
4169         cfile = fdget(cfd);
4170         if (!cfile.file) {
4171                 ret = -EBADF;
4172                 goto out_put_eventfd;
4173         }
4174
4175         /* the process need read permission on control file */
4176         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4177         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4178         if (ret < 0)
4179                 goto out_put_cfile;
4180
4181         /*
4182          * The control file must be a regular cgroup1 file. As a regular cgroup
4183          * file can't be renamed, it's safe to access its name afterwards.
4184          */
4185         cdentry = cfile.file->f_path.dentry;
4186         if (cdentry->d_sb->s_type != &cgroup_fs_type || !d_is_reg(cdentry)) {
4187                 ret = -EINVAL;
4188                 goto out_put_cfile;
4189         }
4190
4191         /*
4192          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4193          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4194          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4195          * is for compatibility anyway.
4196          *
4197          * DO NOT ADD NEW FILES.
4198          */
4199         name = cdentry->d_name.name;
4200
4201         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4202                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4203                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4204         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4205                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4206                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4207         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4208                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4209                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4210         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4211                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4212                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4213         } else {
4214                 ret = -EINVAL;
4215                 goto out_put_cfile;
4216         }
4217
4218         /*
4219          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4220          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4221          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4222          */
4223         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cdentry->d_parent,
4224                                                &memory_cgrp_subsys);
4225         ret = -EINVAL;
4226         if (IS_ERR(cfile_css))
4227                 goto out_put_cfile;
4228         if (cfile_css != css) {
4229                 css_put(cfile_css);
4230                 goto out_put_cfile;
4231         }
4232
4233         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4234         if (ret)
4235                 goto out_put_css;
4236
4237         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4238
4239         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4240         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4241         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4242
4243         fdput(cfile);
4244         fdput(efile);
4245
4246         return nbytes;
4247
4248 out_put_css:
4249         css_put(css);
4250 out_put_cfile:
4251         fdput(cfile);
4252 out_put_eventfd:
4253         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4254 out_put_efile:
4255         fdput(efile);
4256 out_kfree:
4257         kfree(event);
4258
4259         return ret;
4260 }
4261
4262 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4263         {
4264                 .name = "usage_in_bytes",
4265                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4266                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4267         },
4268         {
4269                 .name = "max_usage_in_bytes",
4270                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4271                 .write = mem_cgroup_reset,
4272                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4273         },
4274         {
4275                 .name = "limit_in_bytes",
4276                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4277                 .write = mem_cgroup_write,
4278                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4279         },
4280         {
4281                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4282                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4283                 .write = mem_cgroup_write,
4284                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4285         },
4286         {
4287                 .name = "failcnt",
4288                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4289                 .write = mem_cgroup_reset,
4290                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4291         },
4292         {
4293                 .name = "stat",
4294                 .seq_show = memcg_stat_show,
4295         },
4296         {
4297                 .name = "force_empty",
4298                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4299         },
4300         {
4301                 .name = "use_hierarchy",
4302                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4303                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4304         },
4305         {
4306                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4307                 .write = memcg_write_event_control,
4308                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4309         },
4310         {
4311                 .name = "swappiness",
4312                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4313                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4314         },
4315         {
4316                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4317                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4318                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4319         },
4320         {
4321                 .name = "oom_control",
4322                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4323                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4324                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4325         },
4326         {
4327                 .name = "pressure_level",
4328         },
4329 #ifdef CONFIG_NUMA
4330         {
4331                 .name = "numa_stat",
4332                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4333         },
4334 #endif
4335         {
4336                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4337                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4338                 .write = mem_cgroup_write,
4339                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4340         },
4341         {
4342                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4343                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4344                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4345         },
4346         {
4347                 .name = "kmem.failcnt",
4348                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4349                 .write = mem_cgroup_reset,
4350                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4351         },
4352         {
4353                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4354                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4355                 .write = mem_cgroup_reset,
4356                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4357         },
4358 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4359         {
4360                 .name = "kmem.slabinfo",
4361                 .seq_start = memcg_slab_start,
4362                 .seq_next = memcg_slab_next,
4363                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4364                 .seq_show = memcg_slab_show,
4365         },
4366 #endif
4367         {
4368                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4369                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4370                 .write = mem_cgroup_write,
4371                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4372         },
4373         {
4374                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4375                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4376                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4377         },
4378         {
4379                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4380                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4381                 .write = mem_cgroup_reset,
4382                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4383         },
4384         {
4385                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4386                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4387                 .write = mem_cgroup_reset,
4388                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4389         },
4390         { },    /* terminate */
4391 };
4392
4393 /*
4394  * Private memory cgroup IDR
4395  *
4396  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4397  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4398  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4399  * memory-controlled cgroups to 64k.
4400  *
4401  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4402  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4403  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4404  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4405  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4406  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4407  *
4408  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4409  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4410  * when the CSS is offlined.
4411  *
4412  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4413  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4414  * those references are manageable from userspace.
4415  */
4416
4417 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4418
4419 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4420 {
4421         if (memcg->id.id > 0) {
4422                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4423                 memcg->id.id = 0;
4424         }
4425 }
4426
4427 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4428 {
4429         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4430         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4431 }
4432
4433 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4434 {
4435         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4436         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4437                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4438
4439                 /* Memcg ID pins CSS */
4440                 css_put(&memcg->css);
4441         }
4442 }
4443
4444 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4445 {
4446         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4447 }
4448
4449 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4450 {
4451         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4452 }
4453
4454 /**
4455  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4456  * @id: the memcg id to look up
4457  *
4458  * Caller must hold rcu_read_lock().
4459  */
4460 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4461 {
4462         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4463         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4464 }
4465
4466 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4467 {
4468         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4469         int tmp = node;
4470         /*
4471          * This routine is called against possible nodes.
4472          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4473          *
4474          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4475          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4476          *       function.
4477          */
4478         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4479                 tmp = -1;
4480         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4481         if (!pn)
4482                 return 1;
4483
4484         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4485         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4486                 kfree(pn);
4487                 return 1;
4488         }
4489
4490         lruvec_init(&pn->lruvec);
4491         pn->usage_in_excess = 0;
4492         pn->on_tree = false;
4493         pn->memcg = memcg;
4494
4495         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4496         return 0;
4497 }
4498
4499 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4500 {
4501         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4502
4503         if (!pn)
4504                 return;
4505
4506         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4507         kfree(pn);
4508 }
4509
4510 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4511 {
4512         int node;
4513
4514         for_each_node(node)
4515                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4516         free_percpu(memcg->stat_cpu);
4517         kfree(memcg);
4518 }
4519
4520 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4521 {
4522         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4523         __mem_cgroup_free(memcg);
4524 }
4525
4526 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4527 {
4528         struct mem_cgroup *memcg;
4529         size_t size;
4530         int node;
4531
4532         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4533         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4534
4535         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4536         if (!memcg)
4537                 return NULL;
4538
4539         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4540                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4541                                  GFP_KERNEL);
4542         if (memcg->id.id < 0)
4543                 goto fail;
4544
4545         memcg->stat_cpu = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4546         if (!memcg->stat_cpu)
4547                 goto fail;
4548
4549         for_each_node(node)
4550                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4551                         goto fail;
4552
4553         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4554                 goto fail;
4555
4556         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4557         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4558         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4559         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4560         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4561         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4562         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4563         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4564         memcg->socket_pressure = jiffies;
4565 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4566         memcg->kmemcg_id = -1;
4567 #endif
4568 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4569         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4570 #endif
4571         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4572         return memcg;
4573 fail:
4574         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4575         __mem_cgroup_free(memcg);
4576         return NULL;
4577 }
4578
4579 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4580 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4581 {
4582         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4583         struct mem_cgroup *memcg;
4584         long error = -ENOMEM;
4585
4586         memcg = mem_cgroup_alloc();
4587         if (!memcg)
4588                 return ERR_PTR(error);
4589
4590         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4591         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4592         if (parent) {
4593                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4594                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4595         }
4596         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4597                 memcg->use_hierarchy = true;
4598                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4599                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4600                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4601                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4602                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4603         } else {
4604                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4605                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4606                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4607                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4608                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4609                 /*
4610                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4611                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4612                  * unfortunate state in our controller.
4613                  */
4614                 if (parent != root_mem_cgroup)
4615                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4616         }
4617
4618         /* The following stuff does not apply to the root */
4619         if (!parent) {
4620                 root_mem_cgroup = memcg;
4621                 return &memcg->css;
4622         }
4623
4624         error = memcg_online_kmem(memcg);
4625         if (error)
4626                 goto fail;
4627
4628         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4629                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4630
4631         return &memcg->css;
4632 fail:
4633         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4634         mem_cgroup_free(memcg);
4635         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4636 }
4637
4638 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4639 {
4640         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4641
4642         /*
4643          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
4644          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
4645          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
4646          */
4647         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
4648                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4649                 return -ENOMEM;
4650         }
4651
4652         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4653         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4654         css_get(css);
4655         return 0;
4656 }
4657
4658 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4659 {
4660         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4661         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4662
4663         /*
4664          * Unregister events and notify userspace.
4665          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4666          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4667          */
4668         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4669         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4670                 list_del_init(&event->list);
4671                 schedule_work(&event->remove);
4672         }
4673         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4674
4675         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4676         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4677
4678         memcg_offline_kmem(memcg);
4679         wb_memcg_offline(memcg);
4680
4681         mem_cgroup_id_put(memcg);
4682 }
4683
4684 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4685 {
4686         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4687
4688         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4689 }
4690
4691 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4692 {
4693         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4694
4695         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4696                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4697
4698         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4699                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4700
4701         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4702         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4703         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4704         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
4705         memcg_free_kmem(memcg);
4706         mem_cgroup_free(memcg);
4707 }
4708
4709 /**
4710  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4711  * @css: the target css
4712  *
4713  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4714  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4715  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4716  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4717  * made visible again.
4718  *
4719  * The current implementation only resets the essential configurations.
4720  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4721  */
4722 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4723 {
4724         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4725
4726         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4727         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4728         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4729         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4730         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4731         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4732         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4733         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4734         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4735         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4736 }
4737
4738 #ifdef CONFIG_MMU
4739 /* Handlers for move charge at task migration. */
4740 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4741 {
4742         int ret;
4743
4744         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4745         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4746         if (!ret) {
4747                 mc.precharge += count;
4748                 return ret;
4749         }
4750
4751         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4752         while (count--) {
4753                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4754                 if (ret)
4755                         return ret;
4756                 mc.precharge++;
4757                 cond_resched();
4758         }
4759         return 0;
4760 }
4761
4762 union mc_target {
4763         struct page     *page;
4764         swp_entry_t     ent;
4765 };
4766
4767 enum mc_target_type {
4768         MC_TARGET_NONE = 0,
4769         MC_TARGET_PAGE,
4770         MC_TARGET_SWAP,
4771         MC_TARGET_DEVICE,
4772 };
4773
4774 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4775                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4776 {
4777         struct page *page = _vm_normal_page(vma, addr, ptent, true);
4778
4779         if (!page || !page_mapped(page))
4780                 return NULL;
4781         if (PageAnon(page)) {
4782                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4783                         return NULL;
4784         } else {
4785                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4786                         return NULL;
4787         }
4788         if (!get_page_unless_zero(page))
4789                 return NULL;
4790
4791         return page;
4792 }
4793
4794 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
4795 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4796                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4797 {
4798         struct page *page = NULL;
4799         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4800
4801         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4802                 return NULL;
4803
4804         /*
4805          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
4806          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
4807          * as special swap entry in the CPU page table.
4808          */
4809         if (is_device_private_entry(ent)) {
4810                 page = device_private_entry_to_page(ent);
4811                 /*
4812                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
4813                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
4814                  */
4815                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
4816                         return NULL;
4817                 return page;
4818         }
4819
4820         if (non_swap_entry(ent))
4821                 return NULL;
4822
4823         /*
4824          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4825          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4826          */
4827         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4828         if (do_memsw_account())
4829                 entry->val = ent.val;
4830
4831         return page;
4832 }
4833 #else
4834 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4835                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4836 {
4837         return NULL;
4838 }
4839 #endif
4840
4841 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4842                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4843 {
4844         struct page *page = NULL;
4845         struct address_space *mapping;
4846         pgoff_t pgoff;
4847
4848         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4849                 return NULL;
4850         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4851                 return NULL;
4852
4853         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4854         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4855
4856         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4857 #ifdef CONFIG_SWAP
4858         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4859         if (shmem_mapping(mapping)) {
4860                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4861                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4862                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4863                         if (do_memsw_account())
4864                                 *entry = swp;
4865                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4866                                              swp_offset(swp));
4867                 }
4868         } else
4869                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4870 #else
4871         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4872 #endif
4873         return page;
4874 }
4875
4876 /**
4877  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4878  * @page: the page
4879  * @compound: charge the page as compound or small page
4880  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4881  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4882  *
4883  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4884  *
4885  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4886  * from old cgroup.
4887  */
4888 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4889                                    bool compound,
4890                                    struct mem_cgroup *from,
4891                                    struct mem_cgroup *to)
4892 {
4893         unsigned long flags;
4894         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4895         int ret;
4896         bool anon;
4897
4898         VM_BUG_ON(from == to);
4899         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4900         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4901
4902         /*
4903          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4904          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4905          */
4906         ret = -EBUSY;
4907         if (!trylock_page(page))
4908                 goto out;
4909
4910         ret = -EINVAL;
4911         if (page->mem_cgroup != from)
4912                 goto out_unlock;
4913
4914         anon = PageAnon(page);
4915
4916         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4917
4918         if (!anon && page_mapped(page)) {
4919                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
4920                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
4921         }
4922
4923         /*
4924          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4925          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
4926          * So mapping should be stable for dirty pages.
4927          */
4928         if (!anon && PageDirty(page)) {
4929                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4930
4931                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4932                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
4933                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
4934                 }
4935         }
4936
4937         if (PageWriteback(page)) {
4938                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
4939                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
4940         }
4941
4942         /*
4943          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4944          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4945          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4946          */
4947
4948         /* caller should have done css_get */
4949         page->mem_cgroup = to;
4950         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4951
4952         ret = 0;
4953
4954         local_irq_disable();
4955         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4956         memcg_check_events(to, page);
4957         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4958         memcg_check_events(from, page);
4959         local_irq_enable();
4960 out_unlock:
4961         unlock_page(page);
4962 out:
4963         return ret;
4964 }
4965
4966 /**
4967  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4968  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4969  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4970  * @ptent: the pte to be checked
4971  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4972  *
4973  * Returns
4974  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4975  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4976  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4977  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4978  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4979  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4980  *     in target->ent.
4981  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PUBLIC
4982  *     or MEMORY_DEVICE_PRIVATE (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
4983  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
4984  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
4985  *     regular page.
4986  *
4987  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
4988  *
4989  * Called with pte lock held.
4990  */
4991
4992 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4993                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4994 {
4995         struct page *page = NULL;
4996         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4997         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4998
4999         if (pte_present(ptent))
5000                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5001         else if (is_swap_pte(ptent))
5002                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5003         else if (pte_none(ptent))
5004                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5005
5006         if (!page && !ent.val)
5007                 return ret;
5008         if (page) {
5009                 /*
5010                  * Do only loose check w/o serialization.
5011                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5012                  * not under LRU exclusion.
5013                  */
5014                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5015                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5016                         if (is_device_private_page(page) ||
5017                             is_device_public_page(page))
5018                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5019                         if (target)
5020                                 target->page = page;
5021                 }
5022                 if (!ret || !target)
5023                         put_page(page);
5024         }
5025         /*
5026          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5027          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5028          */
5029         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5030             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5031                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5032                 if (target)
5033                         target->ent = ent;
5034         }
5035         return ret;
5036 }
5037
5038 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5039 /*
5040  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5041  * not support them for now.
5042  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5043  */
5044 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5045                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5046 {
5047         struct page *page = NULL;
5048         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5049
5050         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5051                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5052                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5053                 return ret;
5054         }
5055         page = pmd_page(pmd);
5056         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5057         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5058                 return ret;
5059         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5060                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5061                 if (target) {
5062                         get_page(page);
5063                         target->page = page;
5064                 }
5065         }
5066         return ret;
5067 }
5068 #else
5069 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5070                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5071 {
5072         return MC_TARGET_NONE;
5073 }
5074 #endif
5075
5076 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5077                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5078                                         struct mm_walk *walk)
5079 {
5080         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5081         pte_t *pte;
5082         spinlock_t *ptl;
5083
5084         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5085         if (ptl) {
5086                 /*
5087                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5088                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PUBLIC or
5089                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE but this might change.
5090                  */
5091                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5092                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5093                 spin_unlock(ptl);
5094                 return 0;
5095         }
5096
5097         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5098                 return 0;
5099         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5100         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5101                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5102                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5103         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5104         cond_resched();
5105
5106         return 0;
5107 }
5108
5109 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5110 {
5111         unsigned long precharge;
5112
5113         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5114                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5115                 .mm = mm,
5116         };
5117         down_read(&mm->mmap_sem);
5118         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
5119                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5120         up_read(&mm->mmap_sem);
5121
5122         precharge = mc.precharge;
5123         mc.precharge = 0;
5124
5125         return precharge;
5126 }
5127
5128 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5129 {
5130         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5131
5132         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5133         mc.moving_task = current;
5134         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5135 }
5136
5137 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5138 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5139 {
5140         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5141         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5142
5143         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5144         if (mc.precharge) {
5145                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5146                 mc.precharge = 0;
5147         }
5148         /*
5149          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5150          * we must uncharge here.
5151          */
5152         if (mc.moved_charge) {
5153                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5154                 mc.moved_charge = 0;
5155         }
5156         /* we must fixup refcnts and charges */
5157         if (mc.moved_swap) {
5158                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5159                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5160                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5161
5162                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5163
5164                 /*
5165                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5166                  * should uncharge to->memory.
5167                  */
5168                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5169                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5170
5171                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5172
5173                 mc.moved_swap = 0;
5174         }
5175         memcg_oom_recover(from);
5176         memcg_oom_recover(to);
5177         wake_up_all(&mc.waitq);
5178 }
5179
5180 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5181 {
5182         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5183
5184         /*
5185          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5186          * task migration.
5187          */
5188         mc.moving_task = NULL;
5189         __mem_cgroup_clear_mc();
5190         spin_lock(&mc.lock);
5191         mc.from = NULL;
5192         mc.to = NULL;
5193         mc.mm = NULL;
5194         spin_unlock(&mc.lock);
5195
5196         mmput(mm);
5197 }
5198
5199 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5200 {
5201         struct cgroup_subsys_state *css;
5202         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5203         struct mem_cgroup *from;
5204         struct task_struct *leader, *p;
5205         struct mm_struct *mm;
5206         unsigned long move_flags;
5207         int ret = 0;
5208
5209         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5210         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5211                 return 0;
5212
5213         /*
5214          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5215          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5216          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5217          * multiple.
5218          */
5219         p = NULL;
5220         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5221                 WARN_ON_ONCE(p);
5222                 p = leader;
5223                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5224         }
5225         if (!p)
5226                 return 0;
5227
5228         /*
5229          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5230          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5231          * So we need to save it, and keep it going.
5232          */
5233         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5234         if (!move_flags)
5235                 return 0;
5236
5237         from = mem_cgroup_from_task(p);
5238
5239         VM_BUG_ON(from == memcg);
5240
5241         mm = get_task_mm(p);
5242         if (!mm)
5243                 return 0;
5244         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5245         if (mm->owner == p) {
5246                 VM_BUG_ON(mc.from);
5247                 VM_BUG_ON(mc.to);
5248                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5249                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5250                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5251
5252                 spin_lock(&mc.lock);
5253                 mc.mm = mm;
5254                 mc.from = from;
5255                 mc.to = memcg;
5256                 mc.flags = move_flags;
5257                 spin_unlock(&mc.lock);
5258                 /* We set mc.moving_task later */
5259
5260                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5261                 if (ret)
5262                         mem_cgroup_clear_mc();
5263         } else {
5264                 mmput(mm);
5265         }
5266         return ret;
5267 }
5268
5269 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5270 {
5271         if (mc.to)
5272                 mem_cgroup_clear_mc();
5273 }
5274
5275 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5276                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5277                                 struct mm_walk *walk)
5278 {
5279         int ret = 0;
5280         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5281         pte_t *pte;
5282         spinlock_t *ptl;
5283         enum mc_target_type target_type;
5284         union mc_target target;
5285         struct page *page;
5286
5287         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5288         if (ptl) {
5289                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5290                         spin_unlock(ptl);
5291                         return 0;
5292                 }
5293                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5294                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5295                         page = target.page;
5296                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5297                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5298                                                              mc.from, mc.to)) {
5299                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5300                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5301                                 }
5302                                 putback_lru_page(page);
5303                         }
5304                         put_page(page);
5305                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5306                         page = target.page;
5307                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5308                                                      mc.from, mc.to)) {
5309                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5310                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5311                         }
5312                         put_page(page);
5313                 }
5314                 spin_unlock(ptl);
5315                 return 0;
5316         }
5317
5318         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5319                 return 0;
5320 retry:
5321         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5322         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5323                 pte_t ptent = *(pte++);
5324                 bool device = false;
5325                 swp_entry_t ent;
5326
5327                 if (!mc.precharge)
5328                         break;
5329
5330                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5331                 case MC_TARGET_DEVICE:
5332                         device = true;
5333                         /* fall through */
5334                 case MC_TARGET_PAGE:
5335                         page = target.page;
5336                         /*
5337                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5338                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5339                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5340                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5341                          */
5342                         if (PageTransCompound(page))
5343                                 goto put;
5344                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5345                                 goto put;
5346                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5347                                                 mc.from, mc.to)) {
5348                                 mc.precharge--;
5349                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5350                                 mc.moved_charge++;
5351                         }
5352                         if (!device)
5353                                 putback_lru_page(page);
5354 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5355                         put_page(page);
5356                         break;
5357                 case MC_TARGET_SWAP:
5358                         ent = target.ent;
5359                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5360                                 mc.precharge--;
5361                                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, 1);
5362                                 /* we fixup other refcnts and charges later. */
5363                                 mc.moved_swap++;
5364                         }
5365                         break;
5366                 default:
5367                         break;
5368                 }
5369         }
5370         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5371         cond_resched();
5372
5373         if (addr != end) {
5374                 /*
5375                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5376                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5377                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5378                  * phase.
5379                  */
5380                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5381                 if (!ret)
5382                         goto retry;
5383         }
5384
5385         return ret;
5386 }
5387
5388 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5389 {
5390         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5391                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5392                 .mm = mc.mm,
5393         };
5394
5395         lru_add_drain_all();
5396         /*
5397          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5398          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5399          * for already started RCU-only updates to finish.
5400          */
5401         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5402         synchronize_rcu();
5403 retry:
5404         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5405                 /*
5406                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5407                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5408                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5409                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5410                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5411                  */
5412                 __mem_cgroup_clear_mc();
5413                 cond_resched();
5414                 goto retry;
5415         }
5416         /*
5417          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5418          * additional charge, the page walk just aborts.
5419          */
5420         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5421
5422         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5423         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5424 }
5425
5426 static void mem_cgroup_move_task(void)
5427 {
5428         if (mc.to) {
5429                 mem_cgroup_move_charge();
5430                 mem_cgroup_clear_mc();
5431         }
5432 }
5433 #else   /* !CONFIG_MMU */
5434 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5435 {
5436         return 0;
5437 }
5438 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5439 {
5440 }
5441 static void mem_cgroup_move_task(void)
5442 {
5443 }
5444 #endif
5445
5446 /*
5447  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5448  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5449  * attempt.
5450  */
5451 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5452 {
5453         /*
5454          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5455          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5456          * on for the root memcg is enough.
5457          */
5458         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5459                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5460         else
5461                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5462 }
5463
5464 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5465                                struct cftype *cft)
5466 {
5467         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5468
5469         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5470 }
5471
5472 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5473 {
5474         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5475         unsigned long min = READ_ONCE(memcg->memory.min);
5476
5477         if (min == PAGE_COUNTER_MAX)
5478                 seq_puts(m, "max\n");
5479         else
5480                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)min * PAGE_SIZE);
5481
5482         return 0;
5483 }
5484
5485 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5486                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5487 {
5488         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5489         unsigned long min;
5490         int err;
5491
5492         buf = strstrip(buf);
5493         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5494         if (err)
5495                 return err;
5496
5497         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5498
5499         return nbytes;
5500 }
5501
5502 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5503 {
5504         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5505         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->memory.low);
5506
5507         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5508                 seq_puts(m, "max\n");
5509         else
5510                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5511
5512         return 0;
5513 }
5514
5515 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5516                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5517 {
5518         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5519         unsigned long low;
5520         int err;
5521
5522         buf = strstrip(buf);
5523         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5524         if (err)
5525                 return err;
5526
5527         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5528
5529         return nbytes;
5530 }
5531
5532 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5533 {
5534         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5535         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5536
5537         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5538                 seq_puts(m, "max\n");
5539         else
5540                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5541
5542         return 0;
5543 }
5544
5545 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5546                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5547 {
5548         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5549         unsigned long nr_pages;
5550         unsigned long high;
5551         int err;
5552
5553         buf = strstrip(buf);
5554         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5555         if (err)
5556                 return err;
5557
5558         memcg->high = high;
5559
5560         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5561         if (nr_pages > high)
5562                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5563                                              GFP_KERNEL, true);
5564
5565         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5566         return nbytes;
5567 }
5568
5569 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5570 {
5571         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5572         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.max);
5573
5574         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5575                 seq_puts(m, "max\n");
5576         else
5577                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5578
5579         return 0;
5580 }
5581
5582 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5583                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5584 {
5585         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5586         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5587         bool drained = false;
5588         unsigned long max;
5589         int err;
5590
5591         buf = strstrip(buf);
5592         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5593         if (err)
5594                 return err;
5595
5596         xchg(&memcg->memory.max, max);
5597
5598         for (;;) {
5599                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5600
5601                 if (nr_pages <= max)
5602                         break;
5603
5604                 if (signal_pending(current)) {
5605                         err = -EINTR;
5606                         break;
5607                 }
5608
5609                 if (!drained) {
5610                         drain_all_stock(memcg);
5611                         drained = true;
5612                         continue;
5613                 }
5614
5615                 if (nr_reclaims) {
5616                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5617                                                           GFP_KERNEL, true))
5618                                 nr_reclaims--;
5619                         continue;
5620                 }
5621
5622                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
5623                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5624                         break;
5625         }
5626
5627         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5628         return nbytes;
5629 }
5630
5631 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5632 {
5633         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5634
5635         seq_printf(m, "low %lu\n",
5636                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_LOW]));
5637         seq_printf(m, "high %lu\n",
5638                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_HIGH]));
5639         seq_printf(m, "max %lu\n",
5640                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_MAX]));
5641         seq_printf(m, "oom %lu\n",
5642                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM]));
5643         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
5644                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
5645
5646         return 0;
5647 }
5648
5649 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5650 {
5651         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5652         struct accumulated_stats acc;
5653         int i;
5654
5655         /*
5656          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5657          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5658          *
5659          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5660          * 1) generic big picture -> specifics and details
5661          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5662          *
5663          * Current memory state:
5664          */
5665
5666         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
5667         acc.stats_size = MEMCG_NR_STAT;
5668         acc.events_size = NR_VM_EVENT_ITEMS;
5669         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
5670
5671         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5672                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS] * PAGE_SIZE);
5673         seq_printf(m, "file %llu\n",
5674                    (u64)acc.stat[MEMCG_CACHE] * PAGE_SIZE);
5675         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5676                    (u64)acc.stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5677         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5678                    (u64)(acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] +
5679                          acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5680         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5681                    (u64)acc.stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5682
5683         seq_printf(m, "shmem %llu\n",
5684                    (u64)acc.stat[NR_SHMEM] * PAGE_SIZE);
5685         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5686                    (u64)acc.stat[NR_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5687         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5688                    (u64)acc.stat[NR_FILE_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5689         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5690                    (u64)acc.stat[NR_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5691
5692         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5693                 seq_printf(m, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5694                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
5695
5696         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5697                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5698         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5699                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5700
5701         /* Accumulated memory events */
5702
5703         seq_printf(m, "pgfault %lu\n", acc.events[PGFAULT]);
5704         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n", acc.events[PGMAJFAULT]);
5705
5706         seq_printf(m, "pgrefill %lu\n", acc.events[PGREFILL]);
5707         seq_printf(m, "pgscan %lu\n", acc.events[PGSCAN_KSWAPD] +
5708                    acc.events[PGSCAN_DIRECT]);
5709         seq_printf(m, "pgsteal %lu\n", acc.events[PGSTEAL_KSWAPD] +
5710                    acc.events[PGSTEAL_DIRECT]);
5711         seq_printf(m, "pgactivate %lu\n", acc.events[PGACTIVATE]);
5712         seq_printf(m, "pgdeactivate %lu\n", acc.events[PGDEACTIVATE]);
5713         seq_printf(m, "pglazyfree %lu\n", acc.events[PGLAZYFREE]);
5714         seq_printf(m, "pglazyfreed %lu\n", acc.events[PGLAZYFREED]);
5715
5716         seq_printf(m, "workingset_refault %lu\n",
5717                    acc.stat[WORKINGSET_REFAULT]);
5718         seq_printf(m, "workingset_activate %lu\n",
5719                    acc.stat[WORKINGSET_ACTIVATE]);
5720         seq_printf(m, "workingset_nodereclaim %lu\n",
5721                    acc.stat[WORKINGSET_NODERECLAIM]);
5722
5723         return 0;
5724 }
5725
5726 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
5727 {
5728         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5729
5730         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
5731
5732         return 0;
5733 }
5734
5735 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
5736                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5737 {
5738         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5739         int ret, oom_group;
5740
5741         buf = strstrip(buf);
5742         if (!buf)
5743                 return -EINVAL;
5744
5745         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
5746         if (ret)
5747                 return ret;
5748
5749         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
5750                 return -EINVAL;
5751
5752         memcg->oom_group = oom_group;
5753
5754         return nbytes;
5755 }
5756
5757 static struct cftype memory_files[] = {
5758         {
5759                 .name = "current",
5760                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5761                 .read_u64 = memory_current_read,
5762         },
5763         {
5764                 .name = "min",
5765                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5766                 .seq_show = memory_min_show,
5767                 .write = memory_min_write,
5768         },
5769         {
5770                 .name = "low",
5771                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5772                 .seq_show = memory_low_show,
5773                 .write = memory_low_write,
5774         },
5775         {
5776                 .name = "high",
5777                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5778                 .seq_show = memory_high_show,
5779                 .write = memory_high_write,
5780         },
5781         {
5782                 .name = "max",
5783                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5784                 .seq_show = memory_max_show,
5785                 .write = memory_max_write,
5786         },
5787         {
5788                 .name = "events",
5789                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5790                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5791                 .seq_show = memory_events_show,
5792         },
5793         {
5794                 .name = "stat",
5795                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5796                 .seq_show = memory_stat_show,
5797         },
5798         {
5799                 .name = "oom.group",
5800                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
5801                 .seq_show = memory_oom_group_show,
5802                 .write = memory_oom_group_write,
5803         },
5804         { }     /* terminate */
5805 };
5806
5807 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5808         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5809         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5810         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5811         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5812         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5813         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5814         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5815         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5816         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5817         .bind = mem_cgroup_bind,
5818         .dfl_cftypes = memory_files,
5819         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5820         .early_init = 0,
5821 };
5822
5823 /**
5824  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
5825  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
5826  * @memcg: the memory cgroup to check
5827  *
5828  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
5829  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
5830  *
5831  * Returns one of the following:
5832  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
5833  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
5834  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
5835  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
5836  *
5837  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
5838  *
5839  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
5840  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
5841  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
5842  *
5843  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
5844  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
5845  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
5846  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
5847  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
5848  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
5849  * protected memory.
5850  *
5851  *                                             low_usage
5852  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
5853  *                                        siblings_low_usage
5854  *
5855  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
5856  * low_usage = |
5857                | 0, otherwise.
5858  *
5859  *
5860  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
5861  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
5862  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
5863  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
5864  * distribution.
5865  *
5866  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
5867  *
5868  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
5869  *    //\\
5870  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
5871  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
5872  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
5873  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
5874  *
5875  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
5876  * is expected (approximately):
5877  *
5878  *     A/memory.current = 2G
5879  *
5880  *     B/memory.current = 1.3G
5881  *     C/memory.current = 0.6G
5882  *     D/memory.current = 0
5883  *     E/memory.current = 0
5884  *
5885  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
5886  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
5887  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
5888  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
5889  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
5890  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
5891  * as memory.low is a best-effort mechanism.
5892  */
5893 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
5894                                                 struct mem_cgroup *memcg)
5895 {
5896         struct mem_cgroup *parent;
5897         unsigned long emin, parent_emin;
5898         unsigned long elow, parent_elow;
5899         unsigned long usage;
5900
5901         if (mem_cgroup_disabled())
5902                 return MEMCG_PROT_NONE;
5903
5904         if (!root)
5905                 root = root_mem_cgroup;
5906         if (memcg == root)
5907                 return MEMCG_PROT_NONE;
5908
5909         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
5910         if (!usage)
5911                 return MEMCG_PROT_NONE;
5912
5913         emin = memcg->memory.min;
5914         elow = memcg->memory.low;
5915
5916         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5917         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
5918         if (!parent)
5919                 return MEMCG_PROT_NONE;
5920
5921         if (parent == root)
5922                 goto exit;
5923
5924         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
5925         emin = min(emin, parent_emin);
5926         if (emin && parent_emin) {
5927                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
5928
5929                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
5930                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
5931                         &parent->memory.children_min_usage);
5932
5933                 if (min_usage && siblings_min_usage)
5934                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
5935                                    siblings_min_usage);
5936         }
5937
5938         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
5939         elow = min(elow, parent_elow);
5940         if (elow && parent_elow) {
5941                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
5942
5943                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
5944                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
5945                         &parent->memory.children_low_usage);
5946
5947                 if (low_usage && siblings_low_usage)
5948                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
5949                                    siblings_low_usage);
5950         }
5951
5952 exit:
5953         memcg->memory.emin = emin;
5954         memcg->memory.elow = elow;
5955
5956         if (usage <= emin)
5957                 return MEMCG_PROT_MIN;
5958         else if (usage <= elow)
5959                 return MEMCG_PROT_LOW;
5960         else
5961                 return MEMCG_PROT_NONE;
5962 }
5963
5964 /**
5965  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5966  * @page: page to charge
5967  * @mm: mm context of the victim
5968  * @gfp_mask: reclaim mode
5969  * @memcgp: charged memcg return
5970  * @compound: charge the page as compound or small page
5971  *
5972  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5973  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5974  *
5975  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5976  * Otherwise, an error code is returned.
5977  *
5978  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5979  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5980  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5981  */
5982 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5983                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5984                           bool compound)
5985 {
5986         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5987         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5988         int ret = 0;
5989
5990         if (mem_cgroup_disabled())
5991                 goto out;
5992
5993         if (PageSwapCache(page)) {
5994                 /*
5995                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5996                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5997                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5998                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5999                  * in turn serializes uncharging.
6000                  */
6001                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6002                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6003                         goto out;
6004
6005                 if (do_swap_account) {
6006                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6007                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6008
6009                         rcu_read_lock();
6010                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6011                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6012                                 memcg = NULL;
6013                         rcu_read_unlock();
6014                 }
6015         }
6016
6017         if (!memcg)
6018                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6019
6020         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6021
6022         css_put(&memcg->css);
6023 out:
6024         *memcgp = memcg;
6025         return ret;
6026 }
6027
6028 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6029                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6030                           bool compound)
6031 {
6032         struct mem_cgroup *memcg;
6033         int ret;
6034
6035         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6036         memcg = *memcgp;
6037         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6038         return ret;
6039 }
6040
6041 /**
6042  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6043  * @page: page to charge
6044  * @memcg: memcg to charge the page to
6045  * @lrucare: page might be on LRU already
6046  * @compound: charge the page as compound or small page
6047  *
6048  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6049  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6050  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6051  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6052  *
6053  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6054  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6055  *
6056  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6057  */
6058 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6059                               bool lrucare, bool compound)
6060 {
6061         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6062
6063         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6064         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6065
6066         if (mem_cgroup_disabled())
6067                 return;
6068         /*
6069          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6070          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6071          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6072          */
6073         if (!memcg)
6074                 return;
6075
6076         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6077
6078         local_irq_disable();
6079         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6080         memcg_check_events(memcg, page);
6081         local_irq_enable();
6082
6083         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6084                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6085                 /*
6086                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6087                  * let's not wait for it.  The page already received a
6088                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6089                  */
6090                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6091         }
6092 }
6093
6094 /**
6095  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6096  * @page: page to charge
6097  * @memcg: memcg to charge the page to
6098  * @compound: charge the page as compound or small page
6099  *
6100  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6101  */
6102 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6103                 bool compound)
6104 {
6105         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6106
6107         if (mem_cgroup_disabled())
6108                 return;
6109         /*
6110          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6111          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6112          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6113          */
6114         if (!memcg)
6115                 return;
6116
6117         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6118 }
6119
6120 struct uncharge_gather {
6121         struct mem_cgroup *memcg;
6122         unsigned long pgpgout;
6123         unsigned long nr_anon;
6124         unsigned long nr_file;
6125         unsigned long nr_kmem;
6126         unsigned long nr_huge;
6127         unsigned long nr_shmem;
6128         struct page *dummy_page;
6129 };
6130
6131 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6132 {
6133         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6134 }
6135
6136 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6137 {
6138         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6139         unsigned long flags;
6140
6141         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6142                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6143                 if (do_memsw_account())
6144                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6145                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6146                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6147                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6148         }
6149
6150         local_irq_save(flags);
6151         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6152         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6153         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6154         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6155         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6156         __this_cpu_add(ug->memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
6157         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6158         local_irq_restore(flags);
6159
6160         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6161                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6162 }
6163
6164 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6165 {
6166         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6167         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6168                         !PageHWPoison(page) , page);
6169
6170         if (!page->mem_cgroup)
6171                 return;
6172
6173         /*
6174          * Nobody should be changing or seriously looking at
6175          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6176          * exclusive access to the page.
6177          */
6178
6179         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6180                 if (ug->memcg) {
6181                         uncharge_batch(ug);
6182                         uncharge_gather_clear(ug);
6183                 }
6184                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6185         }
6186
6187         if (!PageKmemcg(page)) {
6188                 unsigned int nr_pages = 1;
6189
6190                 if (PageTransHuge(page)) {
6191                         nr_pages <<= compound_order(page);
6192                         ug->nr_huge += nr_pages;
6193                 }
6194                 if (PageAnon(page))
6195                         ug->nr_anon += nr_pages;
6196                 else {
6197                         ug->nr_file += nr_pages;
6198                         if (PageSwapBacked(page))
6199                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6200                 }
6201                 ug->pgpgout++;
6202         } else {
6203                 ug->nr_kmem += 1 << compound_order(page);
6204                 __ClearPageKmemcg(page);
6205         }
6206
6207         ug->dummy_page = page;
6208         page->mem_cgroup = NULL;
6209 }
6210
6211 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6212 {
6213         struct uncharge_gather ug;
6214         struct list_head *next;
6215
6216         uncharge_gather_clear(&ug);
6217
6218         /*
6219          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6220          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6221          */
6222         next = page_list->next;
6223         do {
6224                 struct page *page;
6225
6226                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6227                 next = page->lru.next;
6228
6229                 uncharge_page(page, &ug);
6230         } while (next != page_list);
6231
6232         if (ug.memcg)
6233                 uncharge_batch(&ug);
6234 }
6235
6236 /**
6237  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6238  * @page: page to uncharge
6239  *
6240  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6241  * mem_cgroup_commit_charge().
6242  */
6243 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6244 {
6245         struct uncharge_gather ug;
6246
6247         if (mem_cgroup_disabled())
6248                 return;
6249
6250         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6251         if (!page->mem_cgroup)
6252                 return;
6253
6254         uncharge_gather_clear(&ug);
6255         uncharge_page(page, &ug);
6256         uncharge_batch(&ug);
6257 }
6258
6259 /**
6260  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6261  * @page_list: list of pages to uncharge
6262  *
6263  * Uncharge a list of pages previously charged with
6264  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6265  */
6266 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6267 {
6268         if (mem_cgroup_disabled())
6269                 return;
6270
6271         if (!list_empty(page_list))
6272                 uncharge_list(page_list);
6273 }
6274
6275 /**
6276  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6277  * @oldpage: currently circulating page
6278  * @newpage: replacement page
6279  *
6280  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6281  * be uncharged upon free.
6282  *
6283  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6284  */
6285 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6286 {
6287         struct mem_cgroup *memcg;
6288         unsigned int nr_pages;
6289         bool compound;
6290         unsigned long flags;
6291
6292         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6293         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6294         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6295         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6296                        newpage);
6297
6298         if (mem_cgroup_disabled())
6299                 return;
6300
6301         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6302         if (newpage->mem_cgroup)
6303                 return;
6304
6305         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6306         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6307         if (!memcg)
6308                 return;
6309
6310         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6311         compound = PageTransHuge(newpage);
6312         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6313
6314         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6315         if (do_memsw_account())
6316                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6317         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6318
6319         commit_charge(newpage, memcg, false);
6320
6321         local_irq_save(flags);
6322         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6323         memcg_check_events(memcg, newpage);
6324         local_irq_restore(flags);
6325 }
6326
6327 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6328 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6329
6330 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6331 {
6332         struct mem_cgroup *memcg;
6333
6334         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6335                 return;
6336
6337         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6338         if (in_interrupt())
6339                 return;
6340
6341         rcu_read_lock();
6342         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6343         if (memcg == root_mem_cgroup)
6344                 goto out;
6345         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6346                 goto out;
6347         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6348                 sk->sk_memcg = memcg;
6349 out:
6350         rcu_read_unlock();
6351 }
6352
6353 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6354 {
6355         if (sk->sk_memcg)
6356                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6357 }
6358
6359 /**
6360  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6361  * @memcg: memcg to charge
6362  * @nr_pages: number of pages to charge
6363  *
6364  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6365  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6366  */
6367 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6368 {
6369         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6370
6371         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6372                 struct page_counter *fail;
6373
6374                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6375                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6376                         return true;
6377                 }
6378                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6379                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6380                 return false;
6381         }
6382
6383         /* Don't block in the packet receive path */
6384         if (in_softirq())
6385                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6386
6387         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6388
6389         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6390                 return true;
6391
6392         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6393         return false;
6394 }
6395
6396 /**
6397  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6398  * @memcg: memcg to uncharge
6399  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6400  */
6401 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6402 {
6403         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6404                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6405                 return;
6406         }
6407
6408         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6409
6410         refill_stock(memcg, nr_pages);
6411 }
6412
6413 static int __init cgroup_memory(char *s)
6414 {
6415         char *token;
6416
6417         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6418                 if (!*token)
6419                         continue;
6420                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6421                         cgroup_memory_nosocket = true;
6422                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6423                         cgroup_memory_nokmem = true;
6424         }
6425         return 1;
6426 }
6427 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6428
6429 /*
6430  * subsys_initcall() for memory controller.
6431  *
6432  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6433  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6434  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6435  * should be initialized from here.
6436  */
6437 static int __init mem_cgroup_init(void)
6438 {
6439         int cpu, node;
6440
6441 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6442         /*
6443          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6444          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6445          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6446          * destroyed simultaneously.
6447          */
6448         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6449         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6450 #endif
6451
6452         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6453                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6454
6455         for_each_possible_cpu(cpu)
6456                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6457                           drain_local_stock);
6458
6459         for_each_node(node) {
6460                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6461
6462                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6463                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6464
6465                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6466                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6467                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6468                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6469         }
6470
6471         return 0;
6472 }
6473 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6474
6475 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6476 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6477 {
6478         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6479                 /*
6480                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6481                  * always be >= 1.
6482                  */
6483                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6484                         VM_BUG_ON(1);
6485                         break;
6486                 }
6487                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6488                 if (!memcg)
6489                         memcg = root_mem_cgroup;
6490         }
6491         return memcg;
6492 }
6493
6494 /**
6495  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6496  * @page: page whose memsw charge to transfer
6497  * @entry: swap entry to move the charge to
6498  *
6499  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6500  */
6501 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6502 {
6503         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6504         unsigned int nr_entries;
6505         unsigned short oldid;
6506
6507         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6508         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6509
6510         if (!do_memsw_account())
6511                 return;
6512
6513         memcg = page->mem_cgroup;
6514
6515         /* Readahead page, never charged */
6516         if (!memcg)
6517                 return;
6518
6519         /*
6520          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6521          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6522          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6523          */
6524         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6525         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6526         /* Get references for the tail pages, too */
6527         if (nr_entries > 1)
6528                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6529         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6530                                    nr_entries);
6531         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6532         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6533
6534         page->mem_cgroup = NULL;
6535
6536         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6537                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6538
6539         if (memcg != swap_memcg) {
6540                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6541                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6542                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6543         }
6544
6545         /*
6546          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6547          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6548          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6549          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6550          */
6551         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6552         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6553                                      -nr_entries);
6554         memcg_check_events(memcg, page);
6555
6556         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6557                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6558 }
6559
6560 /**
6561  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6562  * @page: page being added to swap
6563  * @entry: swap entry to charge
6564  *
6565  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6566  *
6567  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6568  */
6569 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6570 {
6571         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6572         struct page_counter *counter;
6573         struct mem_cgroup *memcg;
6574         unsigned short oldid;
6575
6576         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6577                 return 0;
6578
6579         memcg = page->mem_cgroup;
6580
6581         /* Readahead page, never charged */
6582         if (!memcg)
6583                 return 0;
6584
6585         if (!entry.val) {
6586                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6587                 return 0;
6588         }
6589
6590         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6591
6592         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6593             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6594                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6595                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6596                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6597                 return -ENOMEM;
6598         }
6599
6600         /* Get references for the tail pages, too */
6601         if (nr_pages > 1)
6602                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6603         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6604         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6605         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
6606
6607         return 0;
6608 }
6609
6610 /**
6611  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
6612  * @entry: swap entry to uncharge
6613  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
6614  */
6615 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
6616 {
6617         struct mem_cgroup *memcg;
6618         unsigned short id;
6619
6620         if (!do_swap_account)
6621                 return;
6622
6623         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
6624         rcu_read_lock();
6625         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6626         if (memcg) {
6627                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6628                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6629                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
6630                         else
6631                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
6632                 }
6633                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
6634                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
6635         }
6636         rcu_read_unlock();
6637 }
6638
6639 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
6640 {
6641         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
6642
6643         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6644                 return nr_swap_pages;
6645         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6646                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
6647                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
6648                                       page_counter_read(&memcg->swap));
6649         return nr_swap_pages;
6650 }
6651
6652 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
6653 {
6654         struct mem_cgroup *memcg;
6655
6656         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6657
6658         if (vm_swap_full())
6659                 return true;
6660         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6661                 return false;
6662
6663         memcg = page->mem_cgroup;
6664         if (!memcg)
6665                 return false;
6666
6667         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6668                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
6669                         return true;
6670
6671         return false;
6672 }
6673
6674 /* for remember boot option*/
6675 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6676 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6677 #else
6678 static int really_do_swap_account __initdata;
6679 #endif
6680
6681 static int __init enable_swap_account(char *s)
6682 {
6683         if (!strcmp(s, "1"))
6684                 really_do_swap_account = 1;
6685         else if (!strcmp(s, "0"))
6686                 really_do_swap_account = 0;
6687         return 1;
6688 }
6689 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6690
6691 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6692                              struct cftype *cft)
6693 {
6694         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6695
6696         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6697 }
6698
6699 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6700 {
6701         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6702         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.max);
6703
6704         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6705                 seq_puts(m, "max\n");
6706         else
6707                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6708
6709         return 0;
6710 }
6711
6712 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6713                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6714 {
6715         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6716         unsigned long max;
6717         int err;
6718
6719         buf = strstrip(buf);
6720         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6721         if (err)
6722                 return err;
6723
6724         xchg(&memcg->swap.max, max);
6725
6726         return nbytes;
6727 }
6728
6729 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6730 {
6731         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6732
6733         seq_printf(m, "max %lu\n",
6734                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
6735         seq_printf(m, "fail %lu\n",
6736                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
6737
6738         return 0;
6739 }
6740
6741 static struct cftype swap_files[] = {
6742         {
6743                 .name = "swap.current",
6744                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6745                 .read_u64 = swap_current_read,
6746         },
6747         {
6748                 .name = "swap.max",
6749                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6750                 .seq_show = swap_max_show,
6751                 .write = swap_max_write,
6752         },
6753         {
6754                 .name = "swap.events",
6755                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6756                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
6757                 .seq_show = swap_events_show,
6758         },
6759         { }     /* terminate */
6760 };
6761
6762 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6763         {
6764                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6765                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6766                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6767         },
6768         {
6769                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6770                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6771                 .write = mem_cgroup_reset,
6772                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6773         },
6774         {
6775                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6776                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6777                 .write = mem_cgroup_write,
6778                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6779         },
6780         {
6781                 .name = "memsw.failcnt",
6782                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6783                 .write = mem_cgroup_reset,
6784                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6785         },
6786         { },    /* terminate */
6787 };
6788
6789 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6790 {
6791         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6792                 do_swap_account = 1;
6793                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6794                                                swap_files));
6795                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6796                                                   memsw_cgroup_files));
6797         }
6798         return 0;
6799 }
6800 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6801
6802 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */