OSDN Git Service

mm/khugepaged: collapse_shmem() do not crash on Compound
[android-x86/kernel.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/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include "slab.h"
70
71 #include <asm/uaccess.h>
72
73 #include <trace/events/vmscan.h>
74
75 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
76 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
77
78 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
79
80 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
81
82 /* Socket memory accounting disabled? */
83 static bool cgroup_memory_nosocket;
84
85 /* Kernel memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nokmem;
87
88 /* Whether the swap controller is active */
89 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
90 int do_swap_account __read_mostly;
91 #else
92 #define do_swap_account         0
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
102         "cache",
103         "rss",
104         "rss_huge",
105         "mapped_file",
106         "dirty",
107         "writeback",
108         "swap",
109 };
110
111 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
112         "pgpgin",
113         "pgpgout",
114         "pgfault",
115         "pgmajfault",
116 };
117
118 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
119         "inactive_anon",
120         "active_anon",
121         "inactive_file",
122         "active_file",
123         "unevictable",
124 };
125
126 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
127 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
128 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
129
130 /*
131  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
132  * their hierarchy representation
133  */
134
135 struct mem_cgroup_tree_per_node {
136         struct rb_root rb_root;
137         spinlock_t lock;
138 };
139
140 struct mem_cgroup_tree {
141         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
142 };
143
144 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
145
146 /* for OOM */
147 struct mem_cgroup_eventfd_list {
148         struct list_head list;
149         struct eventfd_ctx *eventfd;
150 };
151
152 /*
153  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
154  */
155 struct mem_cgroup_event {
156         /*
157          * memcg which the event belongs to.
158          */
159         struct mem_cgroup *memcg;
160         /*
161          * eventfd to signal userspace about the event.
162          */
163         struct eventfd_ctx *eventfd;
164         /*
165          * Each of these stored in a list by the cgroup.
166          */
167         struct list_head list;
168         /*
169          * register_event() callback will be used to add new userspace
170          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
171          * on eventfd to send notification to userspace.
172          */
173         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
174                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
175         /*
176          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
177          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
178          * if you want provide notification functionality.
179          */
180         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
181                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
182         /*
183          * All fields below needed to unregister event when
184          * userspace closes eventfd.
185          */
186         poll_table pt;
187         wait_queue_head_t *wqh;
188         wait_queue_t wait;
189         struct work_struct remove;
190 };
191
192 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
193 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
194
195 /* Stuffs for move charges at task migration. */
196 /*
197  * Types of charges to be moved.
198  */
199 #define MOVE_ANON       0x1U
200 #define MOVE_FILE       0x2U
201 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
202
203 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
204 static struct move_charge_struct {
205         spinlock_t        lock; /* for from, to */
206         struct mm_struct  *mm;
207         struct mem_cgroup *from;
208         struct mem_cgroup *to;
209         unsigned long flags;
210         unsigned long precharge;
211         unsigned long moved_charge;
212         unsigned long moved_swap;
213         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
214         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
215 } mc = {
216         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
217         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
218 };
219
220 /*
221  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
222  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
223  */
224 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
225 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
226
227 enum charge_type {
228         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
229         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
232         NR_CHARGE_TYPE,
233 };
234
235 /* for encoding cft->private value on file */
236 enum res_type {
237         _MEM,
238         _MEMSWAP,
239         _OOM_TYPE,
240         _KMEM,
241         _TCP,
242 };
243
244 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
245 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
246 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
247 /* Used for OOM nofiier */
248 #define OOM_CONTROL             (0)
249
250 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
251 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
252 {
253         if (!memcg)
254                 memcg = root_mem_cgroup;
255         return &memcg->vmpressure;
256 }
257
258 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
259 {
260         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
261 }
262
263 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
264 {
265         return (memcg == root_mem_cgroup);
266 }
267
268 #ifndef CONFIG_SLOB
269 /*
270  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
271  * The main reason for not using cgroup id for this:
272  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
273  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
274  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
275  *  200 entry array for that.
276  *
277  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
278  * will double each time we have to increase it.
279  */
280 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
281 int memcg_nr_cache_ids;
282
283 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
284 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
285
286 void memcg_get_cache_ids(void)
287 {
288         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 void memcg_put_cache_ids(void)
292 {
293         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
294 }
295
296 /*
297  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
298  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
299  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
300  * tunable, but that is strictly not necessary.
301  *
302  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
303  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
304  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
305  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
306  * increase ours as well if it increases.
307  */
308 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
309 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
310
311 /*
312  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
313  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
314  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
315  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
316  */
317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
318 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
319
320 #endif /* !CONFIG_SLOB */
321
322 /**
323  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
324  * @page: page of interest
325  *
326  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
327  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
328  * until it is released.
329  *
330  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
331  * is returned.
332  */
333 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
334 {
335         struct mem_cgroup *memcg;
336
337         memcg = page->mem_cgroup;
338
339         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
340                 memcg = root_mem_cgroup;
341
342         return &memcg->css;
343 }
344
345 /**
346  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
347  * @page: the page
348  *
349  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
350  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
351  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
352  *
353  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
354  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
355  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
356  * do not care (such as procfs interfaces).
357  */
358 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
359 {
360         struct mem_cgroup *memcg;
361         unsigned long ino = 0;
362
363         rcu_read_lock();
364         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
365         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
366                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
367         if (memcg)
368                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
369         rcu_read_unlock();
370         return ino;
371 }
372
373 static struct mem_cgroup_per_node *
374 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
375 {
376         int nid = page_to_nid(page);
377
378         return memcg->nodeinfo[nid];
379 }
380
381 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
382 soft_limit_tree_node(int nid)
383 {
384         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
385 }
386
387 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
388 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
389 {
390         int nid = page_to_nid(page);
391
392         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
393 }
394
395 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
396                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
397                                          unsigned long new_usage_in_excess)
398 {
399         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
400         struct rb_node *parent = NULL;
401         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
402
403         if (mz->on_tree)
404                 return;
405
406         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
407         if (!mz->usage_in_excess)
408                 return;
409         while (*p) {
410                 parent = *p;
411                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
412                                         tree_node);
413                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
414                         p = &(*p)->rb_left;
415                 /*
416                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
417                  * limit by the same amount
418                  */
419                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
420                         p = &(*p)->rb_right;
421         }
422         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
423         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
424         mz->on_tree = true;
425 }
426
427 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
428                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
429 {
430         if (!mz->on_tree)
431                 return;
432         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
433         mz->on_tree = false;
434 }
435
436 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
437                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
438 {
439         unsigned long flags;
440
441         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
442         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
443         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
444 }
445
446 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
447 {
448         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
449         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
450         unsigned long excess = 0;
451
452         if (nr_pages > soft_limit)
453                 excess = nr_pages - soft_limit;
454
455         return excess;
456 }
457
458 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
459 {
460         unsigned long excess;
461         struct mem_cgroup_per_node *mz;
462         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
463
464         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
465         if (!mctz)
466                 return;
467         /*
468          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
469          * because their event counter is not touched.
470          */
471         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
472                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
473                 excess = soft_limit_excess(memcg);
474                 /*
475                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
476                  * mem is over its softlimit.
477                  */
478                 if (excess || mz->on_tree) {
479                         unsigned long flags;
480
481                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
482                         /* if on-tree, remove it */
483                         if (mz->on_tree)
484                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
485                         /*
486                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
487                          * If excess is 0, no tree ops.
488                          */
489                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
490                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
491                 }
492         }
493 }
494
495 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
496 {
497         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
498         struct mem_cgroup_per_node *mz;
499         int nid;
500
501         for_each_node(nid) {
502                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
503                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
504                 if (mctz)
505                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
506         }
507 }
508
509 static struct mem_cgroup_per_node *
510 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
511 {
512         struct rb_node *rightmost = NULL;
513         struct mem_cgroup_per_node *mz;
514
515 retry:
516         mz = NULL;
517         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
518         if (!rightmost)
519                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
520
521         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
522         /*
523          * Remove the node now but someone else can add it back,
524          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
525          * position in the tree.
526          */
527         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
528         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
529             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
530                 goto retry;
531 done:
532         return mz;
533 }
534
535 static struct mem_cgroup_per_node *
536 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
537 {
538         struct mem_cgroup_per_node *mz;
539
540         spin_lock_irq(&mctz->lock);
541         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
542         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
543         return mz;
544 }
545
546 /*
547  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
548  *
549  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
550  *
551  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
552  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
553  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
554  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
555  *
556  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
557  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
558  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
559  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
560  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
561  *
562  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
563  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
564  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
565  * implemented.
566  */
567 static unsigned long
568 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
569 {
570         long val = 0;
571         int cpu;
572
573         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
574         for_each_possible_cpu(cpu)
575                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
576         /*
577          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
578          * transient negative values.
579          */
580         if (val < 0)
581                 val = 0;
582         return val;
583 }
584
585 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
586                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
587 {
588         unsigned long val = 0;
589         int cpu;
590
591         for_each_possible_cpu(cpu)
592                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
593         return val;
594 }
595
596 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
597                                          struct page *page,
598                                          bool compound, int nr_pages)
599 {
600         /*
601          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
602          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
603          */
604         if (PageAnon(page))
605                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
606                                 nr_pages);
607         else
608                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
609                                 nr_pages);
610
611         if (compound) {
612                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
613                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
614                                 nr_pages);
615         }
616
617         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
618         if (nr_pages > 0)
619                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
620         else {
621                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
622                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
623         }
624
625         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
626 }
627
628 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
629                                            int nid, unsigned int lru_mask)
630 {
631         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
632         unsigned long nr = 0;
633         enum lru_list lru;
634
635         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
636
637         for_each_lru(lru) {
638                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
639                         continue;
640                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
641         }
642         return nr;
643 }
644
645 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
646                         unsigned int lru_mask)
647 {
648         unsigned long nr = 0;
649         int nid;
650
651         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
652                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
653         return nr;
654 }
655
656 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
657                                        enum mem_cgroup_events_target target)
658 {
659         unsigned long val, next;
660
661         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
662         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
663         /* from time_after() in jiffies.h */
664         if ((long)next - (long)val < 0) {
665                 switch (target) {
666                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
667                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
668                         break;
669                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
670                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
671                         break;
672                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
673                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
674                         break;
675                 default:
676                         break;
677                 }
678                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
679                 return true;
680         }
681         return false;
682 }
683
684 /*
685  * Check events in order.
686  *
687  */
688 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
689 {
690         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
691         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
692                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
693                 bool do_softlimit;
694                 bool do_numainfo __maybe_unused;
695
696                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
697                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
698 #if MAX_NUMNODES > 1
699                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
700                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
701 #endif
702                 mem_cgroup_threshold(memcg);
703                 if (unlikely(do_softlimit))
704                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
705 #if MAX_NUMNODES > 1
706                 if (unlikely(do_numainfo))
707                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
708 #endif
709         }
710 }
711
712 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
713 {
714         /*
715          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
716          * if it races with swapoff, page migration, etc.
717          * So this can be called with p == NULL.
718          */
719         if (unlikely(!p))
720                 return NULL;
721
722         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
723 }
724 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
725
726 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
727 {
728         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
729
730         rcu_read_lock();
731         do {
732                 /*
733                  * Page cache insertions can happen withou an
734                  * actual mm context, e.g. during disk probing
735                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
736                  */
737                 if (unlikely(!mm))
738                         memcg = root_mem_cgroup;
739                 else {
740                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
741                         if (unlikely(!memcg))
742                                 memcg = root_mem_cgroup;
743                 }
744         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
745         rcu_read_unlock();
746         return memcg;
747 }
748
749 /**
750  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
751  * @root: hierarchy root
752  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
753  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
754  *
755  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
756  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
757  *
758  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
759  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
760  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
761  *
762  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
763  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
764  * reclaimers operating on the same zone and priority.
765  */
766 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
767                                    struct mem_cgroup *prev,
768                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
769 {
770         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
771         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
772         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
773         struct mem_cgroup *pos = NULL;
774
775         if (mem_cgroup_disabled())
776                 return NULL;
777
778         if (!root)
779                 root = root_mem_cgroup;
780
781         if (prev && !reclaim)
782                 pos = prev;
783
784         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
785                 if (prev)
786                         goto out;
787                 return root;
788         }
789
790         rcu_read_lock();
791
792         if (reclaim) {
793                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
794
795                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
796                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
797
798                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
799                         goto out_unlock;
800
801                 while (1) {
802                         pos = READ_ONCE(iter->position);
803                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
804                                 break;
805                         /*
806                          * css reference reached zero, so iter->position will
807                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
808                          * rely on this happening soon, because ->css_released
809                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
810                          * might block it. So we clear iter->position right
811                          * away.
812                          */
813                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
814                 }
815         }
816
817         if (pos)
818                 css = &pos->css;
819
820         for (;;) {
821                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
822                 if (!css) {
823                         /*
824                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
825                          * new one might jump in right at the end of
826                          * the hierarchy - make sure they see at least
827                          * one group and restart from the beginning.
828                          */
829                         if (!prev)
830                                 continue;
831                         break;
832                 }
833
834                 /*
835                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
836                  * is provided by the caller, so we know it's alive
837                  * and kicking, and don't take an extra reference.
838                  */
839                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
840
841                 if (css == &root->css)
842                         break;
843
844                 if (css_tryget(css))
845                         break;
846
847                 memcg = NULL;
848         }
849
850         if (reclaim) {
851                 /*
852                  * The position could have already been updated by a competing
853                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
854                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
855                  */
856                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
857
858                 if (pos)
859                         css_put(&pos->css);
860
861                 if (!memcg)
862                         iter->generation++;
863                 else if (!prev)
864                         reclaim->generation = iter->generation;
865         }
866
867 out_unlock:
868         rcu_read_unlock();
869 out:
870         if (prev && prev != root)
871                 css_put(&prev->css);
872
873         return memcg;
874 }
875
876 /**
877  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
878  * @root: hierarchy root
879  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
880  */
881 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
882                            struct mem_cgroup *prev)
883 {
884         if (!root)
885                 root = root_mem_cgroup;
886         if (prev && prev != root)
887                 css_put(&prev->css);
888 }
889
890 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
891 {
892         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
893         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
894         struct mem_cgroup_per_node *mz;
895         int nid;
896         int i;
897
898         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
899                 for_each_node(nid) {
900                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
901                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
902                                 iter = &mz->iter[i];
903                                 cmpxchg(&iter->position,
904                                         dead_memcg, NULL);
905                         }
906                 }
907         }
908 }
909
910 /*
911  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
912  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
913  * be used for reference counting.
914  */
915 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
916         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
917              iter != NULL;                              \
918              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
919
920 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
921         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
922              iter != NULL;                              \
923              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
924
925 /**
926  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
927  * @memcg: hierarchy root
928  * @fn: function to call for each task
929  * @arg: argument passed to @fn
930  *
931  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
932  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
933  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
934  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
935  *
936  * This function must not be called for the root memory cgroup.
937  */
938 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
939                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
940 {
941         struct mem_cgroup *iter;
942         int ret = 0;
943
944         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
945
946         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
947                 struct css_task_iter it;
948                 struct task_struct *task;
949
950                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
951                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
952                         ret = fn(task, arg);
953                 css_task_iter_end(&it);
954                 if (ret) {
955                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
956                         break;
957                 }
958         }
959         return ret;
960 }
961
962 /**
963  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
964  * @page: the page
965  * @zone: zone of the page
966  *
967  * This function is only safe when following the LRU page isolation
968  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
969  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
970  */
971 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
972 {
973         struct mem_cgroup_per_node *mz;
974         struct mem_cgroup *memcg;
975         struct lruvec *lruvec;
976
977         if (mem_cgroup_disabled()) {
978                 lruvec = &pgdat->lruvec;
979                 goto out;
980         }
981
982         memcg = page->mem_cgroup;
983         /*
984          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
985          * possibly migrated - before they are charged.
986          */
987         if (!memcg)
988                 memcg = root_mem_cgroup;
989
990         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
991         lruvec = &mz->lruvec;
992 out:
993         /*
994          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
995          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
996          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
997          */
998         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
999                 lruvec->pgdat = pgdat;
1000         return lruvec;
1001 }
1002
1003 /**
1004  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1005  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1006  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1007  * @zid: zone id of the accounted pages
1008  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1009  *
1010  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1011  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1012  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1013  */
1014 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1015                                 int zid, int nr_pages)
1016 {
1017         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1018         unsigned long *lru_size;
1019         long size;
1020
1021         if (mem_cgroup_disabled())
1022                 return;
1023
1024         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1025         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1026
1027         if (nr_pages < 0)
1028                 *lru_size += nr_pages;
1029
1030         size = *lru_size;
1031         if (WARN_ONCE(size < 0,
1032                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1033                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1034                 VM_BUG_ON(1);
1035                 *lru_size = 0;
1036         }
1037
1038         if (nr_pages > 0)
1039                 *lru_size += nr_pages;
1040 }
1041
1042 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1043 {
1044         struct mem_cgroup *task_memcg;
1045         struct task_struct *p;
1046         bool ret;
1047
1048         p = find_lock_task_mm(task);
1049         if (p) {
1050                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1051                 task_unlock(p);
1052         } else {
1053                 /*
1054                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1055                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1056                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1057                  */
1058                 rcu_read_lock();
1059                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1060                 css_get(&task_memcg->css);
1061                 rcu_read_unlock();
1062         }
1063         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1064         css_put(&task_memcg->css);
1065         return ret;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1070  * @memcg: the memory cgroup
1071  *
1072  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1073  * pages.
1074  */
1075 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1076 {
1077         unsigned long margin = 0;
1078         unsigned long count;
1079         unsigned long limit;
1080
1081         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1082         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1083         if (count < limit)
1084                 margin = limit - count;
1085
1086         if (do_memsw_account()) {
1087                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1088                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1089                 if (count <= limit)
1090                         margin = min(margin, limit - count);
1091                 else
1092                         margin = 0;
1093         }
1094
1095         return margin;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1100  *
1101  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1102  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1103  * caused by "move".
1104  */
1105 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1106 {
1107         struct mem_cgroup *from;
1108         struct mem_cgroup *to;
1109         bool ret = false;
1110         /*
1111          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1112          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1113          */
1114         spin_lock(&mc.lock);
1115         from = mc.from;
1116         to = mc.to;
1117         if (!from)
1118                 goto unlock;
1119
1120         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1121                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1122 unlock:
1123         spin_unlock(&mc.lock);
1124         return ret;
1125 }
1126
1127 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1128 {
1129         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1130                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1131                         DEFINE_WAIT(wait);
1132                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1133                         /* moving charge context might have finished. */
1134                         if (mc.moving_task)
1135                                 schedule();
1136                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1137                         return true;
1138                 }
1139         }
1140         return false;
1141 }
1142
1143 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1144 /**
1145  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1146  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1147  * @p: Task that is going to be killed
1148  *
1149  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1150  * enabled
1151  */
1152 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1153 {
1154         struct mem_cgroup *iter;
1155         unsigned int i;
1156
1157         rcu_read_lock();
1158
1159         if (p) {
1160                 pr_info("Task in ");
1161                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1162                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1163         } else {
1164                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1165         }
1166
1167         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1168         pr_cont("\n");
1169
1170         rcu_read_unlock();
1171
1172         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1173                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1174                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1175         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1176                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1177                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1178         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1179                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1180                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1181
1182         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1183                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1184                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1185                 pr_cont(":");
1186
1187                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1188                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1189                                 continue;
1190                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1191                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1192                 }
1193
1194                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1195                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1196                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1197
1198                 pr_cont("\n");
1199         }
1200 }
1201
1202 /*
1203  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1204  * 1(self count) if no children.
1205  */
1206 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1207 {
1208         int num = 0;
1209         struct mem_cgroup *iter;
1210
1211         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1212                 num++;
1213         return num;
1214 }
1215
1216 /*
1217  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1218  */
1219 unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1220 {
1221         unsigned long limit;
1222
1223         limit = memcg->memory.limit;
1224         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1225                 unsigned long memsw_limit;
1226                 unsigned long swap_limit;
1227
1228                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1229                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1230                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1231                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1232         }
1233         return limit;
1234 }
1235
1236 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1237                                      int order)
1238 {
1239         struct oom_control oc = {
1240                 .zonelist = NULL,
1241                 .nodemask = NULL,
1242                 .memcg = memcg,
1243                 .gfp_mask = gfp_mask,
1244                 .order = order,
1245         };
1246         bool ret;
1247
1248         mutex_lock(&oom_lock);
1249         ret = out_of_memory(&oc);
1250         mutex_unlock(&oom_lock);
1251         return ret;
1252 }
1253
1254 #if MAX_NUMNODES > 1
1255
1256 /**
1257  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1258  * @memcg: the target memcg
1259  * @nid: the node ID to be checked.
1260  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1261  *
1262  * This function returns whether the specified memcg contains any
1263  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1264  * pages in the node.
1265  */
1266 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1267                 int nid, bool noswap)
1268 {
1269         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1270                 return true;
1271         if (noswap || !total_swap_pages)
1272                 return false;
1273         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1274                 return true;
1275         return false;
1276
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1281  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1282  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1283  *
1284  */
1285 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1286 {
1287         int nid;
1288         /*
1289          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1290          * pagein/pageout changes since the last update.
1291          */
1292         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1293                 return;
1294         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1295                 return;
1296
1297         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1298         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1299
1300         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1301
1302                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1303                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1304         }
1305
1306         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1307         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1312  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1313  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1314  *
1315  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1316  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1317  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1318  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1319  *
1320  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1321  */
1322 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1323 {
1324         int node;
1325
1326         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1327         node = memcg->last_scanned_node;
1328
1329         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1330         /*
1331          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1332          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1333          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1334          */
1335         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1336                 node = numa_node_id();
1337
1338         memcg->last_scanned_node = node;
1339         return node;
1340 }
1341 #else
1342 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1343 {
1344         return 0;
1345 }
1346 #endif
1347
1348 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1349                                    pg_data_t *pgdat,
1350                                    gfp_t gfp_mask,
1351                                    unsigned long *total_scanned)
1352 {
1353         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1354         int total = 0;
1355         int loop = 0;
1356         unsigned long excess;
1357         unsigned long nr_scanned;
1358         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1359                 .pgdat = pgdat,
1360                 .priority = 0,
1361         };
1362
1363         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1364
1365         while (1) {
1366                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1367                 if (!victim) {
1368                         loop++;
1369                         if (loop >= 2) {
1370                                 /*
1371                                  * If we have not been able to reclaim
1372                                  * anything, it might because there are
1373                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1374                                  */
1375                                 if (!total)
1376                                         break;
1377                                 /*
1378                                  * We want to do more targeted reclaim.
1379                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1380                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1381                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1382                                  */
1383                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1384                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1385                                         break;
1386                         }
1387                         continue;
1388                 }
1389                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1390                                         pgdat, &nr_scanned);
1391                 *total_scanned += nr_scanned;
1392                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1393                         break;
1394         }
1395         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1396         return total;
1397 }
1398
1399 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1400 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1401         .name = "memcg_oom_lock",
1402 };
1403 #endif
1404
1405 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1406
1407 /*
1408  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1409  * If someone is running, return false.
1410  */
1411 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1412 {
1413         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1414
1415         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1416
1417         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1418                 if (iter->oom_lock) {
1419                         /*
1420                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1421                          * so we cannot give a lock.
1422                          */
1423                         failed = iter;
1424                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1425                         break;
1426                 } else
1427                         iter->oom_lock = true;
1428         }
1429
1430         if (failed) {
1431                 /*
1432                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1433                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1434                  */
1435                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1436                         if (iter == failed) {
1437                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1438                                 break;
1439                         }
1440                         iter->oom_lock = false;
1441                 }
1442         } else
1443                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1444
1445         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1446
1447         return !failed;
1448 }
1449
1450 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1451 {
1452         struct mem_cgroup *iter;
1453
1454         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1455         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1456         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1457                 iter->oom_lock = false;
1458         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1459 }
1460
1461 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1462 {
1463         struct mem_cgroup *iter;
1464
1465         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1466         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1467                 iter->under_oom++;
1468         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1469 }
1470
1471 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1472 {
1473         struct mem_cgroup *iter;
1474
1475         /*
1476          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1477          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1478          */
1479         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1480         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1481                 if (iter->under_oom > 0)
1482                         iter->under_oom--;
1483         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1484 }
1485
1486 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1487
1488 struct oom_wait_info {
1489         struct mem_cgroup *memcg;
1490         wait_queue_t    wait;
1491 };
1492
1493 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1494         unsigned mode, int sync, void *arg)
1495 {
1496         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1497         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1498         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1499
1500         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1501         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1502
1503         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1504             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1505                 return 0;
1506         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1507 }
1508
1509 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1510 {
1511         /*
1512          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1513          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1514          * this function is called as a result of userland actions
1515          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1516          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1517          * triggering notification.
1518          */
1519         if (memcg && memcg->under_oom)
1520                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1521 }
1522
1523 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1524 {
1525         if (!current->memcg_may_oom)
1526                 return;
1527         /*
1528          * We are in the middle of the charge context here, so we
1529          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1530          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1531          *
1532          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1533          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1534          * invocation might not even be necessary.
1535          *
1536          * That's why we don't do anything here except remember the
1537          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1538          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1539          * and when we know whether the fault was overall successful.
1540          */
1541         css_get(&memcg->css);
1542         current->memcg_in_oom = memcg;
1543         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1544         current->memcg_oom_order = order;
1545 }
1546
1547 /**
1548  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1549  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1550  *
1551  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1552  * handler was enabled.
1553  *
1554  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1555  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1556  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1557  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1558  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1559  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1560  *
1561  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1562  * completed, %false otherwise.
1563  */
1564 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1565 {
1566         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1567         struct oom_wait_info owait;
1568         bool locked;
1569
1570         /* OOM is global, do not handle */
1571         if (!memcg)
1572                 return false;
1573
1574         if (!handle)
1575                 goto cleanup;
1576
1577         owait.memcg = memcg;
1578         owait.wait.flags = 0;
1579         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1580         owait.wait.private = current;
1581         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1582
1583         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1584         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1585
1586         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1587
1588         if (locked)
1589                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1590
1591         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1592                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1593                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1594                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1595                                          current->memcg_oom_order);
1596         } else {
1597                 schedule();
1598                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1599                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1600         }
1601
1602         if (locked) {
1603                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1604                 /*
1605                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1606                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1607                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1608                  */
1609                 memcg_oom_recover(memcg);
1610         }
1611 cleanup:
1612         current->memcg_in_oom = NULL;
1613         css_put(&memcg->css);
1614         return true;
1615 }
1616
1617 /**
1618  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1619  * @page: the page
1620  *
1621  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1622  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1623  */
1624 void lock_page_memcg(struct page *page)
1625 {
1626         struct mem_cgroup *memcg;
1627         unsigned long flags;
1628
1629         /*
1630          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1631          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1632          * because page moving starts with an RCU grace period.
1633          */
1634         rcu_read_lock();
1635
1636         if (mem_cgroup_disabled())
1637                 return;
1638 again:
1639         memcg = page->mem_cgroup;
1640         if (unlikely(!memcg))
1641                 return;
1642
1643         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1644                 return;
1645
1646         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1647         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1648                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1649                 goto again;
1650         }
1651
1652         /*
1653          * When charge migration first begins, we can have locked and
1654          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1655          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1656          */
1657         memcg->move_lock_task = current;
1658         memcg->move_lock_flags = flags;
1659
1660         return;
1661 }
1662 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1663
1664 /**
1665  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1666  * @page: the page
1667  */
1668 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1669 {
1670         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1671
1672         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1673                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1674
1675                 memcg->move_lock_task = NULL;
1676                 memcg->move_lock_flags = 0;
1677
1678                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1679         }
1680
1681         rcu_read_unlock();
1682 }
1683 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1684
1685 /*
1686  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1687  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1688  */
1689 #define CHARGE_BATCH    32U
1690 struct memcg_stock_pcp {
1691         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1692         unsigned int nr_pages;
1693         struct work_struct work;
1694         unsigned long flags;
1695 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1696 };
1697 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1698 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1699
1700 /**
1701  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1702  * @memcg: memcg to consume from.
1703  * @nr_pages: how many pages to charge.
1704  *
1705  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1706  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1707  * service an allocation will refill the stock.
1708  *
1709  * returns true if successful, false otherwise.
1710  */
1711 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1712 {
1713         struct memcg_stock_pcp *stock;
1714         unsigned long flags;
1715         bool ret = false;
1716
1717         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1718                 return ret;
1719
1720         local_irq_save(flags);
1721
1722         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1723         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1724                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1725                 ret = true;
1726         }
1727
1728         local_irq_restore(flags);
1729
1730         return ret;
1731 }
1732
1733 /*
1734  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1735  */
1736 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1737 {
1738         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1739
1740         if (stock->nr_pages) {
1741                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1742                 if (do_memsw_account())
1743                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1744                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1745                 stock->nr_pages = 0;
1746         }
1747         stock->cached = NULL;
1748 }
1749
1750 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1751 {
1752         struct memcg_stock_pcp *stock;
1753         unsigned long flags;
1754
1755         local_irq_save(flags);
1756
1757         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1758         drain_stock(stock);
1759         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1760
1761         local_irq_restore(flags);
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1766  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1767  */
1768 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1769 {
1770         struct memcg_stock_pcp *stock;
1771         unsigned long flags;
1772
1773         local_irq_save(flags);
1774
1775         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1776         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1777                 drain_stock(stock);
1778                 stock->cached = memcg;
1779         }
1780         stock->nr_pages += nr_pages;
1781
1782         local_irq_restore(flags);
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1787  * of the hierarchy under it.
1788  */
1789 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1790 {
1791         int cpu, curcpu;
1792
1793         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1794         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1795                 return;
1796         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1797         get_online_cpus();
1798         curcpu = get_cpu();
1799         for_each_online_cpu(cpu) {
1800                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1801                 struct mem_cgroup *memcg;
1802
1803                 memcg = stock->cached;
1804                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1805                         continue;
1806                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1807                         continue;
1808                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1809                         if (cpu == curcpu)
1810                                 drain_local_stock(&stock->work);
1811                         else
1812                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1813                 }
1814         }
1815         put_cpu();
1816         put_online_cpus();
1817         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1818 }
1819
1820 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1821                                         unsigned long action,
1822                                         void *hcpu)
1823 {
1824         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1825         struct memcg_stock_pcp *stock;
1826
1827         if (action == CPU_ONLINE)
1828                 return NOTIFY_OK;
1829
1830         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
1831                 return NOTIFY_OK;
1832
1833         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1834         drain_stock(stock);
1835         return NOTIFY_OK;
1836 }
1837
1838 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1839                          unsigned int nr_pages,
1840                          gfp_t gfp_mask)
1841 {
1842         do {
1843                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1844                         continue;
1845                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1846                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1847         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1848 }
1849
1850 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1851 {
1852         struct mem_cgroup *memcg;
1853
1854         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1855         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1856 }
1857
1858 /*
1859  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1860  * and reclaims memory over the high limit.
1861  */
1862 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1863 {
1864         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1865         struct mem_cgroup *memcg;
1866
1867         if (likely(!nr_pages))
1868                 return;
1869
1870         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1871         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1872         css_put(&memcg->css);
1873         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1874 }
1875
1876 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1877                       unsigned int nr_pages)
1878 {
1879         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1880         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1881         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1882         struct page_counter *counter;
1883         unsigned long nr_reclaimed;
1884         bool may_swap = true;
1885         bool drained = false;
1886
1887         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1888                 return 0;
1889 retry:
1890         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1891                 return 0;
1892
1893         if (!do_memsw_account() ||
1894             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1895                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1896                         goto done_restock;
1897                 if (do_memsw_account())
1898                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1899                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1900         } else {
1901                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1902                 may_swap = false;
1903         }
1904
1905         if (batch > nr_pages) {
1906                 batch = nr_pages;
1907                 goto retry;
1908         }
1909
1910         /*
1911          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1912          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1913          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1914          * free their memory.
1915          */
1916         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1917                      fatal_signal_pending(current) ||
1918                      current->flags & PF_EXITING))
1919                 goto force;
1920
1921         /*
1922          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
1923          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
1924          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
1925          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
1926          */
1927         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
1928                 goto force;
1929
1930         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1931                 goto nomem;
1932
1933         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1934                 goto nomem;
1935
1936         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
1937
1938         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
1939                                                     gfp_mask, may_swap);
1940
1941         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1942                 goto retry;
1943
1944         if (!drained) {
1945                 drain_all_stock(mem_over_limit);
1946                 drained = true;
1947                 goto retry;
1948         }
1949
1950         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1951                 goto nomem;
1952         /*
1953          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1954          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1955          * before killing the task.
1956          *
1957          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1958          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1959          * to regular pages anyway in case of failure.
1960          */
1961         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
1962                 goto retry;
1963         /*
1964          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1965          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1966          */
1967         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1968                 goto retry;
1969
1970         if (nr_retries--)
1971                 goto retry;
1972
1973         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1974                 goto force;
1975
1976         if (fatal_signal_pending(current))
1977                 goto force;
1978
1979         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
1980
1981         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
1982                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
1983 nomem:
1984         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
1985                 return -ENOMEM;
1986 force:
1987         /*
1988          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
1989          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
1990          * temporarily by force charging it.
1991          */
1992         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
1993         if (do_memsw_account())
1994                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
1995         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
1996
1997         return 0;
1998
1999 done_restock:
2000         css_get_many(&memcg->css, batch);
2001         if (batch > nr_pages)
2002                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2003
2004         /*
2005          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2006          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2007          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2008          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2009          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2010          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2011          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2012          */
2013         do {
2014                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2015                         /* Don't bother a random interrupted task */
2016                         if (in_interrupt()) {
2017                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2018                                 break;
2019                         }
2020                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2021                         set_notify_resume(current);
2022                         break;
2023                 }
2024         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2025
2026         return 0;
2027 }
2028
2029 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2030 {
2031         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2032                 return;
2033
2034         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2035         if (do_memsw_account())
2036                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2037
2038         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2039 }
2040
2041 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2042 {
2043         struct zone *zone = page_zone(page);
2044
2045         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2046         if (PageLRU(page)) {
2047                 struct lruvec *lruvec;
2048
2049                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2050                 ClearPageLRU(page);
2051                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2052                 *isolated = 1;
2053         } else
2054                 *isolated = 0;
2055 }
2056
2057 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2058 {
2059         struct zone *zone = page_zone(page);
2060
2061         if (isolated) {
2062                 struct lruvec *lruvec;
2063
2064                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2065                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2066                 SetPageLRU(page);
2067                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2068         }
2069         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2070 }
2071
2072 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2073                           bool lrucare)
2074 {
2075         int isolated;
2076
2077         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2078
2079         /*
2080          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2081          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2082          */
2083         if (lrucare)
2084                 lock_page_lru(page, &isolated);
2085
2086         /*
2087          * Nobody should be changing or seriously looking at
2088          * page->mem_cgroup at this point:
2089          *
2090          * - the page is uncharged
2091          *
2092          * - the page is off-LRU
2093          *
2094          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2095          *   a locked page table
2096          *
2097          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2098          *   have the page locked
2099          */
2100         page->mem_cgroup = memcg;
2101
2102         if (lrucare)
2103                 unlock_page_lru(page, isolated);
2104 }
2105
2106 #ifndef CONFIG_SLOB
2107 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2108 {
2109         int id, size;
2110         int err;
2111
2112         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2113                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2114         if (id < 0)
2115                 return id;
2116
2117         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2118                 return id;
2119
2120         /*
2121          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2122          * so we have to grow them.
2123          */
2124         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2125
2126         size = 2 * (id + 1);
2127         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2128                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2129         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2130                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2131
2132         err = memcg_update_all_caches(size);
2133         if (!err)
2134                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2135         if (!err)
2136                 memcg_nr_cache_ids = size;
2137
2138         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2139
2140         if (err) {
2141                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2142                 return err;
2143         }
2144         return id;
2145 }
2146
2147 static void memcg_free_cache_id(int id)
2148 {
2149         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2150 }
2151
2152 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2153         struct mem_cgroup *memcg;
2154         struct kmem_cache *cachep;
2155         struct work_struct work;
2156 };
2157
2158 static struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_create_wq;
2159
2160 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2161 {
2162         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2163                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2164         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2165         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2166
2167         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2168
2169         css_put(&memcg->css);
2170         kfree(cw);
2171 }
2172
2173 /*
2174  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2175  */
2176 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2177                                                struct kmem_cache *cachep)
2178 {
2179         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2180
2181         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2182         if (!cw)
2183                 return;
2184
2185         css_get(&memcg->css);
2186
2187         cw->memcg = memcg;
2188         cw->cachep = cachep;
2189         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2190
2191         queue_work(memcg_kmem_cache_create_wq, &cw->work);
2192 }
2193
2194 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2195                                              struct kmem_cache *cachep)
2196 {
2197         /*
2198          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2199          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2200          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2201          *
2202          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2203          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2204          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2205          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2206          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2207          */
2208         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2209         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2210         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2211 }
2212
2213 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2214 {
2215         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2216                 return true;
2217         return false;
2218 }
2219
2220 /**
2221  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2222  * @cachep: the original global kmem cache
2223  *
2224  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2225  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2226  *
2227  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2228  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2229  * go through with the original cache.
2230  *
2231  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2232  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2233  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2234  * reference.
2235  */
2236 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2237 {
2238         struct mem_cgroup *memcg;
2239         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2240         int kmemcg_id;
2241
2242         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2243
2244         if (memcg_kmem_bypass())
2245                 return cachep;
2246
2247         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2248                 return cachep;
2249
2250         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2251         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2252         if (kmemcg_id < 0)
2253                 goto out;
2254
2255         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2256         if (likely(memcg_cachep))
2257                 return memcg_cachep;
2258
2259         /*
2260          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2261          * context), we could be be predictable and return right away.
2262          * This would guarantee that the allocation being performed
2263          * already belongs in the new cache.
2264          *
2265          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2266          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2267          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2268          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2269          * defer everything.
2270          */
2271         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2272 out:
2273         css_put(&memcg->css);
2274         return cachep;
2275 }
2276
2277 /**
2278  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2279  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2280  */
2281 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2282 {
2283         if (!is_root_cache(cachep))
2284                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2285 }
2286
2287 /**
2288  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2289  * @page: page to charge
2290  * @gfp: reclaim mode
2291  * @order: allocation order
2292  * @memcg: memory cgroup to charge
2293  *
2294  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2295  */
2296 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2297                             struct mem_cgroup *memcg)
2298 {
2299         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2300         struct page_counter *counter;
2301         int ret;
2302
2303         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2304         if (ret)
2305                 return ret;
2306
2307         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2308             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2309                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2310                 return -ENOMEM;
2311         }
2312
2313         page->mem_cgroup = memcg;
2314
2315         return 0;
2316 }
2317
2318 /**
2319  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2320  * @page: page to charge
2321  * @gfp: reclaim mode
2322  * @order: allocation order
2323  *
2324  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2325  */
2326 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2327 {
2328         struct mem_cgroup *memcg;
2329         int ret = 0;
2330
2331         if (memcg_kmem_bypass())
2332                 return 0;
2333
2334         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2335         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2336                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2337                 if (!ret)
2338                         __SetPageKmemcg(page);
2339         }
2340         css_put(&memcg->css);
2341         return ret;
2342 }
2343 /**
2344  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2345  * @page: page to uncharge
2346  * @order: allocation order
2347  */
2348 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2349 {
2350         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2351         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2352
2353         if (!memcg)
2354                 return;
2355
2356         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2357
2358         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2359                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2360
2361         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2362         if (do_memsw_account())
2363                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2364
2365         page->mem_cgroup = NULL;
2366
2367         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2368         if (PageKmemcg(page))
2369                 __ClearPageKmemcg(page);
2370
2371         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2372 }
2373 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2374
2375 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2376
2377 /*
2378  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2379  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2380  */
2381 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2382 {
2383         int i;
2384
2385         if (mem_cgroup_disabled())
2386                 return;
2387
2388         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2389                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2390
2391         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2392                        HPAGE_PMD_NR);
2393 }
2394 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2395
2396 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2397 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2398                                          bool charge)
2399 {
2400         int val = (charge) ? 1 : -1;
2401         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2402 }
2403
2404 /**
2405  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2406  * @entry: swap entry to be moved
2407  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2408  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2409  *
2410  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2411  * as the mem_cgroup's id of @from.
2412  *
2413  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2414  *
2415  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2416  * both res and memsw, and called css_get().
2417  */
2418 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2419                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2420 {
2421         unsigned short old_id, new_id;
2422
2423         old_id = mem_cgroup_id(from);
2424         new_id = mem_cgroup_id(to);
2425
2426         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2427                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2428                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2429                 return 0;
2430         }
2431         return -EINVAL;
2432 }
2433 #else
2434 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2435                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2436 {
2437         return -EINVAL;
2438 }
2439 #endif
2440
2441 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2442
2443 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2444                                    unsigned long limit)
2445 {
2446         unsigned long curusage;
2447         unsigned long oldusage;
2448         bool enlarge = false;
2449         int retry_count;
2450         int ret;
2451
2452         /*
2453          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2454          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2455          * of # of children which we should visit in this loop.
2456          */
2457         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2458                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2459
2460         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2461
2462         do {
2463                 if (signal_pending(current)) {
2464                         ret = -EINTR;
2465                         break;
2466                 }
2467
2468                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2469                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2470                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2471                         ret = -EINVAL;
2472                         break;
2473                 }
2474                 if (limit > memcg->memory.limit)
2475                         enlarge = true;
2476                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2477                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2478
2479                 if (!ret)
2480                         break;
2481
2482                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2483
2484                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2485                 /* Usage is reduced ? */
2486                 if (curusage >= oldusage)
2487                         retry_count--;
2488                 else
2489                         oldusage = curusage;
2490         } while (retry_count);
2491
2492         if (!ret && enlarge)
2493                 memcg_oom_recover(memcg);
2494
2495         return ret;
2496 }
2497
2498 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2499                                          unsigned long limit)
2500 {
2501         unsigned long curusage;
2502         unsigned long oldusage;
2503         bool enlarge = false;
2504         int retry_count;
2505         int ret;
2506
2507         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2508         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2509                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2510
2511         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2512
2513         do {
2514                 if (signal_pending(current)) {
2515                         ret = -EINTR;
2516                         break;
2517                 }
2518
2519                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2520                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2521                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2522                         ret = -EINVAL;
2523                         break;
2524                 }
2525                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2526                         enlarge = true;
2527                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2528                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2529
2530                 if (!ret)
2531                         break;
2532
2533                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2534
2535                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2536                 /* Usage is reduced ? */
2537                 if (curusage >= oldusage)
2538                         retry_count--;
2539                 else
2540                         oldusage = curusage;
2541         } while (retry_count);
2542
2543         if (!ret && enlarge)
2544                 memcg_oom_recover(memcg);
2545
2546         return ret;
2547 }
2548
2549 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2550                                             gfp_t gfp_mask,
2551                                             unsigned long *total_scanned)
2552 {
2553         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2554         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2555         unsigned long reclaimed;
2556         int loop = 0;
2557         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2558         unsigned long excess;
2559         unsigned long nr_scanned;
2560
2561         if (order > 0)
2562                 return 0;
2563
2564         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2565
2566         /*
2567          * Do not even bother to check the largest node if the root
2568          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2569          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2570          */
2571         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2572                 return 0;
2573
2574         /*
2575          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2576          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2577          * pressure
2578          */
2579         do {
2580                 if (next_mz)
2581                         mz = next_mz;
2582                 else
2583                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2584                 if (!mz)
2585                         break;
2586
2587                 nr_scanned = 0;
2588                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2589                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2590                 nr_reclaimed += reclaimed;
2591                 *total_scanned += nr_scanned;
2592                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2593                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2594
2595                 /*
2596                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2597                  * it is time to move on to the next cgroup
2598                  */
2599                 next_mz = NULL;
2600                 if (!reclaimed)
2601                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2602
2603                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2604                 /*
2605                  * One school of thought says that we should not add
2606                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2607                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2608                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2609                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2610                  * term TODO.
2611                  */
2612                 /* If excess == 0, no tree ops */
2613                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2614                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2615                 css_put(&mz->memcg->css);
2616                 loop++;
2617                 /*
2618                  * Could not reclaim anything and there are no more
2619                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2620                  * reclaiming anything.
2621                  */
2622                 if (!nr_reclaimed &&
2623                         (next_mz == NULL ||
2624                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2625                         break;
2626         } while (!nr_reclaimed);
2627         if (next_mz)
2628                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2629         return nr_reclaimed;
2630 }
2631
2632 /*
2633  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2634  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2635  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2636  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2637  */
2638 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2639 {
2640         bool ret;
2641
2642         rcu_read_lock();
2643         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2644         rcu_read_unlock();
2645         return ret;
2646 }
2647
2648 /*
2649  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2650  *
2651  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2652  */
2653 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2654 {
2655         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2656
2657         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2658         lru_add_drain_all();
2659         /* try to free all pages in this cgroup */
2660         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2661                 int progress;
2662
2663                 if (signal_pending(current))
2664                         return -EINTR;
2665
2666                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2667                                                         GFP_KERNEL, true);
2668                 if (!progress) {
2669                         nr_retries--;
2670                         /* maybe some writeback is necessary */
2671                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2672                 }
2673
2674         }
2675
2676         return 0;
2677 }
2678
2679 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2680                                             char *buf, size_t nbytes,
2681                                             loff_t off)
2682 {
2683         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2684
2685         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2686                 return -EINVAL;
2687         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2688 }
2689
2690 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2691                                      struct cftype *cft)
2692 {
2693         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2694 }
2695
2696 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2697                                       struct cftype *cft, u64 val)
2698 {
2699         int retval = 0;
2700         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2701         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2702
2703         if (memcg->use_hierarchy == val)
2704                 return 0;
2705
2706         /*
2707          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2708          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2709          * occur, provided the current cgroup has no children.
2710          *
2711          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2712          * set if there are no children.
2713          */
2714         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2715                                 (val == 1 || val == 0)) {
2716                 if (!memcg_has_children(memcg))
2717                         memcg->use_hierarchy = val;
2718                 else
2719                         retval = -EBUSY;
2720         } else
2721                 retval = -EINVAL;
2722
2723         return retval;
2724 }
2725
2726 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2727 {
2728         struct mem_cgroup *iter;
2729         int i;
2730
2731         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2732
2733         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2734                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2735                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2736         }
2737 }
2738
2739 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2740 {
2741         struct mem_cgroup *iter;
2742         int i;
2743
2744         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2745
2746         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2747                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2748                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2749         }
2750 }
2751
2752 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2753 {
2754         unsigned long val = 0;
2755
2756         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2757                 struct mem_cgroup *iter;
2758
2759                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2760                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2761                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2762                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2763                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2764                         if (swap)
2765                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2766                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2767                 }
2768         } else {
2769                 if (!swap)
2770                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2771                 else
2772                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2773         }
2774         return val;
2775 }
2776
2777 enum {
2778         RES_USAGE,
2779         RES_LIMIT,
2780         RES_MAX_USAGE,
2781         RES_FAILCNT,
2782         RES_SOFT_LIMIT,
2783 };
2784
2785 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2786                                struct cftype *cft)
2787 {
2788         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2789         struct page_counter *counter;
2790
2791         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2792         case _MEM:
2793                 counter = &memcg->memory;
2794                 break;
2795         case _MEMSWAP:
2796                 counter = &memcg->memsw;
2797                 break;
2798         case _KMEM:
2799                 counter = &memcg->kmem;
2800                 break;
2801         case _TCP:
2802                 counter = &memcg->tcpmem;
2803                 break;
2804         default:
2805                 BUG();
2806         }
2807
2808         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2809         case RES_USAGE:
2810                 if (counter == &memcg->memory)
2811                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2812                 if (counter == &memcg->memsw)
2813                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2814                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2815         case RES_LIMIT:
2816                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2817         case RES_MAX_USAGE:
2818                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2819         case RES_FAILCNT:
2820                 return counter->failcnt;
2821         case RES_SOFT_LIMIT:
2822                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2823         default:
2824                 BUG();
2825         }
2826 }
2827
2828 #ifndef CONFIG_SLOB
2829 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2830 {
2831         int memcg_id;
2832
2833         if (cgroup_memory_nokmem)
2834                 return 0;
2835
2836         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2837         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2838
2839         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2840         if (memcg_id < 0)
2841                 return memcg_id;
2842
2843         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2844         /*
2845          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2846          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2847          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2848          * patched.
2849          */
2850         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2851         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2852
2853         return 0;
2854 }
2855
2856 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2857 {
2858         struct cgroup_subsys_state *css;
2859         struct mem_cgroup *parent, *child;
2860         int kmemcg_id;
2861
2862         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2863                 return;
2864         /*
2865          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2866          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2867          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2868          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2869          */
2870         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2871
2872         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2873
2874         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2875         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2876
2877         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2878         if (!parent)
2879                 parent = root_mem_cgroup;
2880
2881         /*
2882          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2883          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2884          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2885          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2886          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2887          * memcg_drain_all_list_lrus().
2888          */
2889         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2890         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2891                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2892                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2893                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2894                 if (!memcg->use_hierarchy)
2895                         break;
2896         }
2897         rcu_read_unlock();
2898
2899         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2900
2901         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2902 }
2903
2904 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2905 {
2906         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2907         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2908                 memcg_offline_kmem(memcg);
2909
2910         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2911                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2912                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2913                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2914         }
2915 }
2916 #else
2917 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2918 {
2919         return 0;
2920 }
2921 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2922 {
2923 }
2924 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2925 {
2926 }
2927 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2928
2929 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2930                                    unsigned long limit)
2931 {
2932         int ret;
2933
2934         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2935         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2936         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2937         return ret;
2938 }
2939
2940 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2941 {
2942         int ret;
2943
2944         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2945
2946         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2947         if (ret)
2948                 goto out;
2949
2950         if (!memcg->tcpmem_active) {
2951                 /*
2952                  * The active flag needs to be written after the static_key
2953                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2954                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
2955                  * for details, and note that we don't mark any socket as
2956                  * belonging to this memcg until that flag is up.
2957                  *
2958                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2959                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2960                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2961                  * yet, we'll lose accounting.
2962                  *
2963                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
2964                  * because when this value change, the code to process it is not
2965                  * patched in yet.
2966                  */
2967                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2968                 memcg->tcpmem_active = true;
2969         }
2970 out:
2971         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2972         return ret;
2973 }
2974
2975 /*
2976  * The user of this function is...
2977  * RES_LIMIT.
2978  */
2979 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2980                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2981 {
2982         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2983         unsigned long nr_pages;
2984         int ret;
2985
2986         buf = strstrip(buf);
2987         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
2988         if (ret)
2989                 return ret;
2990
2991         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
2992         case RES_LIMIT:
2993                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
2994                         ret = -EINVAL;
2995                         break;
2996                 }
2997                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
2998                 case _MEM:
2999                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3000                         break;
3001                 case _MEMSWAP:
3002                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3003                         break;
3004                 case _KMEM:
3005                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3006                         break;
3007                 case _TCP:
3008                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
3009                         break;
3010                 }
3011                 break;
3012         case RES_SOFT_LIMIT:
3013                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3014                 ret = 0;
3015                 break;
3016         }
3017         return ret ?: nbytes;
3018 }
3019
3020 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3021                                 size_t nbytes, loff_t off)
3022 {
3023         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3024         struct page_counter *counter;
3025
3026         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3027         case _MEM:
3028                 counter = &memcg->memory;
3029                 break;
3030         case _MEMSWAP:
3031                 counter = &memcg->memsw;
3032                 break;
3033         case _KMEM:
3034                 counter = &memcg->kmem;
3035                 break;
3036         case _TCP:
3037                 counter = &memcg->tcpmem;
3038                 break;
3039         default:
3040                 BUG();
3041         }
3042
3043         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3044         case RES_MAX_USAGE:
3045                 page_counter_reset_watermark(counter);
3046                 break;
3047         case RES_FAILCNT:
3048                 counter->failcnt = 0;
3049                 break;
3050         default:
3051                 BUG();
3052         }
3053
3054         return nbytes;
3055 }
3056
3057 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3058                                         struct cftype *cft)
3059 {
3060         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3061 }
3062
3063 #ifdef CONFIG_MMU
3064 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3065                                         struct cftype *cft, u64 val)
3066 {
3067         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3068
3069         if (val & ~MOVE_MASK)
3070                 return -EINVAL;
3071
3072         /*
3073          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3074          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3075          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3076          * affect task migrations starting after the change.
3077          */
3078         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3079         return 0;
3080 }
3081 #else
3082 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3083                                         struct cftype *cft, u64 val)
3084 {
3085         return -ENOSYS;
3086 }
3087 #endif
3088
3089 #ifdef CONFIG_NUMA
3090 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3091 {
3092         struct numa_stat {
3093                 const char *name;
3094                 unsigned int lru_mask;
3095         };
3096
3097         static const struct numa_stat stats[] = {
3098                 { "total", LRU_ALL },
3099                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3100                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3101                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3102         };
3103         const struct numa_stat *stat;
3104         int nid;
3105         unsigned long nr;
3106         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3107
3108         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3109                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3110                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3111                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3112                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3113                                                           stat->lru_mask);
3114                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3115                 }
3116                 seq_putc(m, '\n');
3117         }
3118
3119         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3120                 struct mem_cgroup *iter;
3121
3122                 nr = 0;
3123                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3124                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3125                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3126                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3127                         nr = 0;
3128                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3129                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3130                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3131                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3132                 }
3133                 seq_putc(m, '\n');
3134         }
3135
3136         return 0;
3137 }
3138 #endif /* CONFIG_NUMA */
3139
3140 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3141 {
3142         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3143         unsigned long memory, memsw;
3144         struct mem_cgroup *mi;
3145         unsigned int i;
3146
3147         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3148                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3149         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3150                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3151         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3152
3153         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3154                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3155                         continue;
3156                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3157                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3158         }
3159
3160         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3161                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3162                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3163
3164         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3165                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3166                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3167
3168         /* Hierarchical information */
3169         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3170         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3171                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3172                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3173         }
3174         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3175                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3176         if (do_memsw_account())
3177                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3178                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3179
3180         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3181                 unsigned long long val = 0;
3182
3183                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3184                         continue;
3185                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3186                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3187                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3188         }
3189
3190         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3191                 unsigned long long val = 0;
3192
3193                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3194                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3195                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3196                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3197         }
3198
3199         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3200                 unsigned long long val = 0;
3201
3202                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3203                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3204                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3205         }
3206
3207 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3208         {
3209                 pg_data_t *pgdat;
3210                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3211                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3212                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3213                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3214
3215                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3216                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3217                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3218
3219                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3220                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3221                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3222                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3223                 }
3224                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3225                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3226                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3227                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3228         }
3229 #endif
3230
3231         return 0;
3232 }
3233
3234 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3235                                       struct cftype *cft)
3236 {
3237         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3238
3239         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3240 }
3241
3242 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3243                                        struct cftype *cft, u64 val)
3244 {
3245         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3246
3247         if (val > 100)
3248                 return -EINVAL;
3249
3250         if (css->parent)
3251                 memcg->swappiness = val;
3252         else
3253                 vm_swappiness = val;
3254
3255         return 0;
3256 }
3257
3258 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3259 {
3260         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3261         unsigned long usage;
3262         int i;
3263
3264         rcu_read_lock();
3265         if (!swap)
3266                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3267         else
3268                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3269
3270         if (!t)
3271                 goto unlock;
3272
3273         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3274
3275         /*
3276          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3277          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3278          * call of __mem_cgroup_threshold().
3279          */
3280         i = t->current_threshold;
3281
3282         /*
3283          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3284          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3285          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3286          * only one element of the array here.
3287          */
3288         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3289                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3290
3291         /* i = current_threshold + 1 */
3292         i++;
3293
3294         /*
3295          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3296          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3297          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3298          * only one element of the array here.
3299          */
3300         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3301                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3302
3303         /* Update current_threshold */
3304         t->current_threshold = i - 1;
3305 unlock:
3306         rcu_read_unlock();
3307 }
3308
3309 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3310 {
3311         while (memcg) {
3312                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3313                 if (do_memsw_account())
3314                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3315
3316                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3317         }
3318 }
3319
3320 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3321 {
3322         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3323         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3324
3325         if (_a->threshold > _b->threshold)
3326                 return 1;
3327
3328         if (_a->threshold < _b->threshold)
3329                 return -1;
3330
3331         return 0;
3332 }
3333
3334 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3335 {
3336         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3337
3338         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3339
3340         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3341                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3342
3343         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3344         return 0;
3345 }
3346
3347 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3348 {
3349         struct mem_cgroup *iter;
3350
3351         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3352                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3353 }
3354
3355 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3356         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3357 {
3358         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3359         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3360         unsigned long threshold;
3361         unsigned long usage;
3362         int i, size, ret;
3363
3364         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3365         if (ret)
3366                 return ret;
3367
3368         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3369
3370         if (type == _MEM) {
3371                 thresholds = &memcg->thresholds;
3372                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3373         } else if (type == _MEMSWAP) {
3374                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3375                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3376         } else
3377                 BUG();
3378
3379         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3380         if (thresholds->primary)
3381                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3382
3383         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3384
3385         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3386         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3387                         GFP_KERNEL);
3388         if (!new) {
3389                 ret = -ENOMEM;
3390                 goto unlock;
3391         }
3392         new->size = size;
3393
3394         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3395         if (thresholds->primary) {
3396                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3397                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3398         }
3399
3400         /* Add new threshold */
3401         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3402         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3403
3404         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3405         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3406                         compare_thresholds, NULL);
3407
3408         /* Find current threshold */
3409         new->current_threshold = -1;
3410         for (i = 0; i < size; i++) {
3411                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3412                         /*
3413                          * new->current_threshold will not be used until
3414                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3415                          * it here.
3416                          */
3417                         ++new->current_threshold;
3418                 } else
3419                         break;
3420         }
3421
3422         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3423         kfree(thresholds->spare);
3424         thresholds->spare = thresholds->primary;
3425
3426         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3427
3428         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3429         synchronize_rcu();
3430
3431 unlock:
3432         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3433
3434         return ret;
3435 }
3436
3437 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3438         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3439 {
3440         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3441 }
3442
3443 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3444         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3445 {
3446         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3447 }
3448
3449 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3450         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3451 {
3452         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3453         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3454         unsigned long usage;
3455         int i, j, size;
3456
3457         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3458
3459         if (type == _MEM) {
3460                 thresholds = &memcg->thresholds;
3461                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3462         } else if (type == _MEMSWAP) {
3463                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3464                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3465         } else
3466                 BUG();
3467
3468         if (!thresholds->primary)
3469                 goto unlock;
3470
3471         /* Check if a threshold crossed before removing */
3472         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3473
3474         /* Calculate new number of threshold */
3475         size = 0;
3476         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3477                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3478                         size++;
3479         }
3480
3481         new = thresholds->spare;
3482
3483         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3484         if (!size) {
3485                 kfree(new);
3486                 new = NULL;
3487                 goto swap_buffers;
3488         }
3489
3490         new->size = size;
3491
3492         /* Copy thresholds and find current threshold */
3493         new->current_threshold = -1;
3494         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3495                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3496                         continue;
3497
3498                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3499                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3500                         /*
3501                          * new->current_threshold will not be used
3502                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3503                          * it here.
3504                          */
3505                         ++new->current_threshold;
3506                 }
3507                 j++;
3508         }
3509
3510 swap_buffers:
3511         /* Swap primary and spare array */
3512         thresholds->spare = thresholds->primary;
3513
3514         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3515
3516         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3517         synchronize_rcu();
3518
3519         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3520         if (!new) {
3521                 kfree(thresholds->spare);
3522                 thresholds->spare = NULL;
3523         }
3524 unlock:
3525         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3526 }
3527
3528 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3529         struct eventfd_ctx *eventfd)
3530 {
3531         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3532 }
3533
3534 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3535         struct eventfd_ctx *eventfd)
3536 {
3537         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3538 }
3539
3540 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3541         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3542 {
3543         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3544
3545         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3546         if (!event)
3547                 return -ENOMEM;
3548
3549         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3550
3551         event->eventfd = eventfd;
3552         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3553
3554         /* already in OOM ? */
3555         if (memcg->under_oom)
3556                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3557         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3558
3559         return 0;
3560 }
3561
3562 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3563         struct eventfd_ctx *eventfd)
3564 {
3565         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3566
3567         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3568
3569         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3570                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3571                         list_del(&ev->list);
3572                         kfree(ev);
3573                 }
3574         }
3575
3576         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3577 }
3578
3579 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3580 {
3581         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3582
3583         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3584         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3585         return 0;
3586 }
3587
3588 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3589         struct cftype *cft, u64 val)
3590 {
3591         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3592
3593         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3594         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3595                 return -EINVAL;
3596
3597         memcg->oom_kill_disable = val;
3598         if (!val)
3599                 memcg_oom_recover(memcg);
3600
3601         return 0;
3602 }
3603
3604 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3605
3606 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3607 {
3608         return &memcg->cgwb_list;
3609 }
3610
3611 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3612 {
3613         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3614 }
3615
3616 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3617 {
3618         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3619 }
3620
3621 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3622 {
3623         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3624 }
3625
3626 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3627 {
3628         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3629
3630         if (!memcg->css.parent)
3631                 return NULL;
3632
3633         return &memcg->cgwb_domain;
3634 }
3635
3636 /**
3637  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3638  * @wb: bdi_writeback in question
3639  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3640  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3641  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3642  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3643  *
3644  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3645  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3646  * is a bit more involved.
3647  *
3648  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3649  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3650  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3651  * available memory in the system.  The caller should further cap
3652  * *@pheadroom accordingly.
3653  */
3654 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3655                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3656                          unsigned long *pwriteback)
3657 {
3658         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3659         struct mem_cgroup *parent;
3660
3661         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3662
3663         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3664         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3665         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3666                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3667         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3668
3669         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3670                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3671                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3672
3673                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3674                 memcg = parent;
3675         }
3676 }
3677
3678 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3679
3680 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3681 {
3682         return 0;
3683 }
3684
3685 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3686 {
3687 }
3688
3689 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3690 {
3691 }
3692
3693 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3694
3695 /*
3696  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3697  *
3698  * "cgroup.event_control" implementation.
3699  *
3700  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3701  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3702  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3703  *
3704  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3705  * possible.
3706  */
3707
3708 /*
3709  * Unregister event and free resources.
3710  *
3711  * Gets called from workqueue.
3712  */
3713 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3714 {
3715         struct mem_cgroup_event *event =
3716                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3717         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3718
3719         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3720
3721         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3722
3723         /* Notify userspace the event is going away. */
3724         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3725
3726         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3727         kfree(event);
3728         css_put(&memcg->css);
3729 }
3730
3731 /*
3732  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3733  *
3734  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3735  */
3736 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3737                             int sync, void *key)
3738 {
3739         struct mem_cgroup_event *event =
3740                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3741         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3742         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3743
3744         if (flags & POLLHUP) {
3745                 /*
3746                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3747                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3748                  * for us.
3749                  *
3750                  * We can't race against event freeing since the other
3751                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3752                  * which we hold.
3753                  */
3754                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3755                 if (!list_empty(&event->list)) {
3756                         list_del_init(&event->list);
3757                         /*
3758                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3759                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3760                          */
3761                         schedule_work(&event->remove);
3762                 }
3763                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3764         }
3765
3766         return 0;
3767 }
3768
3769 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3770                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3771 {
3772         struct mem_cgroup_event *event =
3773                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3774
3775         event->wqh = wqh;
3776         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3777 }
3778
3779 /*
3780  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3781  *
3782  * Parse input and register new cgroup event handler.
3783  *
3784  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3785  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3786  */
3787 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3788                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3789 {
3790         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3791         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3792         struct mem_cgroup_event *event;
3793         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3794         unsigned int efd, cfd;
3795         struct fd efile;
3796         struct fd cfile;
3797         const char *name;
3798         char *endp;
3799         int ret;
3800
3801         buf = strstrip(buf);
3802
3803         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3804         if (*endp != ' ')
3805                 return -EINVAL;
3806         buf = endp + 1;
3807
3808         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3809         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3810                 return -EINVAL;
3811         buf = endp + 1;
3812
3813         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3814         if (!event)
3815                 return -ENOMEM;
3816
3817         event->memcg = memcg;
3818         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3819         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3820         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3821         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3822
3823         efile = fdget(efd);
3824         if (!efile.file) {
3825                 ret = -EBADF;
3826                 goto out_kfree;
3827         }
3828
3829         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3830         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3831                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3832                 goto out_put_efile;
3833         }
3834
3835         cfile = fdget(cfd);
3836         if (!cfile.file) {
3837                 ret = -EBADF;
3838                 goto out_put_eventfd;
3839         }
3840
3841         /* the process need read permission on control file */
3842         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3843         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3844         if (ret < 0)
3845                 goto out_put_cfile;
3846
3847         /*
3848          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3849          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3850          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3851          * is for compatibility anyway.
3852          *
3853          * DO NOT ADD NEW FILES.
3854          */
3855         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3856
3857         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3858                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3859                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3860         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3861                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3862                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3863         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3864                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3865                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3866         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3867                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3868                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3869         } else {
3870                 ret = -EINVAL;
3871                 goto out_put_cfile;
3872         }
3873
3874         /*
3875          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3876          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3877          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3878          */
3879         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3880                                                &memory_cgrp_subsys);
3881         ret = -EINVAL;
3882         if (IS_ERR(cfile_css))
3883                 goto out_put_cfile;
3884         if (cfile_css != css) {
3885                 css_put(cfile_css);
3886                 goto out_put_cfile;
3887         }
3888
3889         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3890         if (ret)
3891                 goto out_put_css;
3892
3893         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3894
3895         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3896         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3897         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3898
3899         fdput(cfile);
3900         fdput(efile);
3901
3902         return nbytes;
3903
3904 out_put_css:
3905         css_put(css);
3906 out_put_cfile:
3907         fdput(cfile);
3908 out_put_eventfd:
3909         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3910 out_put_efile:
3911         fdput(efile);
3912 out_kfree:
3913         kfree(event);
3914
3915         return ret;
3916 }
3917
3918 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3919         {
3920                 .name = "usage_in_bytes",
3921                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3922                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3923         },
3924         {
3925                 .name = "max_usage_in_bytes",
3926                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3927                 .write = mem_cgroup_reset,
3928                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3929         },
3930         {
3931                 .name = "limit_in_bytes",
3932                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3933                 .write = mem_cgroup_write,
3934                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3935         },
3936         {
3937                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3938                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3939                 .write = mem_cgroup_write,
3940                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3941         },
3942         {
3943                 .name = "failcnt",
3944                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3945                 .write = mem_cgroup_reset,
3946                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3947         },
3948         {
3949                 .name = "stat",
3950                 .seq_show = memcg_stat_show,
3951         },
3952         {
3953                 .name = "force_empty",
3954                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3955         },
3956         {
3957                 .name = "use_hierarchy",
3958                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3959                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3960         },
3961         {
3962                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3963                 .write = memcg_write_event_control,
3964                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3965         },
3966         {
3967                 .name = "swappiness",
3968                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3969                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3970         },
3971         {
3972                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3973                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3974                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3975         },
3976         {
3977                 .name = "oom_control",
3978                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3979                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3980                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
3981         },
3982         {
3983                 .name = "pressure_level",
3984         },
3985 #ifdef CONFIG_NUMA
3986         {
3987                 .name = "numa_stat",
3988                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
3989         },
3990 #endif
3991         {
3992                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
3993                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
3994                 .write = mem_cgroup_write,
3995                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3996         },
3997         {
3998                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
3999                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4000                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4001         },
4002         {
4003                 .name = "kmem.failcnt",
4004                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4005                 .write = mem_cgroup_reset,
4006                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4007         },
4008         {
4009                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4010                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4011                 .write = mem_cgroup_reset,
4012                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4013         },
4014 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4015         {
4016                 .name = "kmem.slabinfo",
4017                 .seq_start = slab_start,
4018                 .seq_next = slab_next,
4019                 .seq_stop = slab_stop,
4020                 .seq_show = memcg_slab_show,
4021         },
4022 #endif
4023         {
4024                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4025                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4026                 .write = mem_cgroup_write,
4027                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4028         },
4029         {
4030                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4031                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4032                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4033         },
4034         {
4035                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4036                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4037                 .write = mem_cgroup_reset,
4038                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4039         },
4040         {
4041                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4042                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4043                 .write = mem_cgroup_reset,
4044                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4045         },
4046         { },    /* terminate */
4047 };
4048
4049 /*
4050  * Private memory cgroup IDR
4051  *
4052  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4053  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4054  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4055  * memory-controlled cgroups to 64k.
4056  *
4057  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4058  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4059  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4060  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4061  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4062  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4063  *
4064  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4065  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4066  * when the CSS is offlined.
4067  *
4068  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4069  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4070  * those references are manageable from userspace.
4071  */
4072
4073 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4074
4075 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4076 {
4077         if (memcg->id.id > 0) {
4078                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4079                 memcg->id.id = 0;
4080         }
4081 }
4082
4083 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4084 {
4085         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4086         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4087 }
4088
4089 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4090 {
4091         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4092         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4093                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4094
4095                 /* Memcg ID pins CSS */
4096                 css_put(&memcg->css);
4097         }
4098 }
4099
4100 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4101 {
4102         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4103 }
4104
4105 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4106 {
4107         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4108 }
4109
4110 /**
4111  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4112  * @id: the memcg id to look up
4113  *
4114  * Caller must hold rcu_read_lock().
4115  */
4116 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4117 {
4118         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4119         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4120 }
4121
4122 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4123 {
4124         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4125         int tmp = node;
4126         /*
4127          * This routine is called against possible nodes.
4128          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4129          *
4130          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4131          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4132          *       function.
4133          */
4134         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4135                 tmp = -1;
4136         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4137         if (!pn)
4138                 return 1;
4139
4140         lruvec_init(&pn->lruvec);
4141         pn->usage_in_excess = 0;
4142         pn->on_tree = false;
4143         pn->memcg = memcg;
4144
4145         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4146         return 0;
4147 }
4148
4149 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4150 {
4151         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4152 }
4153
4154 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4155 {
4156         int node;
4157
4158         for_each_node(node)
4159                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4160         free_percpu(memcg->stat);
4161         kfree(memcg);
4162 }
4163
4164 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4165 {
4166         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4167         __mem_cgroup_free(memcg);
4168 }
4169
4170 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4171 {
4172         struct mem_cgroup *memcg;
4173         size_t size;
4174         int node;
4175
4176         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4177         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4178
4179         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4180         if (!memcg)
4181                 return NULL;
4182
4183         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4184                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4185                                  GFP_KERNEL);
4186         if (memcg->id.id < 0)
4187                 goto fail;
4188
4189         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4190         if (!memcg->stat)
4191                 goto fail;
4192
4193         for_each_node(node)
4194                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4195                         goto fail;
4196
4197         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4198                 goto fail;
4199
4200         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4201         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4202         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4203         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4204         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4205         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4206         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4207         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4208         memcg->socket_pressure = jiffies;
4209 #ifndef CONFIG_SLOB
4210         memcg->kmemcg_id = -1;
4211 #endif
4212 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4213         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4214 #endif
4215         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4216         return memcg;
4217 fail:
4218         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4219         __mem_cgroup_free(memcg);
4220         return NULL;
4221 }
4222
4223 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4224 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4225 {
4226         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4227         struct mem_cgroup *memcg;
4228         long error = -ENOMEM;
4229
4230         memcg = mem_cgroup_alloc();
4231         if (!memcg)
4232                 return ERR_PTR(error);
4233
4234         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4235         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4236         if (parent) {
4237                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4238                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4239         }
4240         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4241                 memcg->use_hierarchy = true;
4242                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4243                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4244                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4245                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4246                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4247         } else {
4248                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4249                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4250                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4251                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4252                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4253                 /*
4254                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4255                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4256                  * unfortunate state in our controller.
4257                  */
4258                 if (parent != root_mem_cgroup)
4259                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4260         }
4261
4262         /* The following stuff does not apply to the root */
4263         if (!parent) {
4264                 root_mem_cgroup = memcg;
4265                 return &memcg->css;
4266         }
4267
4268         error = memcg_online_kmem(memcg);
4269         if (error)
4270                 goto fail;
4271
4272         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4273                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4274
4275         return &memcg->css;
4276 fail:
4277         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4278         mem_cgroup_free(memcg);
4279         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4280 }
4281
4282 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4283 {
4284         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4285
4286         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4287         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4288         css_get(css);
4289         return 0;
4290 }
4291
4292 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4293 {
4294         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4295         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4296
4297         /*
4298          * Unregister events and notify userspace.
4299          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4300          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4301          */
4302         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4303         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4304                 list_del_init(&event->list);
4305                 schedule_work(&event->remove);
4306         }
4307         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4308
4309         memcg_offline_kmem(memcg);
4310         wb_memcg_offline(memcg);
4311
4312         mem_cgroup_id_put(memcg);
4313 }
4314
4315 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4316 {
4317         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4318
4319         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4320 }
4321
4322 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4323 {
4324         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4325
4326         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4327                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4328
4329         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4330                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4331
4332         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4333         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4334         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4335         memcg_free_kmem(memcg);
4336         mem_cgroup_free(memcg);
4337 }
4338
4339 /**
4340  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4341  * @css: the target css
4342  *
4343  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4344  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4345  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4346  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4347  * made visible again.
4348  *
4349  * The current implementation only resets the essential configurations.
4350  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4351  */
4352 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4353 {
4354         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4355
4356         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4357         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4358         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4359         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4360         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4361         memcg->low = 0;
4362         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4363         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4364         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4365 }
4366
4367 #ifdef CONFIG_MMU
4368 /* Handlers for move charge at task migration. */
4369 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4370 {
4371         int ret;
4372
4373         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4374         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4375         if (!ret) {
4376                 mc.precharge += count;
4377                 return ret;
4378         }
4379
4380         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4381         while (count--) {
4382                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4383                 if (ret)
4384                         return ret;
4385                 mc.precharge++;
4386                 cond_resched();
4387         }
4388         return 0;
4389 }
4390
4391 union mc_target {
4392         struct page     *page;
4393         swp_entry_t     ent;
4394 };
4395
4396 enum mc_target_type {
4397         MC_TARGET_NONE = 0,
4398         MC_TARGET_PAGE,
4399         MC_TARGET_SWAP,
4400 };
4401
4402 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4403                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4404 {
4405         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4406
4407         if (!page || !page_mapped(page))
4408                 return NULL;
4409         if (PageAnon(page)) {
4410                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4411                         return NULL;
4412         } else {
4413                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4414                         return NULL;
4415         }
4416         if (!get_page_unless_zero(page))
4417                 return NULL;
4418
4419         return page;
4420 }
4421
4422 #ifdef CONFIG_SWAP
4423 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4424                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4425 {
4426         struct page *page = NULL;
4427         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4428
4429         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4430                 return NULL;
4431         /*
4432          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4433          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4434          */
4435         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4436         if (do_memsw_account())
4437                 entry->val = ent.val;
4438
4439         return page;
4440 }
4441 #else
4442 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4443                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4444 {
4445         return NULL;
4446 }
4447 #endif
4448
4449 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4450                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4451 {
4452         struct page *page = NULL;
4453         struct address_space *mapping;
4454         pgoff_t pgoff;
4455
4456         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4457                 return NULL;
4458         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4459                 return NULL;
4460
4461         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4462         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4463
4464         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4465 #ifdef CONFIG_SWAP
4466         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4467         if (shmem_mapping(mapping)) {
4468                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4469                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4470                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4471                         if (do_memsw_account())
4472                                 *entry = swp;
4473                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4474                                              swp_offset(swp));
4475                 }
4476         } else
4477                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4478 #else
4479         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4480 #endif
4481         return page;
4482 }
4483
4484 /**
4485  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4486  * @page: the page
4487  * @compound: charge the page as compound or small page
4488  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4489  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4490  *
4491  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4492  *
4493  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4494  * from old cgroup.
4495  */
4496 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4497                                    bool compound,
4498                                    struct mem_cgroup *from,
4499                                    struct mem_cgroup *to)
4500 {
4501         unsigned long flags;
4502         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4503         int ret;
4504         bool anon;
4505
4506         VM_BUG_ON(from == to);
4507         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4508         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4509
4510         /*
4511          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4512          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4513          */
4514         ret = -EBUSY;
4515         if (!trylock_page(page))
4516                 goto out;
4517
4518         ret = -EINVAL;
4519         if (page->mem_cgroup != from)
4520                 goto out_unlock;
4521
4522         anon = PageAnon(page);
4523
4524         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4525
4526         if (!anon && page_mapped(page)) {
4527                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4528                                nr_pages);
4529                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4530                                nr_pages);
4531         }
4532
4533         /*
4534          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4535          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4536          * So mapping should be stable for dirty pages.
4537          */
4538         if (!anon && PageDirty(page)) {
4539                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4540
4541                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4542                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4543                                        nr_pages);
4544                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4545                                        nr_pages);
4546                 }
4547         }
4548
4549         if (PageWriteback(page)) {
4550                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4551                                nr_pages);
4552                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4553                                nr_pages);
4554         }
4555
4556         /*
4557          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4558          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4559          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4560          */
4561
4562         /* caller should have done css_get */
4563         page->mem_cgroup = to;
4564         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4565
4566         ret = 0;
4567
4568         local_irq_disable();
4569         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4570         memcg_check_events(to, page);
4571         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4572         memcg_check_events(from, page);
4573         local_irq_enable();
4574 out_unlock:
4575         unlock_page(page);
4576 out:
4577         return ret;
4578 }
4579
4580 /**
4581  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4582  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4583  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4584  * @ptent: the pte to be checked
4585  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4586  *
4587  * Returns
4588  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4589  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4590  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4591  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4592  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4593  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4594  *     in target->ent.
4595  *
4596  * Called with pte lock held.
4597  */
4598
4599 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4600                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4601 {
4602         struct page *page = NULL;
4603         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4604         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4605
4606         if (pte_present(ptent))
4607                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4608         else if (is_swap_pte(ptent))
4609                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4610         else if (pte_none(ptent))
4611                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4612
4613         if (!page && !ent.val)
4614                 return ret;
4615         if (page) {
4616                 /*
4617                  * Do only loose check w/o serialization.
4618                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4619                  * not under LRU exclusion.
4620                  */
4621                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4622                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4623                         if (target)
4624                                 target->page = page;
4625                 }
4626                 if (!ret || !target)
4627                         put_page(page);
4628         }
4629         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4630         if (ent.val && !ret &&
4631             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4632                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4633                 if (target)
4634                         target->ent = ent;
4635         }
4636         return ret;
4637 }
4638
4639 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4640 /*
4641  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4642  * support them for now.
4643  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4644  */
4645 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4646                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4647 {
4648         struct page *page = NULL;
4649         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4650
4651         page = pmd_page(pmd);
4652         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4653         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4654                 return ret;
4655         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4656                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4657                 if (target) {
4658                         get_page(page);
4659                         target->page = page;
4660                 }
4661         }
4662         return ret;
4663 }
4664 #else
4665 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4666                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4667 {
4668         return MC_TARGET_NONE;
4669 }
4670 #endif
4671
4672 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4673                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4674                                         struct mm_walk *walk)
4675 {
4676         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4677         pte_t *pte;
4678         spinlock_t *ptl;
4679
4680         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4681         if (ptl) {
4682                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4683                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4684                 spin_unlock(ptl);
4685                 return 0;
4686         }
4687
4688         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4689                 return 0;
4690         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4691         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4692                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4693                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4694         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4695         cond_resched();
4696
4697         return 0;
4698 }
4699
4700 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4701 {
4702         unsigned long precharge;
4703
4704         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4705                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4706                 .mm = mm,
4707         };
4708         down_read(&mm->mmap_sem);
4709         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
4710                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4711         up_read(&mm->mmap_sem);
4712
4713         precharge = mc.precharge;
4714         mc.precharge = 0;
4715
4716         return precharge;
4717 }
4718
4719 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4720 {
4721         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4722
4723         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4724         mc.moving_task = current;
4725         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4726 }
4727
4728 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4729 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4730 {
4731         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4732         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4733
4734         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4735         if (mc.precharge) {
4736                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4737                 mc.precharge = 0;
4738         }
4739         /*
4740          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4741          * we must uncharge here.
4742          */
4743         if (mc.moved_charge) {
4744                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4745                 mc.moved_charge = 0;
4746         }
4747         /* we must fixup refcnts and charges */
4748         if (mc.moved_swap) {
4749                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4750                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4751                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4752
4753                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
4754
4755                 /*
4756                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4757                  * should uncharge to->memory.
4758                  */
4759                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4760                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4761
4762                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
4763                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
4764
4765                 mc.moved_swap = 0;
4766         }
4767         memcg_oom_recover(from);
4768         memcg_oom_recover(to);
4769         wake_up_all(&mc.waitq);
4770 }
4771
4772 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4773 {
4774         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4775
4776         /*
4777          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4778          * task migration.
4779          */
4780         mc.moving_task = NULL;
4781         __mem_cgroup_clear_mc();
4782         spin_lock(&mc.lock);
4783         mc.from = NULL;
4784         mc.to = NULL;
4785         mc.mm = NULL;
4786         spin_unlock(&mc.lock);
4787
4788         mmput(mm);
4789 }
4790
4791 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4792 {
4793         struct cgroup_subsys_state *css;
4794         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4795         struct mem_cgroup *from;
4796         struct task_struct *leader, *p;
4797         struct mm_struct *mm;
4798         unsigned long move_flags;
4799         int ret = 0;
4800
4801         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4802         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4803                 return 0;
4804
4805         /*
4806          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4807          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4808          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4809          * multiple.
4810          */
4811         p = NULL;
4812         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4813                 WARN_ON_ONCE(p);
4814                 p = leader;
4815                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4816         }
4817         if (!p)
4818                 return 0;
4819
4820         /*
4821          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4822          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4823          * So we need to save it, and keep it going.
4824          */
4825         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4826         if (!move_flags)
4827                 return 0;
4828
4829         from = mem_cgroup_from_task(p);
4830
4831         VM_BUG_ON(from == memcg);
4832
4833         mm = get_task_mm(p);
4834         if (!mm)
4835                 return 0;
4836         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4837         if (mm->owner == p) {
4838                 VM_BUG_ON(mc.from);
4839                 VM_BUG_ON(mc.to);
4840                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4841                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4842                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4843
4844                 spin_lock(&mc.lock);
4845                 mc.mm = mm;
4846                 mc.from = from;
4847                 mc.to = memcg;
4848                 mc.flags = move_flags;
4849                 spin_unlock(&mc.lock);
4850                 /* We set mc.moving_task later */
4851
4852                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4853                 if (ret)
4854                         mem_cgroup_clear_mc();
4855         } else {
4856                 mmput(mm);
4857         }
4858         return ret;
4859 }
4860
4861 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4862 {
4863         if (mc.to)
4864                 mem_cgroup_clear_mc();
4865 }
4866
4867 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4868                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4869                                 struct mm_walk *walk)
4870 {
4871         int ret = 0;
4872         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4873         pte_t *pte;
4874         spinlock_t *ptl;
4875         enum mc_target_type target_type;
4876         union mc_target target;
4877         struct page *page;
4878
4879         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4880         if (ptl) {
4881                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4882                         spin_unlock(ptl);
4883                         return 0;
4884                 }
4885                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4886                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4887                         page = target.page;
4888                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4889                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4890                                                              mc.from, mc.to)) {
4891                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4892                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4893                                 }
4894                                 putback_lru_page(page);
4895                         }
4896                         put_page(page);
4897                 }
4898                 spin_unlock(ptl);
4899                 return 0;
4900         }
4901
4902         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4903                 return 0;
4904 retry:
4905         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4906         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4907                 pte_t ptent = *(pte++);
4908                 swp_entry_t ent;
4909
4910                 if (!mc.precharge)
4911                         break;
4912
4913                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4914                 case MC_TARGET_PAGE:
4915                         page = target.page;
4916                         /*
4917                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4918                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4919                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4920                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4921                          */
4922                         if (PageTransCompound(page))
4923                                 goto put;
4924                         if (isolate_lru_page(page))
4925                                 goto put;
4926                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4927                                                 mc.from, mc.to)) {
4928                                 mc.precharge--;
4929                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4930                                 mc.moved_charge++;
4931                         }
4932                         putback_lru_page(page);
4933 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4934                         put_page(page);
4935                         break;
4936                 case MC_TARGET_SWAP:
4937                         ent = target.ent;
4938                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4939                                 mc.precharge--;
4940                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4941                                 mc.moved_swap++;
4942                         }
4943                         break;
4944                 default:
4945                         break;
4946                 }
4947         }
4948         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4949         cond_resched();
4950
4951         if (addr != end) {
4952                 /*
4953                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4954                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4955                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4956                  * phase.
4957                  */
4958                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4959                 if (!ret)
4960                         goto retry;
4961         }
4962
4963         return ret;
4964 }
4965
4966 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4967 {
4968         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4969                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4970                 .mm = mc.mm,
4971         };
4972
4973         lru_add_drain_all();
4974         /*
4975          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4976          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4977          * for already started RCU-only updates to finish.
4978          */
4979         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4980         synchronize_rcu();
4981 retry:
4982         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
4983                 /*
4984                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4985                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4986                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4987                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4988                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4989                  */
4990                 __mem_cgroup_clear_mc();
4991                 cond_resched();
4992                 goto retry;
4993         }
4994         /*
4995          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4996          * additional charge, the page walk just aborts.
4997          */
4998         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4999
5000         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5001         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5002 }
5003
5004 static void mem_cgroup_move_task(void)
5005 {
5006         if (mc.to) {
5007                 mem_cgroup_move_charge();
5008                 mem_cgroup_clear_mc();
5009         }
5010 }
5011 #else   /* !CONFIG_MMU */
5012 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5013 {
5014         return 0;
5015 }
5016 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5017 {
5018 }
5019 static void mem_cgroup_move_task(void)
5020 {
5021 }
5022 #endif
5023
5024 /*
5025  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5026  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5027  * attempt.
5028  */
5029 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5030 {
5031         /*
5032          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5033          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5034          * on for the root memcg is enough.
5035          */
5036         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5037                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5038         else
5039                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5040 }
5041
5042 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5043                                struct cftype *cft)
5044 {
5045         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5046
5047         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5048 }
5049
5050 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5051 {
5052         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5053         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5054
5055         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5056                 seq_puts(m, "max\n");
5057         else
5058                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5059
5060         return 0;
5061 }
5062
5063 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5064                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5065 {
5066         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5067         unsigned long low;
5068         int err;
5069
5070         buf = strstrip(buf);
5071         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5072         if (err)
5073                 return err;
5074
5075         memcg->low = low;
5076
5077         return nbytes;
5078 }
5079
5080 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5081 {
5082         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5083         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5084
5085         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5086                 seq_puts(m, "max\n");
5087         else
5088                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5089
5090         return 0;
5091 }
5092
5093 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5094                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5095 {
5096         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5097         unsigned long nr_pages;
5098         unsigned long high;
5099         int err;
5100
5101         buf = strstrip(buf);
5102         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5103         if (err)
5104                 return err;
5105
5106         memcg->high = high;
5107
5108         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5109         if (nr_pages > high)
5110                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5111                                              GFP_KERNEL, true);
5112
5113         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5114         return nbytes;
5115 }
5116
5117 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5118 {
5119         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5120         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5121
5122         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5123                 seq_puts(m, "max\n");
5124         else
5125                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5126
5127         return 0;
5128 }
5129
5130 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5131                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5132 {
5133         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5134         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5135         bool drained = false;
5136         unsigned long max;
5137         int err;
5138
5139         buf = strstrip(buf);
5140         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5141         if (err)
5142                 return err;
5143
5144         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5145
5146         for (;;) {
5147                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5148
5149                 if (nr_pages <= max)
5150                         break;
5151
5152                 if (signal_pending(current)) {
5153                         err = -EINTR;
5154                         break;
5155                 }
5156
5157                 if (!drained) {
5158                         drain_all_stock(memcg);
5159                         drained = true;
5160                         continue;
5161                 }
5162
5163                 if (nr_reclaims) {
5164                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5165                                                           GFP_KERNEL, true))
5166                                 nr_reclaims--;
5167                         continue;
5168                 }
5169
5170                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_OOM, 1);
5171                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5172                         break;
5173         }
5174
5175         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5176         return nbytes;
5177 }
5178
5179 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5180 {
5181         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5182
5183         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5184         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5185         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5186         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5187
5188         return 0;
5189 }
5190
5191 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5192 {
5193         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5194         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5195         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5196         int i;
5197
5198         /*
5199          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5200          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5201          *
5202          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5203          * 1) generic big picture -> specifics and details
5204          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5205          *
5206          * Current memory state:
5207          */
5208
5209         tree_stat(memcg, stat);
5210         tree_events(memcg, events);
5211
5212         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5213                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_RSS] * PAGE_SIZE);
5214         seq_printf(m, "file %llu\n",
5215                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_CACHE] * PAGE_SIZE);
5216         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5217                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5218         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5219                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5220                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5221         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5222                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5223
5224         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5225                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5226         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5227                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5228         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5229                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5230
5231         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5232                 struct mem_cgroup *mi;
5233                 unsigned long val = 0;
5234
5235                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5236                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5237                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5238                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5239         }
5240
5241         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5242                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5243         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5244                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5245
5246         /* Accumulated memory events */
5247
5248         seq_printf(m, "pgfault %lu\n",
5249                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
5250         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n",
5251                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
5252
5253         return 0;
5254 }
5255
5256 static struct cftype memory_files[] = {
5257         {
5258                 .name = "current",
5259                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5260                 .read_u64 = memory_current_read,
5261         },
5262         {
5263                 .name = "low",
5264                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5265                 .seq_show = memory_low_show,
5266                 .write = memory_low_write,
5267         },
5268         {
5269                 .name = "high",
5270                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5271                 .seq_show = memory_high_show,
5272                 .write = memory_high_write,
5273         },
5274         {
5275                 .name = "max",
5276                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5277                 .seq_show = memory_max_show,
5278                 .write = memory_max_write,
5279         },
5280         {
5281                 .name = "events",
5282                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5283                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5284                 .seq_show = memory_events_show,
5285         },
5286         {
5287                 .name = "stat",
5288                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5289                 .seq_show = memory_stat_show,
5290         },
5291         { }     /* terminate */
5292 };
5293
5294 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5295         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5296         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5297         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5298         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5299         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5300         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5301         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5302         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5303         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5304         .bind = mem_cgroup_bind,
5305         .dfl_cftypes = memory_files,
5306         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5307         .early_init = 0,
5308 };
5309
5310 /**
5311  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5312  * @root: the highest ancestor to consider
5313  * @memcg: the memory cgroup to check
5314  *
5315  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5316  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5317  */
5318 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5319 {
5320         if (mem_cgroup_disabled())
5321                 return false;
5322
5323         /*
5324          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5325          * it's never low when looked at directly, and it is not
5326          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5327          */
5328
5329         if (memcg == root_mem_cgroup)
5330                 return false;
5331
5332         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5333                 return false;
5334
5335         while (memcg != root) {
5336                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5337
5338                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5339                         break;
5340
5341                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5342                         return false;
5343         }
5344         return true;
5345 }
5346
5347 /**
5348  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5349  * @page: page to charge
5350  * @mm: mm context of the victim
5351  * @gfp_mask: reclaim mode
5352  * @memcgp: charged memcg return
5353  * @compound: charge the page as compound or small page
5354  *
5355  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5356  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5357  *
5358  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5359  * Otherwise, an error code is returned.
5360  *
5361  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5362  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5363  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5364  */
5365 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5366                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5367                           bool compound)
5368 {
5369         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5370         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5371         int ret = 0;
5372
5373         if (mem_cgroup_disabled())
5374                 goto out;
5375
5376         if (PageSwapCache(page)) {
5377                 /*
5378                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5379                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5380                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5381                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5382                  * in turn serializes uncharging.
5383                  */
5384                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5385                 if (page->mem_cgroup)
5386                         goto out;
5387
5388                 if (do_swap_account) {
5389                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5390                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5391
5392                         rcu_read_lock();
5393                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5394                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5395                                 memcg = NULL;
5396                         rcu_read_unlock();
5397                 }
5398         }
5399
5400         if (!memcg)
5401                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5402
5403         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5404
5405         css_put(&memcg->css);
5406 out:
5407         *memcgp = memcg;
5408         return ret;
5409 }
5410
5411 /**
5412  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5413  * @page: page to charge
5414  * @memcg: memcg to charge the page to
5415  * @lrucare: page might be on LRU already
5416  * @compound: charge the page as compound or small page
5417  *
5418  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5419  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5420  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5421  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5422  *
5423  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5424  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5425  *
5426  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5427  */
5428 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5429                               bool lrucare, bool compound)
5430 {
5431         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5432
5433         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5434         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5435
5436         if (mem_cgroup_disabled())
5437                 return;
5438         /*
5439          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5440          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5441          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5442          */
5443         if (!memcg)
5444                 return;
5445
5446         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5447
5448         local_irq_disable();
5449         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5450         memcg_check_events(memcg, page);
5451         local_irq_enable();
5452
5453         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5454                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5455                 /*
5456                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5457                  * let's not wait for it.  The page already received a
5458                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5459                  */
5460                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5461         }
5462 }
5463
5464 /**
5465  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5466  * @page: page to charge
5467  * @memcg: memcg to charge the page to
5468  * @compound: charge the page as compound or small page
5469  *
5470  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5471  */
5472 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5473                 bool compound)
5474 {
5475         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5476
5477         if (mem_cgroup_disabled())
5478                 return;
5479         /*
5480          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5481          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5482          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5483          */
5484         if (!memcg)
5485                 return;
5486
5487         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5488 }
5489
5490 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5491                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5492                            unsigned long nr_huge, unsigned long nr_kmem,
5493                            struct page *dummy_page)
5494 {
5495         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file + nr_kmem;
5496         unsigned long flags;
5497
5498         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5499                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5500                 if (do_memsw_account())
5501                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5502                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && nr_kmem)
5503                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_kmem);
5504                 memcg_oom_recover(memcg);
5505         }
5506
5507         local_irq_save(flags);
5508         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5509         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5510         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5511         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5512         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5513         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5514         local_irq_restore(flags);
5515
5516         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5517                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5518 }
5519
5520 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5521 {
5522         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5523         unsigned long nr_anon = 0;
5524         unsigned long nr_file = 0;
5525         unsigned long nr_huge = 0;
5526         unsigned long nr_kmem = 0;
5527         unsigned long pgpgout = 0;
5528         struct list_head *next;
5529         struct page *page;
5530
5531         /*
5532          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5533          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5534          */
5535         next = page_list->next;
5536         do {
5537                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5538                 next = page->lru.next;
5539
5540                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5541                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageHWPoison(page) && page_count(page), page);
5542
5543                 if (!page->mem_cgroup)
5544                         continue;
5545
5546                 /*
5547                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5548                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5549                  * exclusive access to the page.
5550                  */
5551
5552                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5553                         if (memcg) {
5554                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5555                                                nr_huge, nr_kmem, page);
5556                                 pgpgout = nr_anon = nr_file =
5557                                         nr_huge = nr_kmem = 0;
5558                         }
5559                         memcg = page->mem_cgroup;
5560                 }
5561
5562                 if (!PageKmemcg(page)) {
5563                         unsigned int nr_pages = 1;
5564
5565                         if (PageTransHuge(page)) {
5566                                 nr_pages <<= compound_order(page);
5567                                 nr_huge += nr_pages;
5568                         }
5569                         if (PageAnon(page))
5570                                 nr_anon += nr_pages;
5571                         else
5572                                 nr_file += nr_pages;
5573                         pgpgout++;
5574                 } else {
5575                         nr_kmem += 1 << compound_order(page);
5576                         __ClearPageKmemcg(page);
5577                 }
5578
5579                 page->mem_cgroup = NULL;
5580         } while (next != page_list);
5581
5582         if (memcg)
5583                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5584                                nr_huge, nr_kmem, page);
5585 }
5586
5587 /**
5588  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5589  * @page: page to uncharge
5590  *
5591  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5592  * mem_cgroup_commit_charge().
5593  */
5594 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5595 {
5596         if (mem_cgroup_disabled())
5597                 return;
5598
5599         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5600         if (!page->mem_cgroup)
5601                 return;
5602
5603         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5604         uncharge_list(&page->lru);
5605 }
5606
5607 /**
5608  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5609  * @page_list: list of pages to uncharge
5610  *
5611  * Uncharge a list of pages previously charged with
5612  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5613  */
5614 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5615 {
5616         if (mem_cgroup_disabled())
5617                 return;
5618
5619         if (!list_empty(page_list))
5620                 uncharge_list(page_list);
5621 }
5622
5623 /**
5624  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5625  * @oldpage: currently circulating page
5626  * @newpage: replacement page
5627  *
5628  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5629  * be uncharged upon free.
5630  *
5631  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5632  */
5633 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5634 {
5635         struct mem_cgroup *memcg;
5636         unsigned int nr_pages;
5637         bool compound;
5638         unsigned long flags;
5639
5640         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5641         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5642         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5643         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5644                        newpage);
5645
5646         if (mem_cgroup_disabled())
5647                 return;
5648
5649         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5650         if (newpage->mem_cgroup)
5651                 return;
5652
5653         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5654         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5655         if (!memcg)
5656                 return;
5657
5658         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5659         compound = PageTransHuge(newpage);
5660         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5661
5662         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5663         if (do_memsw_account())
5664                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5665         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5666
5667         commit_charge(newpage, memcg, false);
5668
5669         local_irq_save(flags);
5670         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5671         memcg_check_events(memcg, newpage);
5672         local_irq_restore(flags);
5673 }
5674
5675 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5676 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5677
5678 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
5679 {
5680         struct mem_cgroup *memcg;
5681
5682         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
5683                 return;
5684
5685         /*
5686          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
5687          * filled. It won't however, necessarily happen from
5688          * process context. So the test for root memcg given
5689          * the current task's memcg won't help us in this case.
5690          *
5691          * Respecting the original socket's memcg is a better
5692          * decision in this case.
5693          */
5694         if (sk->sk_memcg) {
5695                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5696                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5697                 return;
5698         }
5699
5700         rcu_read_lock();
5701         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5702         if (memcg == root_mem_cgroup)
5703                 goto out;
5704         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5705                 goto out;
5706         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5707                 sk->sk_memcg = memcg;
5708 out:
5709         rcu_read_unlock();
5710 }
5711
5712 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
5713 {
5714         if (sk->sk_memcg)
5715                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
5716 }
5717
5718 /**
5719  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5720  * @memcg: memcg to charge
5721  * @nr_pages: number of pages to charge
5722  *
5723  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5724  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5725  */
5726 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5727 {
5728         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5729
5730         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5731                 struct page_counter *fail;
5732
5733                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5734                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5735                         return true;
5736                 }
5737                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5738                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5739                 return false;
5740         }
5741
5742         /* Don't block in the packet receive path */
5743         if (in_softirq())
5744                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5745
5746         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5747
5748         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5749                 return true;
5750
5751         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5752         return false;
5753 }
5754
5755 /**
5756  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5757  * @memcg - memcg to uncharge
5758  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5759  */
5760 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5761 {
5762         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5763                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5764                 return;
5765         }
5766
5767         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5768
5769         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5770         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5771 }
5772
5773 static int __init cgroup_memory(char *s)
5774 {
5775         char *token;
5776
5777         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5778                 if (!*token)
5779                         continue;
5780                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5781                         cgroup_memory_nosocket = true;
5782                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5783                         cgroup_memory_nokmem = true;
5784         }
5785         return 0;
5786 }
5787 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5788
5789 /*
5790  * subsys_initcall() for memory controller.
5791  *
5792  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5793  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5794  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5795  * be initialized from here.
5796  */
5797 static int __init mem_cgroup_init(void)
5798 {
5799         int cpu, node;
5800
5801 #ifndef CONFIG_SLOB
5802         /*
5803          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
5804          * so use a special workqueue to avoid stalling all worker
5805          * threads in case lots of cgroups are created simultaneously.
5806          */
5807         memcg_kmem_cache_create_wq =
5808                 alloc_ordered_workqueue("memcg_kmem_cache_create", 0);
5809         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_create_wq);
5810 #endif
5811
5812         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5813
5814         for_each_possible_cpu(cpu)
5815                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5816                           drain_local_stock);
5817
5818         for_each_node(node) {
5819                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5820
5821                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5822                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5823
5824                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
5825                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
5826                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5827         }
5828
5829         return 0;
5830 }
5831 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5832
5833 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5834 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
5835 {
5836         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
5837                 /*
5838                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
5839                  * always be >= 1.
5840                  */
5841                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
5842                         VM_BUG_ON(1);
5843                         break;
5844                 }
5845                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5846                 if (!memcg)
5847                         memcg = root_mem_cgroup;
5848         }
5849         return memcg;
5850 }
5851
5852 /**
5853  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5854  * @page: page whose memsw charge to transfer
5855  * @entry: swap entry to move the charge to
5856  *
5857  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5858  */
5859 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5860 {
5861         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
5862         unsigned short oldid;
5863
5864         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5865         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5866
5867         if (!do_memsw_account())
5868                 return;
5869
5870         memcg = page->mem_cgroup;
5871
5872         /* Readahead page, never charged */
5873         if (!memcg)
5874                 return;
5875
5876         /*
5877          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
5878          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
5879          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
5880          */
5881         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5882         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg));
5883         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5884         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, true);
5885
5886         page->mem_cgroup = NULL;
5887
5888         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5889                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5890
5891         if (memcg != swap_memcg) {
5892                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
5893                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, 1);
5894                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5895         }
5896
5897         /*
5898          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5899          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5900          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5901          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5902          */
5903         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5904         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5905         memcg_check_events(memcg, page);
5906
5907         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5908                 css_put(&memcg->css);
5909 }
5910
5911 /*
5912  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5913  * @page: page being added to swap
5914  * @entry: swap entry to charge
5915  *
5916  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5917  *
5918  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5919  */
5920 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5921 {
5922         struct mem_cgroup *memcg;
5923         struct page_counter *counter;
5924         unsigned short oldid;
5925
5926         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5927                 return 0;
5928
5929         memcg = page->mem_cgroup;
5930
5931         /* Readahead page, never charged */
5932         if (!memcg)
5933                 return 0;
5934
5935         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5936
5937         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5938             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter)) {
5939                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5940                 return -ENOMEM;
5941         }
5942
5943         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5944         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5945         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5946
5947         return 0;
5948 }
5949
5950 /**
5951  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5952  * @entry: swap entry to uncharge
5953  *
5954  * Drop the swap charge associated with @entry.
5955  */
5956 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5957 {
5958         struct mem_cgroup *memcg;
5959         unsigned short id;
5960
5961         if (!do_swap_account)
5962                 return;
5963
5964         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5965         rcu_read_lock();
5966         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5967         if (memcg) {
5968                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5969                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5970                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5971                         else
5972                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5973                 }
5974                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5975                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5976         }
5977         rcu_read_unlock();
5978 }
5979
5980 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
5981 {
5982         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
5983
5984         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5985                 return nr_swap_pages;
5986         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5987                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
5988                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
5989                                       page_counter_read(&memcg->swap));
5990         return nr_swap_pages;
5991 }
5992
5993 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
5994 {
5995         struct mem_cgroup *memcg;
5996
5997         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5998
5999         if (vm_swap_full())
6000                 return true;
6001         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6002                 return false;
6003
6004         memcg = page->mem_cgroup;
6005         if (!memcg)
6006                 return false;
6007
6008         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6009                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
6010                         return true;
6011
6012         return false;
6013 }
6014
6015 /* for remember boot option*/
6016 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6017 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6018 #else
6019 static int really_do_swap_account __initdata;
6020 #endif
6021
6022 static int __init enable_swap_account(char *s)
6023 {
6024         if (!strcmp(s, "1"))
6025                 really_do_swap_account = 1;
6026         else if (!strcmp(s, "0"))
6027                 really_do_swap_account = 0;
6028         return 1;
6029 }
6030 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6031
6032 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6033                              struct cftype *cft)
6034 {
6035         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6036
6037         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6038 }
6039
6040 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6041 {
6042         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6043         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
6044
6045         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6046                 seq_puts(m, "max\n");
6047         else
6048                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6049
6050         return 0;
6051 }
6052
6053 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6054                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6055 {
6056         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6057         unsigned long max;
6058         int err;
6059
6060         buf = strstrip(buf);
6061         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6062         if (err)
6063                 return err;
6064
6065         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6066         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6067         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6068         if (err)
6069                 return err;
6070
6071         return nbytes;
6072 }
6073
6074 static struct cftype swap_files[] = {
6075         {
6076                 .name = "swap.current",
6077                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6078                 .read_u64 = swap_current_read,
6079         },
6080         {
6081                 .name = "swap.max",
6082                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6083                 .seq_show = swap_max_show,
6084                 .write = swap_max_write,
6085         },
6086         { }     /* terminate */
6087 };
6088
6089 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6090         {
6091                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6092                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6093                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6094         },
6095         {
6096                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6097                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6098                 .write = mem_cgroup_reset,
6099                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6100         },
6101         {
6102                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6103                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6104                 .write = mem_cgroup_write,
6105                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6106         },
6107         {
6108                 .name = "memsw.failcnt",
6109                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6110                 .write = mem_cgroup_reset,
6111                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6112         },
6113         { },    /* terminate */
6114 };
6115
6116 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6117 {
6118         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6119                 do_swap_account = 1;
6120                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6121                                                swap_files));
6122                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6123                                                   memsw_cgroup_files));
6124         }
6125         return 0;
6126 }
6127 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6128
6129 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */