]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - mm/memcontrol.c
mm: memcontrol: push down mem_cgroup_nr_lru_pages()
[linux.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/sched/mm.h>
39 #include <linux/shmem_fs.h>
40 #include <linux/hugetlb.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/vm_event_item.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/page-flags.h>
45 #include <linux/backing-dev.h>
46 #include <linux/bit_spinlock.h>
47 #include <linux/rcupdate.h>
48 #include <linux/limits.h>
49 #include <linux/export.h>
50 #include <linux/mutex.h>
51 #include <linux/rbtree.h>
52 #include <linux/slab.h>
53 #include <linux/swap.h>
54 #include <linux/swapops.h>
55 #include <linux/spinlock.h>
56 #include <linux/eventfd.h>
57 #include <linux/poll.h>
58 #include <linux/sort.h>
59 #include <linux/fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/vmpressure.h>
62 #include <linux/mm_inline.h>
63 #include <linux/swap_cgroup.h>
64 #include <linux/cpu.h>
65 #include <linux/oom.h>
66 #include <linux/lockdep.h>
67 #include <linux/file.h>
68 #include <linux/tracehook.h>
69 #include "internal.h"
70 #include <net/sock.h>
71 #include <net/ip.h>
72 #include "slab.h"
73
74 #include <linux/uaccess.h>
75
76 #include <trace/events/vmscan.h>
77
78 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
79 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
80
81 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
82
83 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
84
85 /* Socket memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nosocket;
87
88 /* Kernel memory accounting disabled? */
89 static bool cgroup_memory_nokmem;
90
91 /* Whether the swap controller is active */
92 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
93 int do_swap_account __read_mostly;
94 #else
95 #define do_swap_account         0
96 #endif
97
98 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
99 static bool do_memsw_account(void)
100 {
101         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
102 }
103
104 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
105         "inactive_anon",
106         "active_anon",
107         "inactive_file",
108         "active_file",
109         "unevictable",
110 };
111
112 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
113 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
114 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
115
116 /*
117  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
118  * their hierarchy representation
119  */
120
121 struct mem_cgroup_tree_per_node {
122         struct rb_root rb_root;
123         struct rb_node *rb_rightmost;
124         spinlock_t lock;
125 };
126
127 struct mem_cgroup_tree {
128         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
129 };
130
131 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
132
133 /* for OOM */
134 struct mem_cgroup_eventfd_list {
135         struct list_head list;
136         struct eventfd_ctx *eventfd;
137 };
138
139 /*
140  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
141  */
142 struct mem_cgroup_event {
143         /*
144          * memcg which the event belongs to.
145          */
146         struct mem_cgroup *memcg;
147         /*
148          * eventfd to signal userspace about the event.
149          */
150         struct eventfd_ctx *eventfd;
151         /*
152          * Each of these stored in a list by the cgroup.
153          */
154         struct list_head list;
155         /*
156          * register_event() callback will be used to add new userspace
157          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
158          * on eventfd to send notification to userspace.
159          */
160         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
161                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
162         /*
163          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
164          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
165          * if you want provide notification functionality.
166          */
167         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
168                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
169         /*
170          * All fields below needed to unregister event when
171          * userspace closes eventfd.
172          */
173         poll_table pt;
174         wait_queue_head_t *wqh;
175         wait_queue_entry_t wait;
176         struct work_struct remove;
177 };
178
179 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
180 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
181
182 /* Stuffs for move charges at task migration. */
183 /*
184  * Types of charges to be moved.
185  */
186 #define MOVE_ANON       0x1U
187 #define MOVE_FILE       0x2U
188 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
189
190 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
191 static struct move_charge_struct {
192         spinlock_t        lock; /* for from, to */
193         struct mm_struct  *mm;
194         struct mem_cgroup *from;
195         struct mem_cgroup *to;
196         unsigned long flags;
197         unsigned long precharge;
198         unsigned long moved_charge;
199         unsigned long moved_swap;
200         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
201         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
202 } mc = {
203         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
204         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
205 };
206
207 /*
208  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
209  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
210  */
211 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
212 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
213
214 enum charge_type {
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
216         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
217         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
218         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
219         NR_CHARGE_TYPE,
220 };
221
222 /* for encoding cft->private value on file */
223 enum res_type {
224         _MEM,
225         _MEMSWAP,
226         _OOM_TYPE,
227         _KMEM,
228         _TCP,
229 };
230
231 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
232 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
233 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
234 /* Used for OOM nofiier */
235 #define OOM_CONTROL             (0)
236
237 /*
238  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
239  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
240  * be used for reference counting.
241  */
242 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
243         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
244              iter != NULL;                              \
245              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
246
247 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
248         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
249              iter != NULL;                              \
250              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
251
252 static inline bool should_force_charge(void)
253 {
254         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
255                 (current->flags & PF_EXITING);
256 }
257
258 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
259 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
260 {
261         if (!memcg)
262                 memcg = root_mem_cgroup;
263         return &memcg->vmpressure;
264 }
265
266 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
267 {
268         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
269 }
270
271 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
272 /*
273  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
274  * The main reason for not using cgroup id for this:
275  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
276  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
277  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
278  *  200 entry array for that.
279  *
280  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
281  * will double each time we have to increase it.
282  */
283 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
284 int memcg_nr_cache_ids;
285
286 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
287 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
288
289 void memcg_get_cache_ids(void)
290 {
291         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
292 }
293
294 void memcg_put_cache_ids(void)
295 {
296         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
297 }
298
299 /*
300  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
301  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
302  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
303  * tunable, but that is strictly not necessary.
304  *
305  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
306  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
307  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
308  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
309  * increase ours as well if it increases.
310  */
311 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
312 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
313
314 /*
315  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
316  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
317  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
318  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
319  */
320 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
321 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
322
323 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
324
325 static int memcg_shrinker_map_size;
326 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
327
328 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
329 {
330         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
331 }
332
333 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
334                                          int size, int old_size)
335 {
336         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
337         int nid;
338
339         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
340
341         for_each_node(nid) {
342                 old = rcu_dereference_protected(
343                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
344                 /* Not yet online memcg */
345                 if (!old)
346                         return 0;
347
348                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
349                 if (!new)
350                         return -ENOMEM;
351
352                 /* Set all old bits, clear all new bits */
353                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
354                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
355
356                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
357                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
358         }
359
360         return 0;
361 }
362
363 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
364 {
365         struct mem_cgroup_per_node *pn;
366         struct memcg_shrinker_map *map;
367         int nid;
368
369         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
370                 return;
371
372         for_each_node(nid) {
373                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
374                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
375                 if (map)
376                         kvfree(map);
377                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
378         }
379 }
380
381 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
382 {
383         struct memcg_shrinker_map *map;
384         int nid, size, ret = 0;
385
386         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
387                 return 0;
388
389         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390         size = memcg_shrinker_map_size;
391         for_each_node(nid) {
392                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
393                 if (!map) {
394                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
395                         ret = -ENOMEM;
396                         break;
397                 }
398                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
399         }
400         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
401
402         return ret;
403 }
404
405 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
406 {
407         int size, old_size, ret = 0;
408         struct mem_cgroup *memcg;
409
410         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
411         old_size = memcg_shrinker_map_size;
412         if (size <= old_size)
413                 return 0;
414
415         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
416         if (!root_mem_cgroup)
417                 goto unlock;
418
419         for_each_mem_cgroup(memcg) {
420                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
421                         continue;
422                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
423                 if (ret)
424                         goto unlock;
425         }
426 unlock:
427         if (!ret)
428                 memcg_shrinker_map_size = size;
429         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
430         return ret;
431 }
432
433 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
434 {
435         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
436                 struct memcg_shrinker_map *map;
437
438                 rcu_read_lock();
439                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
440                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
441                 smp_mb__before_atomic();
442                 set_bit(shrinker_id, map->map);
443                 rcu_read_unlock();
444         }
445 }
446
447 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
448 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
449 {
450         return 0;
451 }
452 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
453 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
454
455 /**
456  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
457  * @page: page of interest
458  *
459  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
460  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
461  * until it is released.
462  *
463  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
464  * is returned.
465  */
466 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
467 {
468         struct mem_cgroup *memcg;
469
470         memcg = page->mem_cgroup;
471
472         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
473                 memcg = root_mem_cgroup;
474
475         return &memcg->css;
476 }
477
478 /**
479  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
480  * @page: the page
481  *
482  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
483  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
484  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
485  *
486  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
487  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
488  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
489  * do not care (such as procfs interfaces).
490  */
491 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
492 {
493         struct mem_cgroup *memcg;
494         unsigned long ino = 0;
495
496         rcu_read_lock();
497         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
498         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
499                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
500         if (memcg)
501                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
502         rcu_read_unlock();
503         return ino;
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_per_node *
507 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return memcg->nodeinfo[nid];
512 }
513
514 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
515 soft_limit_tree_node(int nid)
516 {
517         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
518 }
519
520 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
521 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
522 {
523         int nid = page_to_nid(page);
524
525         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
526 }
527
528 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
529                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
530                                          unsigned long new_usage_in_excess)
531 {
532         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
533         struct rb_node *parent = NULL;
534         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
535         bool rightmost = true;
536
537         if (mz->on_tree)
538                 return;
539
540         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
541         if (!mz->usage_in_excess)
542                 return;
543         while (*p) {
544                 parent = *p;
545                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
546                                         tree_node);
547                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
548                         p = &(*p)->rb_left;
549                         rightmost = false;
550                 }
551
552                 /*
553                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
554                  * limit by the same amount
555                  */
556                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
557                         p = &(*p)->rb_right;
558         }
559
560         if (rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
562
563         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
564         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
565         mz->on_tree = true;
566 }
567
568 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
569                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
570 {
571         if (!mz->on_tree)
572                 return;
573
574         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
575                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
576
577         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
578         mz->on_tree = false;
579 }
580
581 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
582                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
583 {
584         unsigned long flags;
585
586         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
587         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
588         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
589 }
590
591 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
592 {
593         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
594         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
595         unsigned long excess = 0;
596
597         if (nr_pages > soft_limit)
598                 excess = nr_pages - soft_limit;
599
600         return excess;
601 }
602
603 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
604 {
605         unsigned long excess;
606         struct mem_cgroup_per_node *mz;
607         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
608
609         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
610         if (!mctz)
611                 return;
612         /*
613          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
614          * because their event counter is not touched.
615          */
616         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
617                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
618                 excess = soft_limit_excess(memcg);
619                 /*
620                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
621                  * mem is over its softlimit.
622                  */
623                 if (excess || mz->on_tree) {
624                         unsigned long flags;
625
626                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
627                         /* if on-tree, remove it */
628                         if (mz->on_tree)
629                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
630                         /*
631                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
632                          * If excess is 0, no tree ops.
633                          */
634                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
635                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
636                 }
637         }
638 }
639
640 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
641 {
642         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644         int nid;
645
646         for_each_node(nid) {
647                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
648                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
649                 if (mctz)
650                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
651         }
652 }
653
654 static struct mem_cgroup_per_node *
655 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
656 {
657         struct mem_cgroup_per_node *mz;
658
659 retry:
660         mz = NULL;
661         if (!mctz->rb_rightmost)
662                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
663
664         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
665                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
666         /*
667          * Remove the node now but someone else can add it back,
668          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
669          * position in the tree.
670          */
671         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
672         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
673             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
674                 goto retry;
675 done:
676         return mz;
677 }
678
679 static struct mem_cgroup_per_node *
680 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
681 {
682         struct mem_cgroup_per_node *mz;
683
684         spin_lock_irq(&mctz->lock);
685         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
686         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
687         return mz;
688 }
689
690 static unsigned long memcg_sum_events(struct mem_cgroup *memcg,
691                                       int event)
692 {
693         return atomic_long_read(&memcg->events[event]);
694 }
695
696 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
697                                          struct page *page,
698                                          bool compound, int nr_pages)
699 {
700         /*
701          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
702          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
703          */
704         if (PageAnon(page))
705                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
706         else {
707                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
708                 if (PageSwapBacked(page))
709                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
710         }
711
712         if (compound) {
713                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
714                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
715         }
716
717         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
718         if (nr_pages > 0)
719                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
720         else {
721                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
722                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
723         }
724
725         __this_cpu_add(memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
726 }
727
728 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
729                                            int nid, unsigned int lru_mask)
730 {
731         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
732         unsigned long nr = 0;
733         enum lru_list lru;
734
735         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
736
737         for_each_lru(lru) {
738                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
739                         continue;
740                 nr += lruvec_page_state(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
741         }
742         return nr;
743 }
744
745 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
746                         unsigned int lru_mask)
747 {
748         unsigned long nr = 0;
749         enum lru_list lru;
750
751         for_each_lru(lru) {
752                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
753                         continue;
754                 nr += memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
755         }
756         return nr;
757 }
758
759 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
760                                        enum mem_cgroup_events_target target)
761 {
762         unsigned long val, next;
763
764         val = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->nr_page_events);
765         next = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->targets[target]);
766         /* from time_after() in jiffies.h */
767         if ((long)(next - val) < 0) {
768                 switch (target) {
769                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
770                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
771                         break;
772                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
773                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
774                         break;
775                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
776                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
777                         break;
778                 default:
779                         break;
780                 }
781                 __this_cpu_write(memcg->stat_cpu->targets[target], next);
782                 return true;
783         }
784         return false;
785 }
786
787 /*
788  * Check events in order.
789  *
790  */
791 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
792 {
793         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
794         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
795                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
796                 bool do_softlimit;
797                 bool do_numainfo __maybe_unused;
798
799                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
800                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
801 #if MAX_NUMNODES > 1
802                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
803                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
804 #endif
805                 mem_cgroup_threshold(memcg);
806                 if (unlikely(do_softlimit))
807                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
808 #if MAX_NUMNODES > 1
809                 if (unlikely(do_numainfo))
810                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
811 #endif
812         }
813 }
814
815 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
816 {
817         /*
818          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
819          * if it races with swapoff, page migration, etc.
820          * So this can be called with p == NULL.
821          */
822         if (unlikely(!p))
823                 return NULL;
824
825         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
826 }
827 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
828
829 /**
830  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
831  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
832  *
833  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
834  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
835  * returned.
836  */
837 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
838 {
839         struct mem_cgroup *memcg;
840
841         if (mem_cgroup_disabled())
842                 return NULL;
843
844         rcu_read_lock();
845         do {
846                 /*
847                  * Page cache insertions can happen withou an
848                  * actual mm context, e.g. during disk probing
849                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
850                  */
851                 if (unlikely(!mm))
852                         memcg = root_mem_cgroup;
853                 else {
854                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
855                         if (unlikely(!memcg))
856                                 memcg = root_mem_cgroup;
857                 }
858         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
859         rcu_read_unlock();
860         return memcg;
861 }
862 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
863
864 /**
865  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
866  * @page: page from which memcg should be extracted.
867  *
868  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
869  * root_mem_cgroup is returned.
870  */
871 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
872 {
873         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
874
875         if (mem_cgroup_disabled())
876                 return NULL;
877
878         rcu_read_lock();
879         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
880                 memcg = root_mem_cgroup;
881         rcu_read_unlock();
882         return memcg;
883 }
884 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
885
886 /**
887  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
888  */
889 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
890 {
891         if (unlikely(current->active_memcg)) {
892                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
893
894                 rcu_read_lock();
895                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
896                         memcg = current->active_memcg;
897                 rcu_read_unlock();
898                 return memcg;
899         }
900         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
901 }
902
903 /**
904  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
905  * @root: hierarchy root
906  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
907  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
908  *
909  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
910  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
911  *
912  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
913  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
914  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
915  *
916  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
917  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
918  * reclaimers operating on the same node and priority.
919  */
920 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
921                                    struct mem_cgroup *prev,
922                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
923 {
924         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
925         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
926         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
927         struct mem_cgroup *pos = NULL;
928
929         if (mem_cgroup_disabled())
930                 return NULL;
931
932         if (!root)
933                 root = root_mem_cgroup;
934
935         if (prev && !reclaim)
936                 pos = prev;
937
938         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
939                 if (prev)
940                         goto out;
941                 return root;
942         }
943
944         rcu_read_lock();
945
946         if (reclaim) {
947                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
948
949                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
950                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
951
952                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
953                         goto out_unlock;
954
955                 while (1) {
956                         pos = READ_ONCE(iter->position);
957                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
958                                 break;
959                         /*
960                          * css reference reached zero, so iter->position will
961                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
962                          * rely on this happening soon, because ->css_released
963                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
964                          * might block it. So we clear iter->position right
965                          * away.
966                          */
967                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
968                 }
969         }
970
971         if (pos)
972                 css = &pos->css;
973
974         for (;;) {
975                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
976                 if (!css) {
977                         /*
978                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
979                          * new one might jump in right at the end of
980                          * the hierarchy - make sure they see at least
981                          * one group and restart from the beginning.
982                          */
983                         if (!prev)
984                                 continue;
985                         break;
986                 }
987
988                 /*
989                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
990                  * is provided by the caller, so we know it's alive
991                  * and kicking, and don't take an extra reference.
992                  */
993                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
994
995                 if (css == &root->css)
996                         break;
997
998                 if (css_tryget(css))
999                         break;
1000
1001                 memcg = NULL;
1002         }
1003
1004         if (reclaim) {
1005                 /*
1006                  * The position could have already been updated by a competing
1007                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1008                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1009                  */
1010                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1011
1012                 if (pos)
1013                         css_put(&pos->css);
1014
1015                 if (!memcg)
1016                         iter->generation++;
1017                 else if (!prev)
1018                         reclaim->generation = iter->generation;
1019         }
1020
1021 out_unlock:
1022         rcu_read_unlock();
1023 out:
1024         if (prev && prev != root)
1025                 css_put(&prev->css);
1026
1027         return memcg;
1028 }
1029
1030 /**
1031  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1032  * @root: hierarchy root
1033  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1034  */
1035 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1036                            struct mem_cgroup *prev)
1037 {
1038         if (!root)
1039                 root = root_mem_cgroup;
1040         if (prev && prev != root)
1041                 css_put(&prev->css);
1042 }
1043
1044 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1045 {
1046         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1047         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1048         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1049         int nid;
1050         int i;
1051
1052         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1053                 for_each_node(nid) {
1054                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
1055                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1056                                 iter = &mz->iter[i];
1057                                 cmpxchg(&iter->position,
1058                                         dead_memcg, NULL);
1059                         }
1060                 }
1061         }
1062 }
1063
1064 /**
1065  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1066  * @memcg: hierarchy root
1067  * @fn: function to call for each task
1068  * @arg: argument passed to @fn
1069  *
1070  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1071  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1072  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1073  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1074  *
1075  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1076  */
1077 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1078                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1079 {
1080         struct mem_cgroup *iter;
1081         int ret = 0;
1082
1083         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1084
1085         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1086                 struct css_task_iter it;
1087                 struct task_struct *task;
1088
1089                 css_task_iter_start(&iter->css, 0, &it);
1090                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1091                         ret = fn(task, arg);
1092                 css_task_iter_end(&it);
1093                 if (ret) {
1094                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1095                         break;
1096                 }
1097         }
1098         return ret;
1099 }
1100
1101 /**
1102  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1103  * @page: the page
1104  * @pgdat: pgdat of the page
1105  *
1106  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1107  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1108  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1109  */
1110 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1111 {
1112         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1113         struct mem_cgroup *memcg;
1114         struct lruvec *lruvec;
1115
1116         if (mem_cgroup_disabled()) {
1117                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1118                 goto out;
1119         }
1120
1121         memcg = page->mem_cgroup;
1122         /*
1123          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1124          * possibly migrated - before they are charged.
1125          */
1126         if (!memcg)
1127                 memcg = root_mem_cgroup;
1128
1129         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1130         lruvec = &mz->lruvec;
1131 out:
1132         /*
1133          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1134          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1135          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1136          */
1137         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1138                 lruvec->pgdat = pgdat;
1139         return lruvec;
1140 }
1141
1142 /**
1143  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1144  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1145  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1146  * @zid: zone id of the accounted pages
1147  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1148  *
1149  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1150  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1151  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1152  */
1153 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1154                                 int zid, int nr_pages)
1155 {
1156         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1157         unsigned long *lru_size;
1158         long size;
1159
1160         if (mem_cgroup_disabled())
1161                 return;
1162
1163         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1164         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1165
1166         if (nr_pages < 0)
1167                 *lru_size += nr_pages;
1168
1169         size = *lru_size;
1170         if (WARN_ONCE(size < 0,
1171                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1172                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1173                 VM_BUG_ON(1);
1174                 *lru_size = 0;
1175         }
1176
1177         if (nr_pages > 0)
1178                 *lru_size += nr_pages;
1179 }
1180
1181 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1182 {
1183         struct mem_cgroup *task_memcg;
1184         struct task_struct *p;
1185         bool ret;
1186
1187         p = find_lock_task_mm(task);
1188         if (p) {
1189                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1190                 task_unlock(p);
1191         } else {
1192                 /*
1193                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1194                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1195                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1196                  */
1197                 rcu_read_lock();
1198                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1199                 css_get(&task_memcg->css);
1200                 rcu_read_unlock();
1201         }
1202         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1203         css_put(&task_memcg->css);
1204         return ret;
1205 }
1206
1207 /**
1208  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1209  * @memcg: the memory cgroup
1210  *
1211  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1212  * pages.
1213  */
1214 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1215 {
1216         unsigned long margin = 0;
1217         unsigned long count;
1218         unsigned long limit;
1219
1220         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1221         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1222         if (count < limit)
1223                 margin = limit - count;
1224
1225         if (do_memsw_account()) {
1226                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1227                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1228                 if (count <= limit)
1229                         margin = min(margin, limit - count);
1230                 else
1231                         margin = 0;
1232         }
1233
1234         return margin;
1235 }
1236
1237 /*
1238  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1239  *
1240  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1241  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1242  * caused by "move".
1243  */
1244 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1245 {
1246         struct mem_cgroup *from;
1247         struct mem_cgroup *to;
1248         bool ret = false;
1249         /*
1250          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1251          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1252          */
1253         spin_lock(&mc.lock);
1254         from = mc.from;
1255         to = mc.to;
1256         if (!from)
1257                 goto unlock;
1258
1259         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1260                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1261 unlock:
1262         spin_unlock(&mc.lock);
1263         return ret;
1264 }
1265
1266 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1267 {
1268         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1269                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1270                         DEFINE_WAIT(wait);
1271                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1272                         /* moving charge context might have finished. */
1273                         if (mc.moving_task)
1274                                 schedule();
1275                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1276                         return true;
1277                 }
1278         }
1279         return false;
1280 }
1281
1282 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
1283         MEMCG_CACHE,
1284         MEMCG_RSS,
1285         MEMCG_RSS_HUGE,
1286         NR_SHMEM,
1287         NR_FILE_MAPPED,
1288         NR_FILE_DIRTY,
1289         NR_WRITEBACK,
1290         MEMCG_SWAP,
1291 };
1292
1293 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
1294         "cache",
1295         "rss",
1296         "rss_huge",
1297         "shmem",
1298         "mapped_file",
1299         "dirty",
1300         "writeback",
1301         "swap",
1302 };
1303
1304 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1305 /**
1306  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1307  * memory controller.
1308  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1309  * @p: Task that is going to be killed
1310  *
1311  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1312  * enabled
1313  */
1314 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1315 {
1316         rcu_read_lock();
1317
1318         if (memcg) {
1319                 pr_cont(",oom_memcg=");
1320                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1321         } else
1322                 pr_cont(",global_oom");
1323         if (p) {
1324                 pr_cont(",task_memcg=");
1325                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1326         }
1327         rcu_read_unlock();
1328 }
1329
1330 /**
1331  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1332  * memory controller.
1333  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1334  */
1335 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1336 {
1337         struct mem_cgroup *iter;
1338         unsigned int i;
1339
1340         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1341                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1342                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1343         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1344                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1345                 K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1346         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1347                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1348                 K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1349
1350         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1351                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1352                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1353                 pr_cont(":");
1354
1355                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
1356                         if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_swap_account)
1357                                 continue;
1358                         pr_cont(" %s:%luKB", memcg1_stat_names[i],
1359                                 K(memcg_page_state(iter, memcg1_stats[i])));
1360                 }
1361
1362                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1363                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1364                                 K(memcg_page_state(iter, NR_LRU_BASE + i)));
1365
1366                 pr_cont("\n");
1367         }
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1372  */
1373 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1374 {
1375         unsigned long max;
1376
1377         max = memcg->memory.max;
1378         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1379                 unsigned long memsw_max;
1380                 unsigned long swap_max;
1381
1382                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1383                 swap_max = memcg->swap.max;
1384                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1385                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1386         }
1387         return max;
1388 }
1389
1390 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1391                                      int order)
1392 {
1393         struct oom_control oc = {
1394                 .zonelist = NULL,
1395                 .nodemask = NULL,
1396                 .memcg = memcg,
1397                 .gfp_mask = gfp_mask,
1398                 .order = order,
1399         };
1400         bool ret;
1401
1402         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1403                 return true;
1404         /*
1405          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1406          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1407          */
1408         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1409         mutex_unlock(&oom_lock);
1410         return ret;
1411 }
1412
1413 #if MAX_NUMNODES > 1
1414
1415 /**
1416  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1417  * @memcg: the target memcg
1418  * @nid: the node ID to be checked.
1419  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1420  *
1421  * This function returns whether the specified memcg contains any
1422  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1423  * pages in the node.
1424  */
1425 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1426                 int nid, bool noswap)
1427 {
1428         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
1429
1430         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_FILE) ||
1431             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_FILE))
1432                 return true;
1433         if (noswap || !total_swap_pages)
1434                 return false;
1435         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_ANON) ||
1436             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_ANON))
1437                 return true;
1438         return false;
1439
1440 }
1441
1442 /*
1443  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1444  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1445  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1446  *
1447  */
1448 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1449 {
1450         int nid;
1451         /*
1452          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1453          * pagein/pageout changes since the last update.
1454          */
1455         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1456                 return;
1457         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1458                 return;
1459
1460         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1461         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1462
1463         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1464
1465                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1466                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1467         }
1468
1469         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1470         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1471 }
1472
1473 /*
1474  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1475  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1476  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1477  *
1478  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1479  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1480  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1481  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1482  *
1483  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1484  */
1485 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1486 {
1487         int node;
1488
1489         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1490         node = memcg->last_scanned_node;
1491
1492         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1493         /*
1494          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1495          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1496          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1497          */
1498         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1499                 node = numa_node_id();
1500
1501         memcg->last_scanned_node = node;
1502         return node;
1503 }
1504 #else
1505 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1506 {
1507         return 0;
1508 }
1509 #endif
1510
1511 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1512                                    pg_data_t *pgdat,
1513                                    gfp_t gfp_mask,
1514                                    unsigned long *total_scanned)
1515 {
1516         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1517         int total = 0;
1518         int loop = 0;
1519         unsigned long excess;
1520         unsigned long nr_scanned;
1521         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1522                 .pgdat = pgdat,
1523                 .priority = 0,
1524         };
1525
1526         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1527
1528         while (1) {
1529                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1530                 if (!victim) {
1531                         loop++;
1532                         if (loop >= 2) {
1533                                 /*
1534                                  * If we have not been able to reclaim
1535                                  * anything, it might because there are
1536                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1537                                  */
1538                                 if (!total)
1539                                         break;
1540                                 /*
1541                                  * We want to do more targeted reclaim.
1542                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1543                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1544                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1545                                  */
1546                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1547                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1548                                         break;
1549                         }
1550                         continue;
1551                 }
1552                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1553                                         pgdat, &nr_scanned);
1554                 *total_scanned += nr_scanned;
1555                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1556                         break;
1557         }
1558         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1559         return total;
1560 }
1561
1562 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1563 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1564         .name = "memcg_oom_lock",
1565 };
1566 #endif
1567
1568 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1569
1570 /*
1571  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1572  * If someone is running, return false.
1573  */
1574 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1575 {
1576         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1577
1578         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1579
1580         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1581                 if (iter->oom_lock) {
1582                         /*
1583                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1584                          * so we cannot give a lock.
1585                          */
1586                         failed = iter;
1587                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1588                         break;
1589                 } else
1590                         iter->oom_lock = true;
1591         }
1592
1593         if (failed) {
1594                 /*
1595                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1596                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1597                  */
1598                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1599                         if (iter == failed) {
1600                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1601                                 break;
1602                         }
1603                         iter->oom_lock = false;
1604                 }
1605         } else
1606                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1607
1608         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1609
1610         return !failed;
1611 }
1612
1613 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1614 {
1615         struct mem_cgroup *iter;
1616
1617         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1618         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1619         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1620                 iter->oom_lock = false;
1621         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1622 }
1623
1624 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1625 {
1626         struct mem_cgroup *iter;
1627
1628         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1629         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1630                 iter->under_oom++;
1631         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1632 }
1633
1634 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1635 {
1636         struct mem_cgroup *iter;
1637
1638         /*
1639          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1640          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1641          */
1642         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1643         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1644                 if (iter->under_oom > 0)
1645                         iter->under_oom--;
1646         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1647 }
1648
1649 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1650
1651 struct oom_wait_info {
1652         struct mem_cgroup *memcg;
1653         wait_queue_entry_t      wait;
1654 };
1655
1656 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1657         unsigned mode, int sync, void *arg)
1658 {
1659         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1660         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1661         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1662
1663         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1664         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1665
1666         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1667             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1668                 return 0;
1669         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1670 }
1671
1672 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1673 {
1674         /*
1675          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1676          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1677          * this function is called as a result of userland actions
1678          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1679          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1680          * triggering notification.
1681          */
1682         if (memcg && memcg->under_oom)
1683                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1684 }
1685
1686 enum oom_status {
1687         OOM_SUCCESS,
1688         OOM_FAILED,
1689         OOM_ASYNC,
1690         OOM_SKIPPED
1691 };
1692
1693 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1694 {
1695         enum oom_status ret;
1696         bool locked;
1697
1698         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1699                 return OOM_SKIPPED;
1700
1701         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1702
1703         /*
1704          * We are in the middle of the charge context here, so we
1705          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1706          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1707          *
1708          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1709          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1710          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1711          * released.
1712          *
1713          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1714          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1715          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1716          * invoke the oom killer here.
1717          *
1718          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1719          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1720          */
1721         if (memcg->oom_kill_disable) {
1722                 if (!current->in_user_fault)
1723                         return OOM_SKIPPED;
1724                 css_get(&memcg->css);
1725                 current->memcg_in_oom = memcg;
1726                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1727                 current->memcg_oom_order = order;
1728
1729                 return OOM_ASYNC;
1730         }
1731
1732         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1733
1734         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1735
1736         if (locked)
1737                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1738
1739         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1740         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1741                 ret = OOM_SUCCESS;
1742         else
1743                 ret = OOM_FAILED;
1744
1745         if (locked)
1746                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1747
1748         return ret;
1749 }
1750
1751 /**
1752  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1753  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1754  *
1755  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1756  * handler was enabled.
1757  *
1758  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1759  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1760  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1761  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1762  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1763  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1764  *
1765  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1766  * completed, %false otherwise.
1767  */
1768 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1769 {
1770         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1771         struct oom_wait_info owait;
1772         bool locked;
1773
1774         /* OOM is global, do not handle */
1775         if (!memcg)
1776                 return false;
1777
1778         if (!handle)
1779                 goto cleanup;
1780
1781         owait.memcg = memcg;
1782         owait.wait.flags = 0;
1783         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1784         owait.wait.private = current;
1785         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1786
1787         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1788         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1789
1790         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1791
1792         if (locked)
1793                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1794
1795         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1796                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1797                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1798                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1799                                          current->memcg_oom_order);
1800         } else {
1801                 schedule();
1802                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1803                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1804         }
1805
1806         if (locked) {
1807                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1808                 /*
1809                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1810                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1811                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1812                  */
1813                 memcg_oom_recover(memcg);
1814         }
1815 cleanup:
1816         current->memcg_in_oom = NULL;
1817         css_put(&memcg->css);
1818         return true;
1819 }
1820
1821 /**
1822  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1823  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1824  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1825  *
1826  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1827  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1828  *
1829  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1830  */
1831 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1832                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1833 {
1834         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1835         struct mem_cgroup *memcg;
1836
1837         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1838                 return NULL;
1839
1840         if (!oom_domain)
1841                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1842
1843         rcu_read_lock();
1844
1845         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1846         if (memcg == root_mem_cgroup)
1847                 goto out;
1848
1849         /*
1850          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1851          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1852          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1853          */
1854         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1855                 if (memcg->oom_group)
1856                         oom_group = memcg;
1857
1858                 if (memcg == oom_domain)
1859                         break;
1860         }
1861
1862         if (oom_group)
1863                 css_get(&oom_group->css);
1864 out:
1865         rcu_read_unlock();
1866
1867         return oom_group;
1868 }
1869
1870 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1871 {
1872         pr_info("Tasks in ");
1873         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1874         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1875 }
1876
1877 /**
1878  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1879  * @page: the page
1880  *
1881  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1882  * another cgroup.
1883  *
1884  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1885  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1886  * when @page might get freed inside the locked section.
1887  */
1888 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1889 {
1890         struct mem_cgroup *memcg;
1891         unsigned long flags;
1892
1893         /*
1894          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1895          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1896          * because page moving starts with an RCU grace period.
1897          *
1898          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1899          * the page state that is going to change is the only thing
1900          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1901          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1902          * keep off truncation, migration and so forth.
1903          */
1904         rcu_read_lock();
1905
1906         if (mem_cgroup_disabled())
1907                 return NULL;
1908 again:
1909         memcg = page->mem_cgroup;
1910         if (unlikely(!memcg))
1911                 return NULL;
1912
1913         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1914                 return memcg;
1915
1916         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1917         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1918                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1919                 goto again;
1920         }
1921
1922         /*
1923          * When charge migration first begins, we can have locked and
1924          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1925          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1926          */
1927         memcg->move_lock_task = current;
1928         memcg->move_lock_flags = flags;
1929
1930         return memcg;
1931 }
1932 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1933
1934 /**
1935  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
1936  * @memcg: the memcg
1937  *
1938  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
1939  */
1940 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
1941 {
1942         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1943                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1944
1945                 memcg->move_lock_task = NULL;
1946                 memcg->move_lock_flags = 0;
1947
1948                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1949         }
1950
1951         rcu_read_unlock();
1952 }
1953
1954 /**
1955  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1956  * @page: the page
1957  */
1958 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1959 {
1960         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
1961 }
1962 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1963
1964 struct memcg_stock_pcp {
1965         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1966         unsigned int nr_pages;
1967         struct work_struct work;
1968         unsigned long flags;
1969 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1970 };
1971 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1972 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1973
1974 /**
1975  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1976  * @memcg: memcg to consume from.
1977  * @nr_pages: how many pages to charge.
1978  *
1979  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1980  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1981  * service an allocation will refill the stock.
1982  *
1983  * returns true if successful, false otherwise.
1984  */
1985 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1986 {
1987         struct memcg_stock_pcp *stock;
1988         unsigned long flags;
1989         bool ret = false;
1990
1991         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
1992                 return ret;
1993
1994         local_irq_save(flags);
1995
1996         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1997         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1998                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1999                 ret = true;
2000         }
2001
2002         local_irq_restore(flags);
2003
2004         return ret;
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2009  */
2010 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2011 {
2012         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2013
2014         if (stock->nr_pages) {
2015                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2016                 if (do_memsw_account())
2017                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2018                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2019                 stock->nr_pages = 0;
2020         }
2021         stock->cached = NULL;
2022 }
2023
2024 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2025 {
2026         struct memcg_stock_pcp *stock;
2027         unsigned long flags;
2028
2029         /*
2030          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2031          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2032          */
2033         local_irq_save(flags);
2034
2035         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2036         drain_stock(stock);
2037         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2038
2039         local_irq_restore(flags);
2040 }
2041
2042 /*
2043  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2044  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2045  */
2046 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2047 {
2048         struct memcg_stock_pcp *stock;
2049         unsigned long flags;
2050
2051         local_irq_save(flags);
2052
2053         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2054         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2055                 drain_stock(stock);
2056                 stock->cached = memcg;
2057         }
2058         stock->nr_pages += nr_pages;
2059
2060         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2061                 drain_stock(stock);
2062
2063         local_irq_restore(flags);
2064 }
2065
2066 /*
2067  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2068  * of the hierarchy under it.
2069  */
2070 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2071 {
2072         int cpu, curcpu;
2073
2074         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2075         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2076                 return;
2077         /*
2078          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2079          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2080          * as well as workers from this path always operate on the local
2081          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2082          */
2083         curcpu = get_cpu();
2084         for_each_online_cpu(cpu) {
2085                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2086                 struct mem_cgroup *memcg;
2087
2088                 memcg = stock->cached;
2089                 if (!memcg || !stock->nr_pages || !css_tryget(&memcg->css))
2090                         continue;
2091                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg)) {
2092                         css_put(&memcg->css);
2093                         continue;
2094                 }
2095                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2096                         if (cpu == curcpu)
2097                                 drain_local_stock(&stock->work);
2098                         else
2099                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2100                 }
2101                 css_put(&memcg->css);
2102         }
2103         put_cpu();
2104         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2105 }
2106
2107 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2108 {
2109         struct memcg_stock_pcp *stock;
2110         struct mem_cgroup *memcg;
2111
2112         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2113         drain_stock(stock);
2114
2115         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2116                 int i;
2117
2118                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2119                         int nid;
2120                         long x;
2121
2122                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->count[i], 0);
2123                         if (x)
2124                                 atomic_long_add(x, &memcg->stat[i]);
2125
2126                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2127                                 continue;
2128
2129                         for_each_node(nid) {
2130                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2131
2132                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2133                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2134                                 if (x)
2135                                         atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2136                         }
2137                 }
2138
2139                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2140                         long x;
2141
2142                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->events[i], 0);
2143                         if (x)
2144                                 atomic_long_add(x, &memcg->events[i]);
2145                 }
2146         }
2147
2148         return 0;
2149 }
2150
2151 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2152                          unsigned int nr_pages,
2153                          gfp_t gfp_mask)
2154 {
2155         do {
2156                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2157                         continue;
2158                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2159                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2160         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2161 }
2162
2163 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2164 {
2165         struct mem_cgroup *memcg;
2166
2167         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2168         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2169 }
2170
2171 /*
2172  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2173  * and reclaims memory over the high limit.
2174  */
2175 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2176 {
2177         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2178         struct mem_cgroup *memcg;
2179
2180         if (likely(!nr_pages))
2181                 return;
2182
2183         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2184         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2185         css_put(&memcg->css);
2186         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2187 }
2188
2189 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2190                       unsigned int nr_pages)
2191 {
2192         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2193         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2194         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2195         struct page_counter *counter;
2196         unsigned long nr_reclaimed;
2197         bool may_swap = true;
2198         bool drained = false;
2199         bool oomed = false;
2200         enum oom_status oom_status;
2201
2202         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2203                 return 0;
2204 retry:
2205         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2206                 return 0;
2207
2208         if (!do_memsw_account() ||
2209             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2210                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2211                         goto done_restock;
2212                 if (do_memsw_account())
2213                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2214                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2215         } else {
2216                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2217                 may_swap = false;
2218         }
2219
2220         if (batch > nr_pages) {
2221                 batch = nr_pages;
2222                 goto retry;
2223         }
2224
2225         /*
2226          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2227          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2228          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2229          * free their memory.
2230          */
2231         if (unlikely(should_force_charge()))
2232                 goto force;
2233
2234         /*
2235          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2236          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2237          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2238          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2239          */
2240         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2241                 goto force;
2242
2243         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2244                 goto nomem;
2245
2246         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2247                 goto nomem;
2248
2249         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2250
2251         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2252                                                     gfp_mask, may_swap);
2253
2254         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2255                 goto retry;
2256
2257         if (!drained) {
2258                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2259                 drained = true;
2260                 goto retry;
2261         }
2262
2263         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2264                 goto nomem;
2265         /*
2266          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2267          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2268          * before killing the task.
2269          *
2270          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2271          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2272          * to regular pages anyway in case of failure.
2273          */
2274         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2275                 goto retry;
2276         /*
2277          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2278          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2279          */
2280         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2281                 goto retry;
2282
2283         if (nr_retries--)
2284                 goto retry;
2285
2286         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL && oomed)
2287                 goto nomem;
2288
2289         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2290                 goto force;
2291
2292         if (fatal_signal_pending(current))
2293                 goto force;
2294
2295         /*
2296          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2297          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2298          * couldn't make any progress.
2299          */
2300         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2301                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2302         switch (oom_status) {
2303         case OOM_SUCCESS:
2304                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2305                 oomed = true;
2306                 goto retry;
2307         case OOM_FAILED:
2308                 goto force;
2309         default:
2310                 goto nomem;
2311         }
2312 nomem:
2313         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2314                 return -ENOMEM;
2315 force:
2316         /*
2317          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2318          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2319          * temporarily by force charging it.
2320          */
2321         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2322         if (do_memsw_account())
2323                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2324         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2325
2326         return 0;
2327
2328 done_restock:
2329         css_get_many(&memcg->css, batch);
2330         if (batch > nr_pages)
2331                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2332
2333         /*
2334          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2335          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2336          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2337          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2338          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2339          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2340          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2341          */
2342         do {
2343                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2344                         /* Don't bother a random interrupted task */
2345                         if (in_interrupt()) {
2346                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2347                                 break;
2348                         }
2349                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2350                         set_notify_resume(current);
2351                         break;
2352                 }
2353         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2354
2355         return 0;
2356 }
2357
2358 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2359 {
2360         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2361                 return;
2362
2363         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2364         if (do_memsw_account())
2365                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2366
2367         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2368 }
2369
2370 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2371 {
2372         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2373
2374         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2375         if (PageLRU(page)) {
2376                 struct lruvec *lruvec;
2377
2378                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2379                 ClearPageLRU(page);
2380                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2381                 *isolated = 1;
2382         } else
2383                 *isolated = 0;
2384 }
2385
2386 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2387 {
2388         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2389
2390         if (isolated) {
2391                 struct lruvec *lruvec;
2392
2393                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2394                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2395                 SetPageLRU(page);
2396                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2397         }
2398         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2399 }
2400
2401 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2402                           bool lrucare)
2403 {
2404         int isolated;
2405
2406         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2407
2408         /*
2409          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2410          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2411          */
2412         if (lrucare)
2413                 lock_page_lru(page, &isolated);
2414
2415         /*
2416          * Nobody should be changing or seriously looking at
2417          * page->mem_cgroup at this point:
2418          *
2419          * - the page is uncharged
2420          *
2421          * - the page is off-LRU
2422          *
2423          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2424          *   a locked page table
2425          *
2426          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2427          *   have the page locked
2428          */
2429         page->mem_cgroup = memcg;
2430
2431         if (lrucare)
2432                 unlock_page_lru(page, isolated);
2433 }
2434
2435 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2436 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2437 {
2438         int id, size;
2439         int err;
2440
2441         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2442                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2443         if (id < 0)
2444                 return id;
2445
2446         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2447                 return id;
2448
2449         /*
2450          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2451          * so we have to grow them.
2452          */
2453         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2454
2455         size = 2 * (id + 1);
2456         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2457                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2458         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2459                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2460
2461         err = memcg_update_all_caches(size);
2462         if (!err)
2463                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2464         if (!err)
2465                 memcg_nr_cache_ids = size;
2466
2467         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2468
2469         if (err) {
2470                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2471                 return err;
2472         }
2473         return id;
2474 }
2475
2476 static void memcg_free_cache_id(int id)
2477 {
2478         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2479 }
2480
2481 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2482         struct mem_cgroup *memcg;
2483         struct kmem_cache *cachep;
2484         struct work_struct work;
2485 };
2486
2487 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2488 {
2489         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2490                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2491         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2492         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2493
2494         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2495
2496         css_put(&memcg->css);
2497         kfree(cw);
2498 }
2499
2500 /*
2501  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2502  */
2503 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2504                                                struct kmem_cache *cachep)
2505 {
2506         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2507
2508         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2509         if (!cw)
2510                 return;
2511
2512         css_get(&memcg->css);
2513
2514         cw->memcg = memcg;
2515         cw->cachep = cachep;
2516         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2517
2518         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2519 }
2520
2521 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2522 {
2523         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2524                 return true;
2525         return false;
2526 }
2527
2528 /**
2529  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2530  * @cachep: the original global kmem cache
2531  *
2532  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2533  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2534  *
2535  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2536  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2537  * go through with the original cache.
2538  *
2539  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2540  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2541  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2542  * reference.
2543  */
2544 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2545 {
2546         struct mem_cgroup *memcg;
2547         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2548         int kmemcg_id;
2549
2550         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2551
2552         if (memcg_kmem_bypass())
2553                 return cachep;
2554
2555         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2556         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2557         if (kmemcg_id < 0)
2558                 goto out;
2559
2560         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2561         if (likely(memcg_cachep))
2562                 return memcg_cachep;
2563
2564         /*
2565          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2566          * context), we could be be predictable and return right away.
2567          * This would guarantee that the allocation being performed
2568          * already belongs in the new cache.
2569          *
2570          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2571          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2572          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2573          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2574          * defer everything.
2575          */
2576         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2577 out:
2578         css_put(&memcg->css);
2579         return cachep;
2580 }
2581
2582 /**
2583  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2584  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2585  */
2586 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2587 {
2588         if (!is_root_cache(cachep))
2589                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2590 }
2591
2592 /**
2593  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2594  * @page: page to charge
2595  * @gfp: reclaim mode
2596  * @order: allocation order
2597  * @memcg: memory cgroup to charge
2598  *
2599  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2600  */
2601 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2602                             struct mem_cgroup *memcg)
2603 {
2604         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2605         struct page_counter *counter;
2606         int ret;
2607
2608         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2609         if (ret)
2610                 return ret;
2611
2612         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2613             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2614                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2615                 return -ENOMEM;
2616         }
2617
2618         page->mem_cgroup = memcg;
2619
2620         return 0;
2621 }
2622
2623 /**
2624  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2625  * @page: page to charge
2626  * @gfp: reclaim mode
2627  * @order: allocation order
2628  *
2629  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2630  */
2631 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2632 {
2633         struct mem_cgroup *memcg;
2634         int ret = 0;
2635
2636         if (memcg_kmem_bypass())
2637                 return 0;
2638
2639         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2640         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2641                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2642                 if (!ret)
2643                         __SetPageKmemcg(page);
2644         }
2645         css_put(&memcg->css);
2646         return ret;
2647 }
2648 /**
2649  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2650  * @page: page to uncharge
2651  * @order: allocation order
2652  */
2653 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2654 {
2655         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2656         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2657
2658         if (!memcg)
2659                 return;
2660
2661         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2662
2663         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2664                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2665
2666         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2667         if (do_memsw_account())
2668                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2669
2670         page->mem_cgroup = NULL;
2671
2672         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2673         if (PageKmemcg(page))
2674                 __ClearPageKmemcg(page);
2675
2676         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2677 }
2678 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2679
2680 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2681
2682 /*
2683  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2684  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2685  */
2686 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2687 {
2688         int i;
2689
2690         if (mem_cgroup_disabled())
2691                 return;
2692
2693         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2694                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2695
2696         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2697 }
2698 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2699
2700 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2701 /**
2702  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2703  * @entry: swap entry to be moved
2704  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2705  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2706  *
2707  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2708  * as the mem_cgroup's id of @from.
2709  *
2710  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2711  *
2712  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2713  * both res and memsw, and called css_get().
2714  */
2715 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2716                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2717 {
2718         unsigned short old_id, new_id;
2719
2720         old_id = mem_cgroup_id(from);
2721         new_id = mem_cgroup_id(to);
2722
2723         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2724                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2725                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2726                 return 0;
2727         }
2728         return -EINVAL;
2729 }
2730 #else
2731 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2732                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2733 {
2734         return -EINVAL;
2735 }
2736 #endif
2737
2738 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2739
2740 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2741                                  unsigned long max, bool memsw)
2742 {
2743         bool enlarge = false;
2744         bool drained = false;
2745         int ret;
2746         bool limits_invariant;
2747         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2748
2749         do {
2750                 if (signal_pending(current)) {
2751                         ret = -EINTR;
2752                         break;
2753                 }
2754
2755                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2756                 /*
2757                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2758                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2759                  */
2760                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2761                                            max <= memcg->memsw.max;
2762                 if (!limits_invariant) {
2763                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2764                         ret = -EINVAL;
2765                         break;
2766                 }
2767                 if (max > counter->max)
2768                         enlarge = true;
2769                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2770                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2771
2772                 if (!ret)
2773                         break;
2774
2775                 if (!drained) {
2776                         drain_all_stock(memcg);
2777                         drained = true;
2778                         continue;
2779                 }
2780
2781                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2782                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
2783                         ret = -EBUSY;
2784                         break;
2785                 }
2786         } while (true);
2787
2788         if (!ret && enlarge)
2789                 memcg_oom_recover(memcg);
2790
2791         return ret;
2792 }
2793
2794 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2795                                             gfp_t gfp_mask,
2796                                             unsigned long *total_scanned)
2797 {
2798         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2799         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2800         unsigned long reclaimed;
2801         int loop = 0;
2802         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2803         unsigned long excess;
2804         unsigned long nr_scanned;
2805
2806         if (order > 0)
2807                 return 0;
2808
2809         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2810
2811         /*
2812          * Do not even bother to check the largest node if the root
2813          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2814          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2815          */
2816         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2817                 return 0;
2818
2819         /*
2820          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2821          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2822          * pressure
2823          */
2824         do {
2825                 if (next_mz)
2826                         mz = next_mz;
2827                 else
2828                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2829                 if (!mz)
2830                         break;
2831
2832                 nr_scanned = 0;
2833                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2834                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2835                 nr_reclaimed += reclaimed;
2836                 *total_scanned += nr_scanned;
2837                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2838                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2839
2840                 /*
2841                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2842                  * it is time to move on to the next cgroup
2843                  */
2844                 next_mz = NULL;
2845                 if (!reclaimed)
2846                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2847
2848                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2849                 /*
2850                  * One school of thought says that we should not add
2851                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2852                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2853                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2854                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2855                  * term TODO.
2856                  */
2857                 /* If excess == 0, no tree ops */
2858                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2859                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2860                 css_put(&mz->memcg->css);
2861                 loop++;
2862                 /*
2863                  * Could not reclaim anything and there are no more
2864                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2865                  * reclaiming anything.
2866                  */
2867                 if (!nr_reclaimed &&
2868                         (next_mz == NULL ||
2869                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2870                         break;
2871         } while (!nr_reclaimed);
2872         if (next_mz)
2873                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2874         return nr_reclaimed;
2875 }
2876
2877 /*
2878  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2879  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2880  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2881  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2882  */
2883 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2884 {
2885         bool ret;
2886
2887         rcu_read_lock();
2888         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2889         rcu_read_unlock();
2890         return ret;
2891 }
2892
2893 /*
2894  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2895  *
2896  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2897  */
2898 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2899 {
2900         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2901
2902         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2903         lru_add_drain_all();
2904
2905         drain_all_stock(memcg);
2906
2907         /* try to free all pages in this cgroup */
2908         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2909                 int progress;
2910
2911                 if (signal_pending(current))
2912                         return -EINTR;
2913
2914                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2915                                                         GFP_KERNEL, true);
2916                 if (!progress) {
2917                         nr_retries--;
2918                         /* maybe some writeback is necessary */
2919                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2920                 }
2921
2922         }
2923
2924         return 0;
2925 }
2926
2927 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2928                                             char *buf, size_t nbytes,
2929                                             loff_t off)
2930 {
2931         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2932
2933         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2934                 return -EINVAL;
2935         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2936 }
2937
2938 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2939                                      struct cftype *cft)
2940 {
2941         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2942 }
2943
2944 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2945                                       struct cftype *cft, u64 val)
2946 {
2947         int retval = 0;
2948         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2949         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2950
2951         if (memcg->use_hierarchy == val)
2952                 return 0;
2953
2954         /*
2955          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2956          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2957          * occur, provided the current cgroup has no children.
2958          *
2959          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2960          * set if there are no children.
2961          */
2962         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2963                                 (val == 1 || val == 0)) {
2964                 if (!memcg_has_children(memcg))
2965                         memcg->use_hierarchy = val;
2966                 else
2967                         retval = -EBUSY;
2968         } else
2969                 retval = -EINVAL;
2970
2971         return retval;
2972 }
2973
2974 struct accumulated_stats {
2975         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
2976         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
2977         unsigned long lru_pages[NR_LRU_LISTS];
2978         const unsigned int *stats_array;
2979         const unsigned int *events_array;
2980         int stats_size;
2981         int events_size;
2982 };
2983
2984 static void accumulate_memcg_tree(struct mem_cgroup *memcg,
2985                                   struct accumulated_stats *acc)
2986 {
2987         struct mem_cgroup *mi;
2988         int i;
2989
2990         for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg) {
2991                 for (i = 0; i < acc->stats_size; i++)
2992                         acc->stat[i] += memcg_page_state(mi,
2993                                 acc->stats_array ? acc->stats_array[i] : i);
2994
2995                 for (i = 0; i < acc->events_size; i++)
2996                         acc->events[i] += memcg_sum_events(mi,
2997                                 acc->events_array ? acc->events_array[i] : i);
2998
2999                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3000                         acc->lru_pages[i] += memcg_page_state(mi,
3001                                                               NR_LRU_BASE + i);
3002         }
3003 }
3004
3005 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3006 {
3007         unsigned long val = 0;
3008
3009         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3010                 struct mem_cgroup *iter;
3011
3012                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
3013                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_CACHE);
3014                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_RSS);
3015                         if (swap)
3016                                 val += memcg_page_state(iter, MEMCG_SWAP);
3017                 }
3018         } else {
3019                 if (!swap)
3020                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3021                 else
3022                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3023         }
3024         return val;
3025 }
3026
3027 enum {
3028         RES_USAGE,
3029         RES_LIMIT,
3030         RES_MAX_USAGE,
3031         RES_FAILCNT,
3032         RES_SOFT_LIMIT,
3033 };
3034
3035 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3036                                struct cftype *cft)
3037 {
3038         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3039         struct page_counter *counter;
3040
3041         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3042         case _MEM:
3043                 counter = &memcg->memory;
3044                 break;
3045         case _MEMSWAP:
3046                 counter = &memcg->memsw;
3047                 break;
3048         case _KMEM:
3049                 counter = &memcg->kmem;
3050                 break;
3051         case _TCP:
3052                 counter = &memcg->tcpmem;
3053                 break;
3054         default:
3055                 BUG();
3056         }
3057
3058         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3059         case RES_USAGE:
3060                 if (counter == &memcg->memory)
3061                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3062                 if (counter == &memcg->memsw)
3063                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3064                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3065         case RES_LIMIT:
3066                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3067         case RES_MAX_USAGE:
3068                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3069         case RES_FAILCNT:
3070                 return counter->failcnt;
3071         case RES_SOFT_LIMIT:
3072                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3073         default:
3074                 BUG();
3075         }
3076 }
3077
3078 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3079 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3080 {
3081         int memcg_id;
3082
3083         if (cgroup_memory_nokmem)
3084                 return 0;
3085
3086         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3087         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3088
3089         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3090         if (memcg_id < 0)
3091                 return memcg_id;
3092
3093         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3094         /*
3095          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3096          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3097          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3098          * patched.
3099          */
3100         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3101         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3102         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3103
3104         return 0;
3105 }
3106
3107 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3108 {
3109         struct cgroup_subsys_state *css;
3110         struct mem_cgroup *parent, *child;
3111         int kmemcg_id;
3112
3113         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3114                 return;
3115         /*
3116          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3117          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3118          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3119          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3120          */
3121         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3122
3123         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3124
3125         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3126         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3127
3128         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3129         if (!parent)
3130                 parent = root_mem_cgroup;
3131
3132         /*
3133          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3134          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3135          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3136          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3137          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3138          * memcg_drain_all_list_lrus().
3139          */
3140         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3141         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3142                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3143                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3144                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3145                 if (!memcg->use_hierarchy)
3146                         break;
3147         }
3148         rcu_read_unlock();
3149
3150         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3151
3152         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3153 }
3154
3155 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3156 {
3157         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3158         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3159                 memcg_offline_kmem(memcg);
3160
3161         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3162                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3163                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3164                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3165         }
3166 }
3167 #else
3168 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3169 {
3170         return 0;
3171 }
3172 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3173 {
3174 }
3175 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3176 {
3177 }
3178 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3179
3180 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3181                                  unsigned long max)
3182 {
3183         int ret;
3184
3185         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3186         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3187         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3188         return ret;
3189 }
3190
3191 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3192 {
3193         int ret;
3194
3195         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3196
3197         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3198         if (ret)
3199                 goto out;
3200
3201         if (!memcg->tcpmem_active) {
3202                 /*
3203                  * The active flag needs to be written after the static_key
3204                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3205                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3206                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3207                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3208                  *
3209                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3210                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3211                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3212                  * yet, we'll lose accounting.
3213                  *
3214                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3215                  * because when this value change, the code to process it is not
3216                  * patched in yet.
3217                  */
3218                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3219                 memcg->tcpmem_active = true;
3220         }
3221 out:
3222         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3223         return ret;
3224 }
3225
3226 /*
3227  * The user of this function is...
3228  * RES_LIMIT.
3229  */
3230 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3231                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3232 {
3233         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3234         unsigned long nr_pages;
3235         int ret;
3236
3237         buf = strstrip(buf);
3238         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3239         if (ret)
3240                 return ret;
3241
3242         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3243         case RES_LIMIT:
3244                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3245                         ret = -EINVAL;
3246                         break;
3247                 }
3248                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3249                 case _MEM:
3250                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3251                         break;
3252                 case _MEMSWAP:
3253                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3254                         break;
3255                 case _KMEM:
3256                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3257                         break;
3258                 case _TCP:
3259                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3260                         break;
3261                 }
3262                 break;
3263         case RES_SOFT_LIMIT:
3264                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3265                 ret = 0;
3266                 break;
3267         }
3268         return ret ?: nbytes;
3269 }
3270
3271 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3272                                 size_t nbytes, loff_t off)
3273 {
3274         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3275         struct page_counter *counter;
3276
3277         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3278         case _MEM:
3279                 counter = &memcg->memory;
3280                 break;
3281         case _MEMSWAP:
3282                 counter = &memcg->memsw;
3283                 break;
3284         case _KMEM:
3285                 counter = &memcg->kmem;
3286                 break;
3287         case _TCP:
3288                 counter = &memcg->tcpmem;
3289                 break;
3290         default:
3291                 BUG();
3292         }
3293
3294         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3295         case RES_MAX_USAGE:
3296                 page_counter_reset_watermark(counter);
3297                 break;
3298         case RES_FAILCNT:
3299                 counter->failcnt = 0;
3300                 break;
3301         default:
3302                 BUG();
3303         }
3304
3305         return nbytes;
3306 }
3307
3308 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3309                                         struct cftype *cft)
3310 {
3311         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3312 }
3313
3314 #ifdef CONFIG_MMU
3315 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3316                                         struct cftype *cft, u64 val)
3317 {
3318         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3319
3320         if (val & ~MOVE_MASK)
3321                 return -EINVAL;
3322
3323         /*
3324          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3325          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3326          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3327          * affect task migrations starting after the change.
3328          */
3329         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3330         return 0;
3331 }
3332 #else
3333 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3334                                         struct cftype *cft, u64 val)
3335 {
3336         return -ENOSYS;
3337 }
3338 #endif
3339
3340 #ifdef CONFIG_NUMA
3341 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3342 {
3343         struct numa_stat {
3344                 const char *name;
3345                 unsigned int lru_mask;
3346         };
3347
3348         static const struct numa_stat stats[] = {
3349                 { "total", LRU_ALL },
3350                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3351                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3352                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3353         };
3354         const struct numa_stat *stat;
3355         int nid;
3356         unsigned long nr;
3357         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3358
3359         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3360                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3361                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3362                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3363                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3364                                                           stat->lru_mask);
3365                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3366                 }
3367                 seq_putc(m, '\n');
3368         }
3369
3370         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3371                 struct mem_cgroup *iter;
3372
3373                 nr = 0;
3374                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3375                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3376                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3377                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3378                         nr = 0;
3379                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3380                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3381                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3382                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3383                 }
3384                 seq_putc(m, '\n');
3385         }
3386
3387         return 0;
3388 }
3389 #endif /* CONFIG_NUMA */
3390
3391 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3392 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3393         PGPGIN,
3394         PGPGOUT,
3395         PGFAULT,
3396         PGMAJFAULT,
3397 };
3398
3399 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3400         "pgpgin",
3401         "pgpgout",
3402         "pgfault",
3403         "pgmajfault",
3404 };
3405
3406 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3407 {
3408         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3409         unsigned long memory, memsw;
3410         struct mem_cgroup *mi;
3411         unsigned int i;
3412         struct accumulated_stats acc;
3413
3414         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3415         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3416
3417         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3418                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3419                         continue;
3420                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3421                            memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3422                            PAGE_SIZE);
3423         }
3424
3425         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3426                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3427                            memcg_sum_events(memcg, memcg1_events[i]));
3428
3429         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3430                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3431                            memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3432                            PAGE_SIZE);
3433
3434         /* Hierarchical information */
3435         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3436         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3437                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3438                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3439         }
3440         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3441                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3442         if (do_memsw_account())
3443                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3444                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3445
3446         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
3447         acc.stats_size = ARRAY_SIZE(memcg1_stats);
3448         acc.stats_array = memcg1_stats;
3449         acc.events_size = ARRAY_SIZE(memcg1_events);
3450         acc.events_array = memcg1_events;
3451         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
3452
3453         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3454                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3455                         continue;
3456                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3457                            (u64)acc.stat[i] * PAGE_SIZE);
3458         }
3459
3460         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3461                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3462                            (u64)acc.events[i]);
3463
3464         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3465                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3466                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
3467
3468 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3469         {
3470                 pg_data_t *pgdat;
3471                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3472                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3473                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3474                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3475
3476                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3477                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3478                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3479
3480                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3481                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3482                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3483                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3484                 }
3485                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3486                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3487                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3488                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3489         }
3490 #endif
3491
3492         return 0;
3493 }
3494
3495 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3496                                       struct cftype *cft)
3497 {
3498         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3499
3500         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3501 }
3502
3503 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3504                                        struct cftype *cft, u64 val)
3505 {
3506         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3507
3508         if (val > 100)
3509                 return -EINVAL;
3510
3511         if (css->parent)
3512                 memcg->swappiness = val;
3513         else
3514                 vm_swappiness = val;
3515
3516         return 0;
3517 }
3518
3519 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3520 {
3521         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3522         unsigned long usage;
3523         int i;
3524
3525         rcu_read_lock();
3526         if (!swap)
3527                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3528         else
3529                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3530
3531         if (!t)
3532                 goto unlock;
3533
3534         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3535
3536         /*
3537          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3538          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3539          * call of __mem_cgroup_threshold().
3540          */
3541         i = t->current_threshold;
3542
3543         /*
3544          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3545          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3546          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3547          * only one element of the array here.
3548          */
3549         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3550                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3551
3552         /* i = current_threshold + 1 */
3553         i++;
3554
3555         /*
3556          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3557          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3558          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3559          * only one element of the array here.
3560          */
3561         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3562                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3563
3564         /* Update current_threshold */
3565         t->current_threshold = i - 1;
3566 unlock:
3567         rcu_read_unlock();
3568 }
3569
3570 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3571 {
3572         while (memcg) {
3573                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3574                 if (do_memsw_account())
3575                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3576
3577                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3578         }
3579 }
3580
3581 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3582 {
3583         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3584         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3585
3586         if (_a->threshold > _b->threshold)
3587                 return 1;
3588
3589         if (_a->threshold < _b->threshold)
3590                 return -1;
3591
3592         return 0;
3593 }
3594
3595 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3596 {
3597         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3598
3599         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3600
3601         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3602                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3603
3604         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3605         return 0;
3606 }
3607
3608 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3609 {
3610         struct mem_cgroup *iter;
3611
3612         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3613                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3614 }
3615
3616 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3617         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3618 {
3619         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3620         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3621         unsigned long threshold;
3622         unsigned long usage;
3623         int i, size, ret;
3624
3625         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3626         if (ret)
3627                 return ret;
3628
3629         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3630
3631         if (type == _MEM) {
3632                 thresholds = &memcg->thresholds;
3633                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3634         } else if (type == _MEMSWAP) {
3635                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3636                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3637         } else
3638                 BUG();
3639
3640         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3641         if (thresholds->primary)
3642                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3643
3644         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3645
3646         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3647         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
3648         if (!new) {
3649                 ret = -ENOMEM;
3650                 goto unlock;
3651         }
3652         new->size = size;
3653
3654         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3655         if (thresholds->primary) {
3656                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3657                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3658         }
3659
3660         /* Add new threshold */
3661         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3662         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3663
3664         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3665         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3666                         compare_thresholds, NULL);
3667
3668         /* Find current threshold */
3669         new->current_threshold = -1;
3670         for (i = 0; i < size; i++) {
3671                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3672                         /*
3673                          * new->current_threshold will not be used until
3674                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3675                          * it here.
3676                          */
3677                         ++new->current_threshold;
3678                 } else
3679                         break;
3680         }
3681
3682         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3683         kfree(thresholds->spare);
3684         thresholds->spare = thresholds->primary;
3685
3686         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3687
3688         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3689         synchronize_rcu();
3690
3691 unlock:
3692         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3693
3694         return ret;
3695 }
3696
3697 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3698         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3699 {
3700         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3701 }
3702
3703 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3704         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3705 {
3706         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3707 }
3708
3709 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3710         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3711 {
3712         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3713         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3714         unsigned long usage;
3715         int i, j, size;
3716
3717         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3718
3719         if (type == _MEM) {
3720                 thresholds = &memcg->thresholds;
3721                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3722         } else if (type == _MEMSWAP) {
3723                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3724                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3725         } else
3726                 BUG();
3727
3728         if (!thresholds->primary)
3729                 goto unlock;
3730
3731         /* Check if a threshold crossed before removing */
3732         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3733
3734         /* Calculate new number of threshold */
3735         size = 0;
3736         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3737                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3738                         size++;
3739         }
3740
3741         new = thresholds->spare;
3742
3743         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3744         if (!size) {
3745                 kfree(new);
3746                 new = NULL;
3747                 goto swap_buffers;
3748         }
3749
3750         new->size = size;
3751
3752         /* Copy thresholds and find current threshold */
3753         new->current_threshold = -1;
3754         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3755                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3756                         continue;
3757
3758                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3759                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3760                         /*
3761                          * new->current_threshold will not be used
3762                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3763                          * it here.
3764                          */
3765                         ++new->current_threshold;
3766                 }
3767                 j++;
3768         }
3769
3770 swap_buffers:
3771         /* Swap primary and spare array */
3772         thresholds->spare = thresholds->primary;
3773
3774         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3775
3776         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3777         synchronize_rcu();
3778
3779         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3780         if (!new) {
3781                 kfree(thresholds->spare);
3782                 thresholds->spare = NULL;
3783         }
3784 unlock:
3785         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3786 }
3787
3788 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3789         struct eventfd_ctx *eventfd)
3790 {
3791         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3792 }
3793
3794 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3795         struct eventfd_ctx *eventfd)
3796 {
3797         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3798 }
3799
3800 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3801         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3802 {
3803         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3804
3805         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3806         if (!event)
3807                 return -ENOMEM;
3808
3809         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3810
3811         event->eventfd = eventfd;
3812         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3813
3814         /* already in OOM ? */
3815         if (memcg->under_oom)
3816                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3817         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3818
3819         return 0;
3820 }
3821
3822 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3823         struct eventfd_ctx *eventfd)
3824 {
3825         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3826
3827         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3828
3829         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3830                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3831                         list_del(&ev->list);
3832                         kfree(ev);
3833                 }
3834         }
3835
3836         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3837 }
3838
3839 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3840 {
3841         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
3842
3843         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3844         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3845         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
3846                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
3847         return 0;
3848 }
3849
3850 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3851         struct cftype *cft, u64 val)
3852 {
3853         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3854
3855         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3856         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3857                 return -EINVAL;
3858
3859         memcg->oom_kill_disable = val;
3860         if (!val)
3861                 memcg_oom_recover(memcg);
3862
3863         return 0;
3864 }
3865
3866 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3867
3868 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3869 {
3870         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3871 }
3872
3873 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3874 {
3875         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3876 }
3877
3878 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3879 {
3880         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3881 }
3882
3883 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3884 {
3885         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3886
3887         if (!memcg->css.parent)
3888                 return NULL;
3889
3890         return &memcg->cgwb_domain;
3891 }
3892
3893 /*
3894  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
3895  * Keep in sync with memcg_exact_page().
3896  */
3897 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
3898 {
3899         long x = atomic_long_read(&memcg->stat[idx]);
3900         int cpu;
3901
3902         for_each_online_cpu(cpu)
3903                 x += per_cpu_ptr(memcg->stat_cpu, cpu)->count[idx];
3904         if (x < 0)
3905                 x = 0;
3906         return x;
3907 }
3908
3909 /**
3910  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3911  * @wb: bdi_writeback in question
3912  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3913  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3914  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3915  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3916  *
3917  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3918  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3919  * is a bit more involved.
3920  *
3921  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3922  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3923  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3924  * available memory in the system.  The caller should further cap
3925  * *@pheadroom accordingly.
3926  */
3927 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3928                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3929                          unsigned long *pwriteback)
3930 {
3931         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3932         struct mem_cgroup *parent;
3933
3934         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
3935
3936         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3937         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
3938         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
3939                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
3940         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3941
3942         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3943                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
3944                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3945
3946                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3947                 memcg = parent;
3948         }
3949 }
3950
3951 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3952
3953 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3954 {
3955         return 0;
3956 }
3957
3958 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3959 {
3960 }
3961
3962 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3963 {
3964 }
3965
3966 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3967
3968 /*
3969  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3970  *
3971  * "cgroup.event_control" implementation.
3972  *
3973  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3974  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3975  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3976  *
3977  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3978  * possible.
3979  */
3980
3981 /*
3982  * Unregister event and free resources.
3983  *
3984  * Gets called from workqueue.
3985  */
3986 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3987 {
3988         struct mem_cgroup_event *event =
3989                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3990         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3991
3992         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3993
3994         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3995
3996         /* Notify userspace the event is going away. */
3997         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3998
3999         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4000         kfree(event);
4001         css_put(&memcg->css);
4002 }
4003
4004 /*
4005  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4006  *
4007  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4008  */
4009 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4010                             int sync, void *key)
4011 {
4012         struct mem_cgroup_event *event =
4013                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4014         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4015         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4016
4017         if (flags & EPOLLHUP) {
4018                 /*
4019                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4020                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4021                  * for us.
4022                  *
4023                  * We can't race against event freeing since the other
4024                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4025                  * which we hold.
4026                  */
4027                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4028                 if (!list_empty(&event->list)) {
4029                         list_del_init(&event->list);
4030                         /*
4031                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4032                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4033                          */
4034                         schedule_work(&event->remove);
4035                 }
4036                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4037         }
4038
4039         return 0;
4040 }
4041
4042 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4043                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4044 {
4045         struct mem_cgroup_event *event =
4046                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4047
4048         event->wqh = wqh;
4049         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4050 }
4051
4052 /*
4053  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4054  *
4055  * Parse input and register new cgroup event handler.
4056  *
4057  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4058  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4059  */
4060 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4061                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4062 {
4063         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4064         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4065         struct mem_cgroup_event *event;
4066         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4067         unsigned int efd, cfd;
4068         struct fd efile;
4069         struct fd cfile;
4070         const char *name;
4071         char *endp;
4072         int ret;
4073
4074         buf = strstrip(buf);
4075
4076         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4077         if (*endp != ' ')
4078                 return -EINVAL;
4079         buf = endp + 1;
4080
4081         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4082         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4083                 return -EINVAL;
4084         buf = endp + 1;
4085
4086         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4087         if (!event)
4088                 return -ENOMEM;
4089
4090         event->memcg = memcg;
4091         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4092         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4093         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4094         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4095
4096         efile = fdget(efd);
4097         if (!efile.file) {
4098                 ret = -EBADF;
4099                 goto out_kfree;
4100         }
4101
4102         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4103         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4104                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4105                 goto out_put_efile;
4106         }
4107
4108         cfile = fdget(cfd);
4109         if (!cfile.file) {
4110                 ret = -EBADF;
4111                 goto out_put_eventfd;
4112         }
4113
4114         /* the process need read permission on control file */
4115         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4116         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4117         if (ret < 0)
4118                 goto out_put_cfile;
4119
4120         /*
4121          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4122          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4123          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4124          * is for compatibility anyway.
4125          *
4126          * DO NOT ADD NEW FILES.
4127          */
4128         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4129
4130         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4131                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4132                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4133         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4134                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4135                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4136         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4137                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4138                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4139         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4140                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4141                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4142         } else {
4143                 ret = -EINVAL;
4144                 goto out_put_cfile;
4145         }
4146
4147         /*
4148          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4149          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4150          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4151          */
4152         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4153                                                &memory_cgrp_subsys);
4154         ret = -EINVAL;
4155         if (IS_ERR(cfile_css))
4156                 goto out_put_cfile;
4157         if (cfile_css != css) {
4158                 css_put(cfile_css);
4159                 goto out_put_cfile;
4160         }
4161
4162         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4163         if (ret)
4164                 goto out_put_css;
4165
4166         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4167
4168         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4169         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4170         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4171
4172         fdput(cfile);
4173         fdput(efile);
4174
4175         return nbytes;
4176
4177 out_put_css:
4178         css_put(css);
4179 out_put_cfile:
4180         fdput(cfile);
4181 out_put_eventfd:
4182         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4183 out_put_efile:
4184         fdput(efile);
4185 out_kfree:
4186         kfree(event);
4187
4188         return ret;
4189 }
4190
4191 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4192         {
4193                 .name = "usage_in_bytes",
4194                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4195                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4196         },
4197         {
4198                 .name = "max_usage_in_bytes",
4199                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4200                 .write = mem_cgroup_reset,
4201                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4202         },
4203         {
4204                 .name = "limit_in_bytes",
4205                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4206                 .write = mem_cgroup_write,
4207                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4208         },
4209         {
4210                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4211                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4212                 .write = mem_cgroup_write,
4213                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4214         },
4215         {
4216                 .name = "failcnt",
4217                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4218                 .write = mem_cgroup_reset,
4219                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4220         },
4221         {
4222                 .name = "stat",
4223                 .seq_show = memcg_stat_show,
4224         },
4225         {
4226                 .name = "force_empty",
4227                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4228         },
4229         {
4230                 .name = "use_hierarchy",
4231                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4232                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4233         },
4234         {
4235                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4236                 .write = memcg_write_event_control,
4237                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4238         },
4239         {
4240                 .name = "swappiness",
4241                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4242                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4243         },
4244         {
4245                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4246                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4247                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4248         },
4249         {
4250                 .name = "oom_control",
4251                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4252                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4253                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4254         },
4255         {
4256                 .name = "pressure_level",
4257         },
4258 #ifdef CONFIG_NUMA
4259         {
4260                 .name = "numa_stat",
4261                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4262         },
4263 #endif
4264         {
4265                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4266                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4267                 .write = mem_cgroup_write,
4268                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4269         },
4270         {
4271                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4272                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4273                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4274         },
4275         {
4276                 .name = "kmem.failcnt",
4277                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4278                 .write = mem_cgroup_reset,
4279                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4280         },
4281         {
4282                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4283                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4284                 .write = mem_cgroup_reset,
4285                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4286         },
4287 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4288         {
4289                 .name = "kmem.slabinfo",
4290                 .seq_start = memcg_slab_start,
4291                 .seq_next = memcg_slab_next,
4292                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4293                 .seq_show = memcg_slab_show,
4294         },
4295 #endif
4296         {
4297                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4298                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4299                 .write = mem_cgroup_write,
4300                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4301         },
4302         {
4303                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4304                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4305                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4306         },
4307         {
4308                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4309                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4310                 .write = mem_cgroup_reset,
4311                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4312         },
4313         {
4314                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4315                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4316                 .write = mem_cgroup_reset,
4317                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4318         },
4319         { },    /* terminate */
4320 };
4321
4322 /*
4323  * Private memory cgroup IDR
4324  *
4325  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4326  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4327  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4328  * memory-controlled cgroups to 64k.
4329  *
4330  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4331  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4332  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4333  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4334  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4335  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4336  *
4337  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4338  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4339  * when the CSS is offlined.
4340  *
4341  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4342  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4343  * those references are manageable from userspace.
4344  */
4345
4346 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4347
4348 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4349 {
4350         if (memcg->id.id > 0) {
4351                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4352                 memcg->id.id = 0;
4353         }
4354 }
4355
4356 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4357 {
4358         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4359 }
4360
4361 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4362 {
4363         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4364                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4365
4366                 /* Memcg ID pins CSS */
4367                 css_put(&memcg->css);
4368         }
4369 }
4370
4371 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4372 {
4373         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4374 }
4375
4376 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4377 {
4378         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4379 }
4380
4381 /**
4382  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4383  * @id: the memcg id to look up
4384  *
4385  * Caller must hold rcu_read_lock().
4386  */
4387 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4388 {
4389         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4390         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4391 }
4392
4393 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4394 {
4395         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4396         int tmp = node;
4397         /*
4398          * This routine is called against possible nodes.
4399          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4400          *
4401          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4402          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4403          *       function.
4404          */
4405         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4406                 tmp = -1;
4407         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4408         if (!pn)
4409                 return 1;
4410
4411         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4412         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4413                 kfree(pn);
4414                 return 1;
4415         }
4416
4417         lruvec_init(&pn->lruvec);
4418         pn->usage_in_excess = 0;
4419         pn->on_tree = false;
4420         pn->memcg = memcg;
4421
4422         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4423         return 0;
4424 }
4425
4426 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4427 {
4428         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4429
4430         if (!pn)
4431                 return;
4432
4433         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4434         kfree(pn);
4435 }
4436
4437 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4438 {
4439         int node;
4440
4441         for_each_node(node)
4442                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4443         free_percpu(memcg->stat_cpu);
4444         kfree(memcg);
4445 }
4446
4447 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4448 {
4449         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4450         __mem_cgroup_free(memcg);
4451 }
4452
4453 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4454 {
4455         struct mem_cgroup *memcg;
4456         unsigned int size;
4457         int node;
4458
4459         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4460         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4461
4462         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4463         if (!memcg)
4464                 return NULL;
4465
4466         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4467                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4468                                  GFP_KERNEL);
4469         if (memcg->id.id < 0)
4470                 goto fail;
4471
4472         memcg->stat_cpu = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4473         if (!memcg->stat_cpu)
4474                 goto fail;
4475
4476         for_each_node(node)
4477                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4478                         goto fail;
4479
4480         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4481                 goto fail;
4482
4483         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4484         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4485         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4486         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4487         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4488         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4489         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4490         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4491         memcg->socket_pressure = jiffies;
4492 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4493         memcg->kmemcg_id = -1;
4494 #endif
4495 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4496         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4497 #endif
4498         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4499         return memcg;
4500 fail:
4501         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4502         __mem_cgroup_free(memcg);
4503         return NULL;
4504 }
4505
4506 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4507 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4508 {
4509         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4510         struct mem_cgroup *memcg;
4511         long error = -ENOMEM;
4512
4513         memcg = mem_cgroup_alloc();
4514         if (!memcg)
4515                 return ERR_PTR(error);
4516
4517         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4518         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4519         if (parent) {
4520                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4521                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4522         }
4523         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4524                 memcg->use_hierarchy = true;
4525                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4526                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4527                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4528                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4529                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4530         } else {
4531                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4532                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4533                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4534                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4535                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4536                 /*
4537                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4538                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4539                  * unfortunate state in our controller.
4540                  */
4541                 if (parent != root_mem_cgroup)
4542                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4543         }
4544
4545         /* The following stuff does not apply to the root */
4546         if (!parent) {
4547                 root_mem_cgroup = memcg;
4548                 return &memcg->css;
4549         }
4550
4551         error = memcg_online_kmem(memcg);
4552         if (error)
4553                 goto fail;
4554
4555         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4556                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4557
4558         return &memcg->css;
4559 fail:
4560         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4561         mem_cgroup_free(memcg);
4562         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4563 }
4564
4565 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4566 {
4567         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4568
4569         /*
4570          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
4571          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
4572          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
4573          */
4574         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
4575                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4576                 return -ENOMEM;
4577         }
4578
4579         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4580         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
4581         css_get(css);
4582         return 0;
4583 }
4584
4585 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4586 {
4587         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4588         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4589
4590         /*
4591          * Unregister events and notify userspace.
4592          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4593          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4594          */
4595         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4596         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4597                 list_del_init(&event->list);
4598                 schedule_work(&event->remove);
4599         }
4600         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4601
4602         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4603         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4604
4605         memcg_offline_kmem(memcg);
4606         wb_memcg_offline(memcg);
4607
4608         drain_all_stock(memcg);
4609
4610         mem_cgroup_id_put(memcg);
4611 }
4612
4613 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4614 {
4615         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4616
4617         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4618 }
4619
4620 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4621 {
4622         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4623
4624         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4625                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4626
4627         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4628                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4629
4630         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4631         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4632         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4633         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
4634         memcg_free_kmem(memcg);
4635         mem_cgroup_free(memcg);
4636 }
4637
4638 /**
4639  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4640  * @css: the target css
4641  *
4642  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4643  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4644  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4645  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4646  * made visible again.
4647  *
4648  * The current implementation only resets the essential configurations.
4649  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4650  */
4651 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4652 {
4653         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4654
4655         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4656         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4657         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4658         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4659         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4660         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4661         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4662         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4663         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4664         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4665 }
4666
4667 #ifdef CONFIG_MMU
4668 /* Handlers for move charge at task migration. */
4669 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4670 {
4671         int ret;
4672
4673         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4674         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4675         if (!ret) {
4676                 mc.precharge += count;
4677                 return ret;
4678         }
4679
4680         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4681         while (count--) {
4682                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4683                 if (ret)
4684                         return ret;
4685                 mc.precharge++;
4686                 cond_resched();
4687         }
4688         return 0;
4689 }
4690
4691 union mc_target {
4692         struct page     *page;
4693         swp_entry_t     ent;
4694 };
4695
4696 enum mc_target_type {
4697         MC_TARGET_NONE = 0,
4698         MC_TARGET_PAGE,
4699         MC_TARGET_SWAP,
4700         MC_TARGET_DEVICE,
4701 };
4702
4703 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4704                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4705 {
4706         struct page *page = _vm_normal_page(vma, addr, ptent, true);
4707
4708         if (!page || !page_mapped(page))
4709                 return NULL;
4710         if (PageAnon(page)) {
4711                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4712                         return NULL;
4713         } else {
4714                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4715                         return NULL;
4716         }
4717         if (!get_page_unless_zero(page))
4718                 return NULL;
4719
4720         return page;
4721 }
4722
4723 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
4724 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4725                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4726 {
4727         struct page *page = NULL;
4728         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4729
4730         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4731                 return NULL;
4732
4733         /*
4734          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
4735          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
4736          * as special swap entry in the CPU page table.
4737          */
4738         if (is_device_private_entry(ent)) {
4739                 page = device_private_entry_to_page(ent);
4740                 /*
4741                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
4742                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
4743                  */
4744                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
4745                         return NULL;
4746                 return page;
4747         }
4748
4749         /*
4750          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4751          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4752          */
4753         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4754         if (do_memsw_account())
4755                 entry->val = ent.val;
4756
4757         return page;
4758 }
4759 #else
4760 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4761                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4762 {
4763         return NULL;
4764 }
4765 #endif
4766
4767 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4768                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4769 {
4770         struct page *page = NULL;
4771         struct address_space *mapping;
4772         pgoff_t pgoff;
4773
4774         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4775                 return NULL;
4776         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4777                 return NULL;
4778
4779         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4780         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4781
4782         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4783 #ifdef CONFIG_SWAP
4784         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4785         if (shmem_mapping(mapping)) {
4786                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4787                 if (xa_is_value(page)) {
4788                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4789                         if (do_memsw_account())
4790                                 *entry = swp;
4791                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4792                                              swp_offset(swp));
4793                 }
4794         } else
4795                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4796 #else
4797         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4798 #endif
4799         return page;
4800 }
4801
4802 /**
4803  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4804  * @page: the page
4805  * @compound: charge the page as compound or small page
4806  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4807  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4808  *
4809  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4810  *
4811  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4812  * from old cgroup.
4813  */
4814 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4815                                    bool compound,
4816                                    struct mem_cgroup *from,
4817                                    struct mem_cgroup *to)
4818 {
4819         unsigned long flags;
4820         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4821         int ret;
4822         bool anon;
4823
4824         VM_BUG_ON(from == to);
4825         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4826         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4827
4828         /*
4829          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4830          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4831          */
4832         ret = -EBUSY;
4833         if (!trylock_page(page))
4834                 goto out;
4835
4836         ret = -EINVAL;
4837         if (page->mem_cgroup != from)
4838                 goto out_unlock;
4839
4840         anon = PageAnon(page);
4841
4842         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4843
4844         if (!anon && page_mapped(page)) {
4845                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
4846                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
4847         }
4848
4849         /*
4850          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4851          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
4852          * So mapping should be stable for dirty pages.
4853          */
4854         if (!anon && PageDirty(page)) {
4855                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4856
4857                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4858                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
4859                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
4860                 }
4861         }
4862
4863         if (PageWriteback(page)) {
4864                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
4865                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
4866         }
4867
4868         /*
4869          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4870          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4871          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4872          */
4873
4874         /* caller should have done css_get */
4875         page->mem_cgroup = to;
4876         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4877
4878         ret = 0;
4879
4880         local_irq_disable();
4881         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4882         memcg_check_events(to, page);
4883         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4884         memcg_check_events(from, page);
4885         local_irq_enable();
4886 out_unlock:
4887         unlock_page(page);
4888 out:
4889         return ret;
4890 }
4891
4892 /**
4893  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4894  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4895  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4896  * @ptent: the pte to be checked
4897  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4898  *
4899  * Returns
4900  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4901  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4902  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4903  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4904  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4905  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4906  *     in target->ent.
4907  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PUBLIC
4908  *     or MEMORY_DEVICE_PRIVATE (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
4909  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
4910  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
4911  *     regular page.
4912  *
4913  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
4914  *
4915  * Called with pte lock held.
4916  */
4917
4918 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4919                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4920 {
4921         struct page *page = NULL;
4922         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4923         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4924
4925         if (pte_present(ptent))
4926                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4927         else if (is_swap_pte(ptent))
4928                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4929         else if (pte_none(ptent))
4930                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4931
4932         if (!page && !ent.val)
4933                 return ret;
4934         if (page) {
4935                 /*
4936                  * Do only loose check w/o serialization.
4937                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4938                  * not under LRU exclusion.
4939                  */
4940                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4941                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4942                         if (is_device_private_page(page) ||
4943                             is_device_public_page(page))
4944                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
4945                         if (target)
4946                                 target->page = page;
4947                 }
4948                 if (!ret || !target)
4949                         put_page(page);
4950         }
4951         /*
4952          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
4953          * But we cannot move a tail-page in a THP.
4954          */
4955         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
4956             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4957                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4958                 if (target)
4959                         target->ent = ent;
4960         }
4961         return ret;
4962 }
4963
4964 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4965 /*
4966  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
4967  * not support them for now.
4968  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4969  */
4970 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4971                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4972 {
4973         struct page *page = NULL;
4974         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4975
4976         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
4977                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
4978                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
4979                 return ret;
4980         }
4981         page = pmd_page(pmd);
4982         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4983         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4984                 return ret;
4985         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4986                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4987                 if (target) {
4988                         get_page(page);
4989                         target->page = page;
4990                 }
4991         }
4992         return ret;
4993 }
4994 #else
4995 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4996                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4997 {
4998         return MC_TARGET_NONE;
4999 }
5000 #endif
5001
5002 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5003                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5004                                         struct mm_walk *walk)
5005 {
5006         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5007         pte_t *pte;
5008         spinlock_t *ptl;
5009
5010         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5011         if (ptl) {
5012                 /*
5013                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5014                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PUBLIC or
5015                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE but this might change.
5016                  */
5017                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5018                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5019                 spin_unlock(ptl);
5020                 return 0;
5021         }
5022
5023         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5024                 return 0;
5025         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5026         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5027                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5028                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5029         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5030         cond_resched();
5031
5032         return 0;
5033 }
5034
5035 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5036 {
5037         unsigned long precharge;
5038
5039         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5040                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5041                 .mm = mm,
5042         };
5043         down_read(&mm->mmap_sem);
5044         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
5045                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5046         up_read(&mm->mmap_sem);
5047
5048         precharge = mc.precharge;
5049         mc.precharge = 0;
5050
5051         return precharge;
5052 }
5053
5054 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5055 {
5056         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5057
5058         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5059         mc.moving_task = current;
5060         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5061 }
5062
5063 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5064 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5065 {
5066         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5067         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5068
5069         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5070         if (mc.precharge) {
5071                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5072                 mc.precharge = 0;
5073         }
5074         /*
5075          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5076          * we must uncharge here.
5077          */
5078         if (mc.moved_charge) {
5079                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5080                 mc.moved_charge = 0;
5081         }
5082         /* we must fixup refcnts and charges */
5083         if (mc.moved_swap) {
5084                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5085                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5086                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5087
5088                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5089
5090                 /*
5091                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5092                  * should uncharge to->memory.
5093                  */
5094                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5095                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5096
5097                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5098                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5099
5100                 mc.moved_swap = 0;
5101         }
5102         memcg_oom_recover(from);
5103         memcg_oom_recover(to);
5104         wake_up_all(&mc.waitq);
5105 }
5106
5107 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5108 {
5109         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5110
5111         /*
5112          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5113          * task migration.
5114          */
5115         mc.moving_task = NULL;
5116         __mem_cgroup_clear_mc();
5117         spin_lock(&mc.lock);
5118         mc.from = NULL;
5119         mc.to = NULL;
5120         mc.mm = NULL;
5121         spin_unlock(&mc.lock);
5122
5123         mmput(mm);
5124 }
5125
5126 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5127 {
5128         struct cgroup_subsys_state *css;
5129         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5130         struct mem_cgroup *from;
5131         struct task_struct *leader, *p;
5132         struct mm_struct *mm;
5133         unsigned long move_flags;
5134         int ret = 0;
5135
5136         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5137         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5138                 return 0;
5139
5140         /*
5141          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5142          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5143          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5144          * multiple.
5145          */
5146         p = NULL;
5147         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5148                 WARN_ON_ONCE(p);
5149                 p = leader;
5150                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5151         }
5152         if (!p)
5153                 return 0;
5154
5155         /*
5156          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5157          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5158          * So we need to save it, and keep it going.
5159          */
5160         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5161         if (!move_flags)
5162                 return 0;
5163
5164         from = mem_cgroup_from_task(p);
5165
5166         VM_BUG_ON(from == memcg);
5167
5168         mm = get_task_mm(p);
5169         if (!mm)
5170                 return 0;
5171         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5172         if (mm->owner == p) {
5173                 VM_BUG_ON(mc.from);
5174                 VM_BUG_ON(mc.to);
5175                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5176                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5177                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5178
5179                 spin_lock(&mc.lock);
5180                 mc.mm = mm;
5181                 mc.from = from;
5182                 mc.to = memcg;
5183                 mc.flags = move_flags;
5184                 spin_unlock(&mc.lock);
5185                 /* We set mc.moving_task later */
5186
5187                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5188                 if (ret)
5189                         mem_cgroup_clear_mc();
5190         } else {
5191                 mmput(mm);
5192         }
5193         return ret;
5194 }
5195
5196 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5197 {
5198         if (mc.to)
5199                 mem_cgroup_clear_mc();
5200 }
5201
5202 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5203                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5204                                 struct mm_walk *walk)
5205 {
5206         int ret = 0;
5207         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5208         pte_t *pte;
5209         spinlock_t *ptl;
5210         enum mc_target_type target_type;
5211         union mc_target target;
5212         struct page *page;
5213
5214         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5215         if (ptl) {
5216                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5217                         spin_unlock(ptl);
5218                         return 0;
5219                 }
5220                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5221                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5222                         page = target.page;
5223                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5224                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5225                                                              mc.from, mc.to)) {
5226                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5227                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5228                                 }
5229                                 putback_lru_page(page);
5230                         }
5231                         put_page(page);
5232                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5233                         page = target.page;
5234                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5235                                                      mc.from, mc.to)) {
5236                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5237                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5238                         }
5239                         put_page(page);
5240                 }
5241                 spin_unlock(ptl);
5242                 return 0;
5243         }
5244
5245         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5246                 return 0;
5247 retry:
5248         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5249         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5250                 pte_t ptent = *(pte++);
5251                 bool device = false;
5252                 swp_entry_t ent;
5253
5254                 if (!mc.precharge)
5255                         break;
5256
5257                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5258                 case MC_TARGET_DEVICE:
5259                         device = true;
5260                         /* fall through */
5261                 case MC_TARGET_PAGE:
5262                         page = target.page;
5263                         /*
5264                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5265                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5266                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5267                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5268                          */
5269                         if (PageTransCompound(page))
5270                                 goto put;
5271                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5272                                 goto put;
5273                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5274                                                 mc.from, mc.to)) {
5275                                 mc.precharge--;
5276                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5277                                 mc.moved_charge++;
5278                         }
5279                         if (!device)
5280                                 putback_lru_page(page);
5281 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5282                         put_page(page);
5283                         break;
5284                 case MC_TARGET_SWAP:
5285                         ent = target.ent;
5286                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5287                                 mc.precharge--;
5288                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5289                                 mc.moved_swap++;
5290                         }
5291                         break;
5292                 default:
5293                         break;
5294                 }
5295         }
5296         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5297         cond_resched();
5298
5299         if (addr != end) {
5300                 /*
5301                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5302                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5303                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5304                  * phase.
5305                  */
5306                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5307                 if (!ret)
5308                         goto retry;
5309         }
5310
5311         return ret;
5312 }
5313
5314 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5315 {
5316         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5317                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5318                 .mm = mc.mm,
5319         };
5320
5321         lru_add_drain_all();
5322         /*
5323          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5324          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5325          * for already started RCU-only updates to finish.
5326          */
5327         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5328         synchronize_rcu();
5329 retry:
5330         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5331                 /*
5332                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5333                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5334                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5335                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5336                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5337                  */
5338                 __mem_cgroup_clear_mc();
5339                 cond_resched();
5340                 goto retry;
5341         }
5342         /*
5343          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5344          * additional charge, the page walk just aborts.
5345          */
5346         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5347
5348         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5349         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5350 }
5351
5352 static void mem_cgroup_move_task(void)
5353 {
5354         if (mc.to) {
5355                 mem_cgroup_move_charge();
5356                 mem_cgroup_clear_mc();
5357         }
5358 }
5359 #else   /* !CONFIG_MMU */
5360 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5361 {
5362         return 0;
5363 }
5364 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5365 {
5366 }
5367 static void mem_cgroup_move_task(void)
5368 {
5369 }
5370 #endif
5371
5372 /*
5373  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5374  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5375  * attempt.
5376  */
5377 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5378 {
5379         /*
5380          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5381          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5382          * on for the root memcg is enough.
5383          */
5384         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5385                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5386         else
5387                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5388 }
5389
5390 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5391 {
5392         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5393                 seq_puts(m, "max\n");
5394         else
5395                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5396
5397         return 0;
5398 }
5399
5400 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5401                                struct cftype *cft)
5402 {
5403         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5404
5405         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5406 }
5407
5408 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5409 {
5410         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5411                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5412 }
5413
5414 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5415                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5416 {
5417         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5418         unsigned long min;
5419         int err;
5420
5421         buf = strstrip(buf);
5422         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5423         if (err)
5424                 return err;
5425
5426         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5427
5428         return nbytes;
5429 }
5430
5431 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5432 {
5433         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5434                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5435 }
5436
5437 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5438                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5439 {
5440         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5441         unsigned long low;
5442         int err;
5443
5444         buf = strstrip(buf);
5445         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5446         if (err)
5447                 return err;
5448
5449         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5450
5451         return nbytes;
5452 }
5453
5454 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5455 {
5456         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
5457 }
5458
5459 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5460                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5461 {
5462         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5463         unsigned long nr_pages;
5464         unsigned long high;
5465         int err;
5466
5467         buf = strstrip(buf);
5468         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5469         if (err)
5470                 return err;
5471
5472         memcg->high = high;
5473
5474         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5475         if (nr_pages > high)
5476                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5477                                              GFP_KERNEL, true);
5478
5479         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5480         return nbytes;
5481 }
5482
5483 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5484 {
5485         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5486                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
5487 }
5488
5489 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5490                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5491 {
5492         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5493         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5494         bool drained = false;
5495         unsigned long max;
5496         int err;
5497
5498         buf = strstrip(buf);
5499         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5500         if (err)
5501                 return err;
5502
5503         xchg(&memcg->memory.max, max);
5504
5505         for (;;) {
5506                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5507
5508                 if (nr_pages <= max)
5509                         break;
5510
5511                 if (signal_pending(current)) {
5512                         err = -EINTR;
5513                         break;
5514                 }
5515
5516                 if (!drained) {
5517                         drain_all_stock(memcg);
5518                         drained = true;
5519                         continue;
5520                 }
5521
5522                 if (nr_reclaims) {
5523                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5524                                                           GFP_KERNEL, true))
5525                                 nr_reclaims--;
5526                         continue;
5527                 }
5528
5529                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
5530                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5531                         break;
5532         }
5533
5534         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5535         return nbytes;
5536 }
5537
5538 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5539 {
5540         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5541
5542         seq_printf(m, "low %lu\n",
5543                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_LOW]));
5544         seq_printf(m, "high %lu\n",
5545                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_HIGH]));
5546         seq_printf(m, "max %lu\n",
5547                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_MAX]));
5548         seq_printf(m, "oom %lu\n",
5549                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM]));
5550         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
5551                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
5552
5553         return 0;
5554 }
5555
5556 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5557 {
5558         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5559         struct accumulated_stats acc;
5560         int i;
5561
5562         /*
5563          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5564          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5565          *
5566          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5567          * 1) generic big picture -> specifics and details
5568          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5569          *
5570          * Current memory state:
5571          */
5572
5573         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
5574         acc.stats_size = MEMCG_NR_STAT;
5575         acc.events_size = NR_VM_EVENT_ITEMS;
5576         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
5577
5578         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5579                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS] * PAGE_SIZE);
5580         seq_printf(m, "file %llu\n",
5581                    (u64)acc.stat[MEMCG_CACHE] * PAGE_SIZE);
5582         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5583                    (u64)acc.stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5584         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5585                    (u64)(acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] +
5586                          acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5587         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5588                    (u64)acc.stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5589
5590         seq_printf(m, "shmem %llu\n",
5591                    (u64)acc.stat[NR_SHMEM] * PAGE_SIZE);
5592         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5593                    (u64)acc.stat[NR_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5594         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5595                    (u64)acc.stat[NR_FILE_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5596         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5597                    (u64)acc.stat[NR_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5598
5599         /*
5600          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
5601          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
5602          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
5603          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
5604          */
5605         seq_printf(m, "anon_thp %llu\n",
5606                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS_HUGE] * PAGE_SIZE);
5607
5608         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5609                 seq_printf(m, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5610                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
5611
5612         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5613                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5614         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5615                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5616
5617         /* Accumulated memory events */
5618
5619         seq_printf(m, "pgfault %lu\n", acc.events[PGFAULT]);
5620         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n", acc.events[PGMAJFAULT]);
5621
5622         seq_printf(m, "workingset_refault %lu\n",
5623                    acc.stat[WORKINGSET_REFAULT]);
5624         seq_printf(m, "workingset_activate %lu\n",
5625                    acc.stat[WORKINGSET_ACTIVATE]);
5626         seq_printf(m, "workingset_nodereclaim %lu\n",
5627                    acc.stat[WORKINGSET_NODERECLAIM]);
5628
5629         seq_printf(m, "pgrefill %lu\n", acc.events[PGREFILL]);
5630         seq_printf(m, "pgscan %lu\n", acc.events[PGSCAN_KSWAPD] +
5631                    acc.events[PGSCAN_DIRECT]);
5632         seq_printf(m, "pgsteal %lu\n", acc.events[PGSTEAL_KSWAPD] +
5633                    acc.events[PGSTEAL_DIRECT]);
5634         seq_printf(m, "pgactivate %lu\n", acc.events[PGACTIVATE]);
5635         seq_printf(m, "pgdeactivate %lu\n", acc.events[PGDEACTIVATE]);
5636         seq_printf(m, "pglazyfree %lu\n", acc.events[PGLAZYFREE]);
5637         seq_printf(m, "pglazyfreed %lu\n", acc.events[PGLAZYFREED]);
5638
5639 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5640         seq_printf(m, "thp_fault_alloc %lu\n", acc.events[THP_FAULT_ALLOC]);
5641         seq_printf(m, "thp_collapse_alloc %lu\n",
5642                    acc.events[THP_COLLAPSE_ALLOC]);
5643 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
5644
5645         return 0;
5646 }
5647
5648 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
5649 {
5650         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5651
5652         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
5653
5654         return 0;
5655 }
5656
5657 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
5658                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5659 {
5660         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5661         int ret, oom_group;
5662
5663         buf = strstrip(buf);
5664         if (!buf)
5665                 return -EINVAL;
5666
5667         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
5668         if (ret)
5669                 return ret;
5670
5671         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
5672                 return -EINVAL;
5673
5674         memcg->oom_group = oom_group;
5675
5676         return nbytes;
5677 }
5678
5679 static struct cftype memory_files[] = {
5680         {
5681                 .name = "current",
5682                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5683                 .read_u64 = memory_current_read,
5684         },
5685         {
5686                 .name = "min",
5687                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5688                 .seq_show = memory_min_show,
5689                 .write = memory_min_write,
5690         },
5691         {
5692                 .name = "low",
5693                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5694                 .seq_show = memory_low_show,
5695                 .write = memory_low_write,
5696         },
5697         {
5698                 .name = "high",
5699                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5700                 .seq_show = memory_high_show,
5701                 .write = memory_high_write,
5702         },
5703         {
5704                 .name = "max",
5705                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5706                 .seq_show = memory_max_show,
5707                 .write = memory_max_write,
5708         },
5709         {
5710                 .name = "events",
5711                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5712                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5713                 .seq_show = memory_events_show,
5714         },
5715         {
5716                 .name = "stat",
5717                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5718                 .seq_show = memory_stat_show,
5719         },
5720         {
5721                 .name = "oom.group",
5722                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
5723                 .seq_show = memory_oom_group_show,
5724                 .write = memory_oom_group_write,
5725         },
5726         { }     /* terminate */
5727 };
5728
5729 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5730         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5731         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5732         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5733         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5734         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5735         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5736         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5737         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5738         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5739         .bind = mem_cgroup_bind,
5740         .dfl_cftypes = memory_files,
5741         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5742         .early_init = 0,
5743 };
5744
5745 /**
5746  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
5747  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
5748  * @memcg: the memory cgroup to check
5749  *
5750  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
5751  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
5752  *
5753  * Returns one of the following:
5754  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
5755  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
5756  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
5757  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
5758  *
5759  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
5760  *
5761  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
5762  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
5763  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
5764  *
5765  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
5766  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
5767  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
5768  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
5769  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
5770  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
5771  * protected memory.
5772  *
5773  *                                             low_usage
5774  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
5775  *                                        siblings_low_usage
5776  *
5777  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
5778  * low_usage = |
5779  *             | 0, otherwise.
5780  *
5781  *
5782  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
5783  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
5784  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
5785  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
5786  * distribution.
5787  *
5788  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
5789  *
5790  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
5791  *    //\\
5792  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
5793  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
5794  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
5795  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
5796  *
5797  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
5798  * is expected (approximately):
5799  *
5800  *     A/memory.current = 2G
5801  *
5802  *     B/memory.current = 1.3G
5803  *     C/memory.current = 0.6G
5804  *     D/memory.current = 0
5805  *     E/memory.current = 0
5806  *
5807  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
5808  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
5809  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
5810  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
5811  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
5812  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
5813  * as memory.low is a best-effort mechanism.
5814  */
5815 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
5816                                                 struct mem_cgroup *memcg)
5817 {
5818         struct mem_cgroup *parent;
5819         unsigned long emin, parent_emin;
5820         unsigned long elow, parent_elow;
5821         unsigned long usage;
5822
5823         if (mem_cgroup_disabled())
5824                 return MEMCG_PROT_NONE;
5825
5826         if (!root)
5827                 root = root_mem_cgroup;
5828         if (memcg == root)
5829                 return MEMCG_PROT_NONE;
5830
5831         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
5832         if (!usage)
5833                 return MEMCG_PROT_NONE;
5834
5835         emin = memcg->memory.min;
5836         elow = memcg->memory.low;
5837
5838         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5839         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
5840         if (!parent)
5841                 return MEMCG_PROT_NONE;
5842
5843         if (parent == root)
5844                 goto exit;
5845
5846         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
5847         emin = min(emin, parent_emin);
5848         if (emin && parent_emin) {
5849                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
5850
5851                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
5852                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
5853                         &parent->memory.children_min_usage);
5854
5855                 if (min_usage && siblings_min_usage)
5856                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
5857                                    siblings_min_usage);
5858         }
5859
5860         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
5861         elow = min(elow, parent_elow);
5862         if (elow && parent_elow) {
5863                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
5864
5865                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
5866                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
5867                         &parent->memory.children_low_usage);
5868
5869                 if (low_usage && siblings_low_usage)
5870                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
5871                                    siblings_low_usage);
5872         }
5873
5874 exit:
5875         memcg->memory.emin = emin;
5876         memcg->memory.elow = elow;
5877
5878         if (usage <= emin)
5879                 return MEMCG_PROT_MIN;
5880         else if (usage <= elow)
5881                 return MEMCG_PROT_LOW;
5882         else
5883                 return MEMCG_PROT_NONE;
5884 }
5885
5886 /**
5887  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5888  * @page: page to charge
5889  * @mm: mm context of the victim
5890  * @gfp_mask: reclaim mode
5891  * @memcgp: charged memcg return
5892  * @compound: charge the page as compound or small page
5893  *
5894  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5895  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5896  *
5897  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5898  * Otherwise, an error code is returned.
5899  *
5900  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5901  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5902  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5903  */
5904 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5905                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5906                           bool compound)
5907 {
5908         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5909         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5910         int ret = 0;
5911
5912         if (mem_cgroup_disabled())
5913                 goto out;
5914
5915         if (PageSwapCache(page)) {
5916                 /*
5917                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5918                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5919                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5920                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5921                  * in turn serializes uncharging.
5922                  */
5923                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5924                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
5925                         goto out;
5926
5927                 if (do_swap_account) {
5928                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5929                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5930
5931                         rcu_read_lock();
5932                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5933                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5934                                 memcg = NULL;
5935                         rcu_read_unlock();
5936                 }
5937         }
5938
5939         if (!memcg)
5940                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5941
5942         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5943
5944         css_put(&memcg->css);
5945 out:
5946         *memcgp = memcg;
5947         return ret;
5948 }
5949
5950 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5951                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5952                           bool compound)
5953 {
5954         struct mem_cgroup *memcg;
5955         int ret;
5956
5957         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
5958         memcg = *memcgp;
5959         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
5960         return ret;
5961 }
5962
5963 /**
5964  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5965  * @page: page to charge
5966  * @memcg: memcg to charge the page to
5967  * @lrucare: page might be on LRU already
5968  * @compound: charge the page as compound or small page
5969  *
5970  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5971  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5972  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5973  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5974  *
5975  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5976  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5977  *
5978  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5979  */
5980 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5981                               bool lrucare, bool compound)
5982 {
5983         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5984
5985         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5986         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5987
5988         if (mem_cgroup_disabled())
5989                 return;
5990         /*
5991          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5992          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5993          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5994          */
5995         if (!memcg)
5996                 return;
5997
5998         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5999
6000         local_irq_disable();
6001         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6002         memcg_check_events(memcg, page);
6003         local_irq_enable();
6004
6005         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6006                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6007                 /*
6008                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6009                  * let's not wait for it.  The page already received a
6010                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6011                  */
6012                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6013         }
6014 }
6015
6016 /**
6017  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6018  * @page: page to charge
6019  * @memcg: memcg to charge the page to
6020  * @compound: charge the page as compound or small page
6021  *
6022  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6023  */
6024 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6025                 bool compound)
6026 {
6027         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6028
6029         if (mem_cgroup_disabled())
6030                 return;
6031         /*
6032          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6033          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6034          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6035          */
6036         if (!memcg)
6037                 return;
6038
6039         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6040 }
6041
6042 struct uncharge_gather {
6043         struct mem_cgroup *memcg;
6044         unsigned long pgpgout;
6045         unsigned long nr_anon;
6046         unsigned long nr_file;
6047         unsigned long nr_kmem;
6048         unsigned long nr_huge;
6049         unsigned long nr_shmem;
6050         struct page *dummy_page;
6051 };
6052
6053 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6054 {
6055         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6056 }
6057
6058 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6059 {
6060         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6061         unsigned long flags;
6062
6063         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6064                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6065                 if (do_memsw_account())
6066                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6067                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6068                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6069                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6070         }
6071
6072         local_irq_save(flags);
6073         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6074         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6075         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6076         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6077         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6078         __this_cpu_add(ug->memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
6079         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6080         local_irq_restore(flags);
6081
6082         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6083                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6084 }
6085
6086 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6087 {
6088         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6089         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6090                         !PageHWPoison(page) , page);
6091
6092         if (!page->mem_cgroup)
6093                 return;
6094
6095         /*
6096          * Nobody should be changing or seriously looking at
6097          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6098          * exclusive access to the page.
6099          */
6100
6101         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6102                 if (ug->memcg) {
6103                         uncharge_batch(ug);
6104                         uncharge_gather_clear(ug);
6105                 }
6106                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6107         }
6108
6109         if (!PageKmemcg(page)) {
6110                 unsigned int nr_pages = 1;
6111
6112                 if (PageTransHuge(page)) {
6113                         nr_pages <<= compound_order(page);
6114                         ug->nr_huge += nr_pages;
6115                 }
6116                 if (PageAnon(page))
6117                         ug->nr_anon += nr_pages;
6118                 else {
6119                         ug->nr_file += nr_pages;
6120                         if (PageSwapBacked(page))
6121                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6122                 }
6123                 ug->pgpgout++;
6124         } else {
6125                 ug->nr_kmem += 1 << compound_order(page);
6126                 __ClearPageKmemcg(page);
6127         }
6128
6129         ug->dummy_page = page;
6130         page->mem_cgroup = NULL;
6131 }
6132
6133 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6134 {
6135         struct uncharge_gather ug;
6136         struct list_head *next;
6137
6138         uncharge_gather_clear(&ug);
6139
6140         /*
6141          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6142          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6143          */
6144         next = page_list->next;
6145         do {
6146                 struct page *page;
6147
6148                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6149                 next = page->lru.next;
6150
6151                 uncharge_page(page, &ug);
6152         } while (next != page_list);
6153
6154         if (ug.memcg)
6155                 uncharge_batch(&ug);
6156 }
6157
6158 /**
6159  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6160  * @page: page to uncharge
6161  *
6162  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6163  * mem_cgroup_commit_charge().
6164  */
6165 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6166 {
6167         struct uncharge_gather ug;
6168
6169         if (mem_cgroup_disabled())
6170                 return;
6171
6172         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6173         if (!page->mem_cgroup)
6174                 return;
6175
6176         uncharge_gather_clear(&ug);
6177         uncharge_page(page, &ug);
6178         uncharge_batch(&ug);
6179 }
6180
6181 /**
6182  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6183  * @page_list: list of pages to uncharge
6184  *
6185  * Uncharge a list of pages previously charged with
6186  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6187  */
6188 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6189 {
6190         if (mem_cgroup_disabled())
6191                 return;
6192
6193         if (!list_empty(page_list))
6194                 uncharge_list(page_list);
6195 }
6196
6197 /**
6198  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6199  * @oldpage: currently circulating page
6200  * @newpage: replacement page
6201  *
6202  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6203  * be uncharged upon free.
6204  *
6205  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6206  */
6207 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6208 {
6209         struct mem_cgroup *memcg;
6210         unsigned int nr_pages;
6211         bool compound;
6212         unsigned long flags;
6213
6214         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6215         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6216         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6217         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6218                        newpage);
6219
6220         if (mem_cgroup_disabled())
6221                 return;
6222
6223         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6224         if (newpage->mem_cgroup)
6225                 return;
6226
6227         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6228         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6229         if (!memcg)
6230                 return;
6231
6232         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6233         compound = PageTransHuge(newpage);
6234         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6235
6236         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6237         if (do_memsw_account())
6238                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6239         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6240
6241         commit_charge(newpage, memcg, false);
6242
6243         local_irq_save(flags);
6244         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6245         memcg_check_events(memcg, newpage);
6246         local_irq_restore(flags);
6247 }
6248
6249 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6250 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6251
6252 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6253 {
6254         struct mem_cgroup *memcg;
6255
6256         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6257                 return;
6258
6259         /*
6260          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6261          * filled. It won't however, necessarily happen from
6262          * process context. So the test for root memcg given
6263          * the current task's memcg won't help us in this case.
6264          *
6265          * Respecting the original socket's memcg is a better
6266          * decision in this case.
6267          */
6268         if (sk->sk_memcg) {
6269                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6270                 return;
6271         }
6272
6273         rcu_read_lock();
6274         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6275         if (memcg == root_mem_cgroup)
6276                 goto out;
6277         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6278                 goto out;
6279         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6280                 sk->sk_memcg = memcg;
6281 out:
6282         rcu_read_unlock();
6283 }
6284
6285 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6286 {
6287         if (sk->sk_memcg)
6288                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6289 }
6290
6291 /**
6292  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6293  * @memcg: memcg to charge
6294  * @nr_pages: number of pages to charge
6295  *
6296  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6297  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6298  */
6299 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6300 {
6301         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6302
6303         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6304                 struct page_counter *fail;
6305
6306                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6307                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6308                         return true;
6309                 }
6310                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6311                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6312                 return false;
6313         }
6314
6315         /* Don't block in the packet receive path */
6316         if (in_softirq())
6317                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6318
6319         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6320
6321         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6322                 return true;
6323
6324         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6325         return false;
6326 }
6327
6328 /**
6329  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6330  * @memcg: memcg to uncharge
6331  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6332  */
6333 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6334 {
6335         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6336                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6337                 return;
6338         }
6339
6340         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6341
6342         refill_stock(memcg, nr_pages);
6343 }
6344
6345 static int __init cgroup_memory(char *s)
6346 {
6347         char *token;
6348
6349         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6350                 if (!*token)
6351                         continue;
6352                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6353                         cgroup_memory_nosocket = true;
6354                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6355                         cgroup_memory_nokmem = true;
6356         }
6357         return 0;
6358 }
6359 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6360
6361 /*
6362  * subsys_initcall() for memory controller.
6363  *
6364  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6365  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6366  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6367  * should be initialized from here.
6368  */
6369 static int __init mem_cgroup_init(void)
6370 {
6371         int cpu, node;
6372
6373 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6374         /*
6375          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6376          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6377          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6378          * destroyed simultaneously.
6379          */
6380         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6381         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6382 #endif
6383
6384         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6385                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6386
6387         for_each_possible_cpu(cpu)
6388                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6389                           drain_local_stock);
6390
6391         for_each_node(node) {
6392                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6393
6394                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6395                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6396
6397                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6398                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6399                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6400                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6401         }
6402
6403         return 0;
6404 }
6405 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6406
6407 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6408 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6409 {
6410         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6411                 /*
6412                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6413                  * always be >= 1.
6414                  */
6415                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6416                         VM_BUG_ON(1);
6417                         break;
6418                 }
6419                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6420                 if (!memcg)
6421                         memcg = root_mem_cgroup;
6422         }
6423         return memcg;
6424 }
6425
6426 /**
6427  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6428  * @page: page whose memsw charge to transfer
6429  * @entry: swap entry to move the charge to
6430  *
6431  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6432  */
6433 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6434 {
6435         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6436         unsigned int nr_entries;
6437         unsigned short oldid;
6438
6439         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6440         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6441
6442         if (!do_memsw_account())
6443                 return;
6444
6445         memcg = page->mem_cgroup;
6446
6447         /* Readahead page, never charged */
6448         if (!memcg)
6449                 return;
6450
6451         /*
6452          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6453          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6454          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6455          */
6456         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6457         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6458         /* Get references for the tail pages, too */
6459         if (nr_entries > 1)
6460                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6461         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6462                                    nr_entries);
6463         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6464         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6465
6466         page->mem_cgroup = NULL;
6467
6468         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6469                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6470
6471         if (memcg != swap_memcg) {
6472                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6473                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6474                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6475         }
6476
6477         /*
6478          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6479          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6480          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6481          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6482          */
6483         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6484         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6485                                      -nr_entries);
6486         memcg_check_events(memcg, page);
6487
6488         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6489                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6490 }
6491
6492 /**
6493  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6494  * @page: page being added to swap
6495  * @entry: swap entry to charge
6496  *
6497  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6498  *
6499  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6500  */
6501 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6502 {
6503         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6504         struct page_counter *counter;
6505         struct mem_cgroup *memcg;
6506         unsigned short oldid;
6507
6508         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6509                 return 0;
6510
6511         memcg = page->mem_cgroup;
6512
6513         /* Readahead page, never charged */
6514         if (!memcg)
6515                 return 0;
6516
6517         if (!entry.val) {
6518                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6519                 return 0;
6520         }
6521
6522         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6523
6524         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6525             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6526                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6527                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6528                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6529                 return -ENOMEM;
6530         }
6531
6532         /* Get references for the tail pages, too */
6533         if (nr_pages > 1)
6534                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6535         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6536         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6537         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
6538
6539         return 0;
6540 }
6541
6542 /**
6543  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
6544  * @entry: swap entry to uncharge
6545  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
6546  */
6547 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
6548 {
6549         struct mem_cgroup *memcg;
6550         unsigned short id;
6551
6552         if (!do_swap_account)
6553                 return;
6554
6555         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
6556         rcu_read_lock();
6557         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6558         if (memcg) {
6559                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6560                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6561                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
6562                         else
6563                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
6564                 }
6565                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
6566                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
6567         }
6568         rcu_read_unlock();
6569 }
6570
6571 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
6572 {
6573         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
6574
6575         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6576                 return nr_swap_pages;
6577         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6578                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
6579                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
6580                                       page_counter_read(&memcg->swap));
6581         return nr_swap_pages;
6582 }
6583
6584 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
6585 {
6586         struct mem_cgroup *memcg;
6587
6588         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6589
6590         if (vm_swap_full())
6591                 return true;
6592         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6593                 return false;
6594
6595         memcg = page->mem_cgroup;
6596         if (!memcg)
6597                 return false;
6598
6599         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6600                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
6601                         return true;
6602
6603         return false;
6604 }
6605
6606 /* for remember boot option*/
6607 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6608 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6609 #else
6610 static int really_do_swap_account __initdata;
6611 #endif
6612
6613 static int __init enable_swap_account(char *s)
6614 {
6615         if (!strcmp(s, "1"))
6616                 really_do_swap_account = 1;
6617         else if (!strcmp(s, "0"))
6618                 really_do_swap_account = 0;
6619         return 1;
6620 }
6621 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6622
6623 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6624                              struct cftype *cft)
6625 {
6626         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6627
6628         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6629 }
6630
6631 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6632 {
6633         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6634                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
6635 }
6636
6637 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6638                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6639 {
6640         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6641         unsigned long max;
6642         int err;
6643
6644         buf = strstrip(buf);
6645         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6646         if (err)
6647                 return err;
6648
6649         xchg(&memcg->swap.max, max);
6650
6651         return nbytes;
6652 }
6653
6654 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6655 {
6656         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6657
6658         seq_printf(m, "max %lu\n",
6659                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
6660         seq_printf(m, "fail %lu\n",
6661                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
6662
6663         return 0;
6664 }
6665
6666 static struct cftype swap_files[] = {
6667         {
6668                 .name = "swap.current",
6669                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6670                 .read_u64 = swap_current_read,
6671         },
6672         {
6673                 .name = "swap.max",
6674                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6675                 .seq_show = swap_max_show,
6676                 .write = swap_max_write,
6677         },
6678         {
6679                 .name = "swap.events",
6680                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6681                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
6682                 .seq_show = swap_events_show,
6683         },
6684         { }     /* terminate */
6685 };
6686
6687 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6688         {
6689                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6690                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6691                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6692         },
6693         {
6694                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6695                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6696                 .write = mem_cgroup_reset,
6697                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6698         },
6699         {
6700                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6701                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6702                 .write = mem_cgroup_write,
6703                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6704         },
6705         {
6706                 .name = "memsw.failcnt",
6707                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6708                 .write = mem_cgroup_reset,
6709                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6710         },
6711         { },    /* terminate */
6712 };
6713
6714 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6715 {
6716         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6717                 do_swap_account = 1;
6718                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6719                                                swap_files));
6720                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6721                                                   memsw_cgroup_files));
6722         }
6723         return 0;
6724 }
6725 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6726
6727 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */