OSDN Git Service

sched/fair: Make sure to update tg contrib for blocked load
[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/sched/mm.h>
39 #include <linux/shmem_fs.h>
40 #include <linux/hugetlb.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/smp.h>
43 #include <linux/page-flags.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/bit_spinlock.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/limits.h>
48 #include <linux/export.h>
49 #include <linux/mutex.h>
50 #include <linux/rbtree.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swap.h>
53 #include <linux/swapops.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/eventfd.h>
56 #include <linux/poll.h>
57 #include <linux/sort.h>
58 #include <linux/fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/vmpressure.h>
61 #include <linux/mm_inline.h>
62 #include <linux/swap_cgroup.h>
63 #include <linux/cpu.h>
64 #include <linux/oom.h>
65 #include <linux/lockdep.h>
66 #include <linux/file.h>
67 #include <linux/tracehook.h>
68 #include "internal.h"
69 #include <net/sock.h>
70 #include <net/ip.h>
71 #include "slab.h"
72
73 #include <linux/uaccess.h>
74
75 #include <trace/events/vmscan.h>
76
77 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
78 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
79
80 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
81
82 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
83
84 /* Socket memory accounting disabled? */
85 static bool cgroup_memory_nosocket;
86
87 /* Kernel memory accounting disabled? */
88 static bool cgroup_memory_nokmem;
89
90 /* Whether the swap controller is active */
91 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
92 int do_swap_account __read_mostly;
93 #else
94 #define do_swap_account         0
95 #endif
96
97 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
98 static bool do_memsw_account(void)
99 {
100         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
101 }
102
103 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
104         "inactive_anon",
105         "active_anon",
106         "inactive_file",
107         "active_file",
108         "unevictable",
109 };
110
111 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
112 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
113 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
114
115 /*
116  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
117  * their hierarchy representation
118  */
119
120 struct mem_cgroup_tree_per_node {
121         struct rb_root rb_root;
122         struct rb_node *rb_rightmost;
123         spinlock_t lock;
124 };
125
126 struct mem_cgroup_tree {
127         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
128 };
129
130 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
131
132 /* for OOM */
133 struct mem_cgroup_eventfd_list {
134         struct list_head list;
135         struct eventfd_ctx *eventfd;
136 };
137
138 /*
139  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
140  */
141 struct mem_cgroup_event {
142         /*
143          * memcg which the event belongs to.
144          */
145         struct mem_cgroup *memcg;
146         /*
147          * eventfd to signal userspace about the event.
148          */
149         struct eventfd_ctx *eventfd;
150         /*
151          * Each of these stored in a list by the cgroup.
152          */
153         struct list_head list;
154         /*
155          * register_event() callback will be used to add new userspace
156          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
157          * on eventfd to send notification to userspace.
158          */
159         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
160                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
161         /*
162          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
163          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
164          * if you want provide notification functionality.
165          */
166         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
167                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
168         /*
169          * All fields below needed to unregister event when
170          * userspace closes eventfd.
171          */
172         poll_table pt;
173         wait_queue_head_t *wqh;
174         wait_queue_entry_t wait;
175         struct work_struct remove;
176 };
177
178 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
179 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
180
181 /* Stuffs for move charges at task migration. */
182 /*
183  * Types of charges to be moved.
184  */
185 #define MOVE_ANON       0x1U
186 #define MOVE_FILE       0x2U
187 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
188
189 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
190 static struct move_charge_struct {
191         spinlock_t        lock; /* for from, to */
192         struct mm_struct  *mm;
193         struct mem_cgroup *from;
194         struct mem_cgroup *to;
195         unsigned long flags;
196         unsigned long precharge;
197         unsigned long moved_charge;
198         unsigned long moved_swap;
199         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
200         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
201 } mc = {
202         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
203         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
204 };
205
206 /*
207  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
208  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
209  */
210 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
211 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
212
213 enum charge_type {
214         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
216         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
217         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
218         NR_CHARGE_TYPE,
219 };
220
221 /* for encoding cft->private value on file */
222 enum res_type {
223         _MEM,
224         _MEMSWAP,
225         _OOM_TYPE,
226         _KMEM,
227         _TCP,
228 };
229
230 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
231 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
232 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
233 /* Used for OOM nofiier */
234 #define OOM_CONTROL             (0)
235
236 /*
237  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
238  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
239  * be used for reference counting.
240  */
241 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
242         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
243              iter != NULL;                              \
244              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
245
246 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
247         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
248              iter != NULL;                              \
249              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
250
251 static inline bool should_force_charge(void)
252 {
253         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
254                 (current->flags & PF_EXITING);
255 }
256
257 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
258 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
259 {
260         if (!memcg)
261                 memcg = root_mem_cgroup;
262         return &memcg->vmpressure;
263 }
264
265 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
266 {
267         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
268 }
269
270 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
271 /*
272  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
273  * The main reason for not using cgroup id for this:
274  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
275  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
276  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
277  *  200 entry array for that.
278  *
279  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
280  * will double each time we have to increase it.
281  */
282 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
283 int memcg_nr_cache_ids;
284
285 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
286 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
287
288 void memcg_get_cache_ids(void)
289 {
290         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
291 }
292
293 void memcg_put_cache_ids(void)
294 {
295         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
296 }
297
298 /*
299  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
300  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
301  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
302  * tunable, but that is strictly not necessary.
303  *
304  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
305  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
306  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
307  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
308  * increase ours as well if it increases.
309  */
310 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
311 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
312
313 /*
314  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
315  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
316  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
317  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
318  */
319 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
320 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
321
322 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
323
324 static int memcg_shrinker_map_size;
325 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
326
327 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
328 {
329         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
330 }
331
332 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
333                                          int size, int old_size)
334 {
335         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
336         int nid;
337
338         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
339
340         for_each_node(nid) {
341                 old = rcu_dereference_protected(
342                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
343                 /* Not yet online memcg */
344                 if (!old)
345                         return 0;
346
347                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
348                 if (!new)
349                         return -ENOMEM;
350
351                 /* Set all old bits, clear all new bits */
352                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
353                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
354
355                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
356                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
357         }
358
359         return 0;
360 }
361
362 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
363 {
364         struct mem_cgroup_per_node *pn;
365         struct memcg_shrinker_map *map;
366         int nid;
367
368         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
369                 return;
370
371         for_each_node(nid) {
372                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
373                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
374                 if (map)
375                         kvfree(map);
376                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
377         }
378 }
379
380 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
381 {
382         struct memcg_shrinker_map *map;
383         int nid, size, ret = 0;
384
385         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
386                 return 0;
387
388         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
389         size = memcg_shrinker_map_size;
390         for_each_node(nid) {
391                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
392                 if (!map) {
393                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
394                         ret = -ENOMEM;
395                         break;
396                 }
397                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
398         }
399         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
400
401         return ret;
402 }
403
404 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
405 {
406         int size, old_size, ret = 0;
407         struct mem_cgroup *memcg;
408
409         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
410         old_size = memcg_shrinker_map_size;
411         if (size <= old_size)
412                 return 0;
413
414         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
415         if (!root_mem_cgroup)
416                 goto unlock;
417
418         for_each_mem_cgroup(memcg) {
419                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
420                         continue;
421                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
422                 if (ret) {
423                         mem_cgroup_iter_break(NULL, memcg);
424                         goto unlock;
425                 }
426         }
427 unlock:
428         if (!ret)
429                 memcg_shrinker_map_size = size;
430         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
431         return ret;
432 }
433
434 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
435 {
436         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
437                 struct memcg_shrinker_map *map;
438
439                 rcu_read_lock();
440                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
441                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
442                 smp_mb__before_atomic();
443                 set_bit(shrinker_id, map->map);
444                 rcu_read_unlock();
445         }
446 }
447
448 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
449 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
450 {
451         return 0;
452 }
453 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
454 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
455
456 /**
457  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
458  * @page: page of interest
459  *
460  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
461  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
462  * until it is released.
463  *
464  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
465  * is returned.
466  */
467 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
468 {
469         struct mem_cgroup *memcg;
470
471         memcg = page->mem_cgroup;
472
473         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
474                 memcg = root_mem_cgroup;
475
476         return &memcg->css;
477 }
478
479 /**
480  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
481  * @page: the page
482  *
483  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
484  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
485  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
486  *
487  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
488  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
489  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
490  * do not care (such as procfs interfaces).
491  */
492 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
493 {
494         struct mem_cgroup *memcg;
495         unsigned long ino = 0;
496
497         rcu_read_lock();
498         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
499         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
500                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
501         if (memcg)
502                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
503         rcu_read_unlock();
504         return ino;
505 }
506
507 static struct mem_cgroup_per_node *
508 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
509 {
510         int nid = page_to_nid(page);
511
512         return memcg->nodeinfo[nid];
513 }
514
515 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
516 soft_limit_tree_node(int nid)
517 {
518         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
519 }
520
521 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
522 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
523 {
524         int nid = page_to_nid(page);
525
526         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
527 }
528
529 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
530                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
531                                          unsigned long new_usage_in_excess)
532 {
533         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
534         struct rb_node *parent = NULL;
535         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
536         bool rightmost = true;
537
538         if (mz->on_tree)
539                 return;
540
541         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
542         if (!mz->usage_in_excess)
543                 return;
544         while (*p) {
545                 parent = *p;
546                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
547                                         tree_node);
548                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
549                         p = &(*p)->rb_left;
550                         rightmost = false;
551                 }
552
553                 /*
554                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
555                  * limit by the same amount
556                  */
557                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
558                         p = &(*p)->rb_right;
559         }
560
561         if (rightmost)
562                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
563
564         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
565         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
566         mz->on_tree = true;
567 }
568
569 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
570                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
571 {
572         if (!mz->on_tree)
573                 return;
574
575         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
576                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
577
578         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
579         mz->on_tree = false;
580 }
581
582 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
583                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
584 {
585         unsigned long flags;
586
587         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
588         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
589         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
590 }
591
592 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
593 {
594         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
595         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
596         unsigned long excess = 0;
597
598         if (nr_pages > soft_limit)
599                 excess = nr_pages - soft_limit;
600
601         return excess;
602 }
603
604 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
605 {
606         unsigned long excess;
607         struct mem_cgroup_per_node *mz;
608         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
609
610         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
611         if (!mctz)
612                 return;
613         /*
614          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
615          * because their event counter is not touched.
616          */
617         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
618                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
619                 excess = soft_limit_excess(memcg);
620                 /*
621                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
622                  * mem is over its softlimit.
623                  */
624                 if (excess || mz->on_tree) {
625                         unsigned long flags;
626
627                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
628                         /* if on-tree, remove it */
629                         if (mz->on_tree)
630                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
631                         /*
632                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
633                          * If excess is 0, no tree ops.
634                          */
635                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
636                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
637                 }
638         }
639 }
640
641 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
642 {
643         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
644         struct mem_cgroup_per_node *mz;
645         int nid;
646
647         for_each_node(nid) {
648                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
649                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
650                 if (mctz)
651                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
652         }
653 }
654
655 static struct mem_cgroup_per_node *
656 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
657 {
658         struct mem_cgroup_per_node *mz;
659
660 retry:
661         mz = NULL;
662         if (!mctz->rb_rightmost)
663                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
664
665         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
666                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
667         /*
668          * Remove the node now but someone else can add it back,
669          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
670          * position in the tree.
671          */
672         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
673         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
674             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
675                 goto retry;
676 done:
677         return mz;
678 }
679
680 static struct mem_cgroup_per_node *
681 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
682 {
683         struct mem_cgroup_per_node *mz;
684
685         spin_lock_irq(&mctz->lock);
686         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
687         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
688         return mz;
689 }
690
691 static unsigned long memcg_sum_events(struct mem_cgroup *memcg,
692                                       int event)
693 {
694         return atomic_long_read(&memcg->events[event]);
695 }
696
697 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
698                                          struct page *page,
699                                          bool compound, int nr_pages)
700 {
701         /*
702          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
703          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
704          */
705         if (PageAnon(page))
706                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
707         else {
708                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
709                 if (PageSwapBacked(page))
710                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
711         }
712
713         if (compound) {
714                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
715                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
716         }
717
718         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
719         if (nr_pages > 0)
720                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
721         else {
722                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
723                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
724         }
725
726         __this_cpu_add(memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
727 }
728
729 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
730                                            int nid, unsigned int lru_mask)
731 {
732         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
733         unsigned long nr = 0;
734         enum lru_list lru;
735
736         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
737
738         for_each_lru(lru) {
739                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
740                         continue;
741                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
742         }
743         return nr;
744 }
745
746 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
747                         unsigned int lru_mask)
748 {
749         unsigned long nr = 0;
750         int nid;
751
752         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
753                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
754         return nr;
755 }
756
757 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
758                                        enum mem_cgroup_events_target target)
759 {
760         unsigned long val, next;
761
762         val = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->nr_page_events);
763         next = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->targets[target]);
764         /* from time_after() in jiffies.h */
765         if ((long)(next - val) < 0) {
766                 switch (target) {
767                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
768                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
769                         break;
770                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
771                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
772                         break;
773                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
774                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
775                         break;
776                 default:
777                         break;
778                 }
779                 __this_cpu_write(memcg->stat_cpu->targets[target], next);
780                 return true;
781         }
782         return false;
783 }
784
785 /*
786  * Check events in order.
787  *
788  */
789 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
790 {
791         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
792         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
793                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
794                 bool do_softlimit;
795                 bool do_numainfo __maybe_unused;
796
797                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
798                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
799 #if MAX_NUMNODES > 1
800                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
801                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
802 #endif
803                 mem_cgroup_threshold(memcg);
804                 if (unlikely(do_softlimit))
805                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
806 #if MAX_NUMNODES > 1
807                 if (unlikely(do_numainfo))
808                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
809 #endif
810         }
811 }
812
813 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
814 {
815         /*
816          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
817          * if it races with swapoff, page migration, etc.
818          * So this can be called with p == NULL.
819          */
820         if (unlikely(!p))
821                 return NULL;
822
823         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
824 }
825 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
826
827 /**
828  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
829  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
830  *
831  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
832  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
833  * returned.
834  */
835 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
836 {
837         struct mem_cgroup *memcg;
838
839         if (mem_cgroup_disabled())
840                 return NULL;
841
842         rcu_read_lock();
843         do {
844                 /*
845                  * Page cache insertions can happen withou an
846                  * actual mm context, e.g. during disk probing
847                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
848                  */
849                 if (unlikely(!mm))
850                         memcg = root_mem_cgroup;
851                 else {
852                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
853                         if (unlikely(!memcg))
854                                 memcg = root_mem_cgroup;
855                 }
856         } while (!css_tryget(&memcg->css));
857         rcu_read_unlock();
858         return memcg;
859 }
860 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
861
862 /**
863  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
864  * @page: page from which memcg should be extracted.
865  *
866  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
867  * root_mem_cgroup is returned.
868  */
869 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
870 {
871         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
872
873         if (mem_cgroup_disabled())
874                 return NULL;
875
876         rcu_read_lock();
877         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
878                 memcg = root_mem_cgroup;
879         rcu_read_unlock();
880         return memcg;
881 }
882 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
883
884 /**
885  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
886  */
887 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
888 {
889         if (unlikely(current->active_memcg)) {
890                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
891
892                 rcu_read_lock();
893                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
894                         memcg = current->active_memcg;
895                 rcu_read_unlock();
896                 return memcg;
897         }
898         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
899 }
900
901 /**
902  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
903  * @root: hierarchy root
904  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
905  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
906  *
907  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
908  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
909  *
910  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
911  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
912  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
913  *
914  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
915  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
916  * reclaimers operating on the same node and priority.
917  */
918 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
919                                    struct mem_cgroup *prev,
920                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
921 {
922         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
923         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
924         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
925         struct mem_cgroup *pos = NULL;
926
927         if (mem_cgroup_disabled())
928                 return NULL;
929
930         if (!root)
931                 root = root_mem_cgroup;
932
933         if (prev && !reclaim)
934                 pos = prev;
935
936         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
937                 if (prev)
938                         goto out;
939                 return root;
940         }
941
942         rcu_read_lock();
943
944         if (reclaim) {
945                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
946
947                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
948                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
949
950                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
951                         goto out_unlock;
952
953                 while (1) {
954                         pos = READ_ONCE(iter->position);
955                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
956                                 break;
957                         /*
958                          * css reference reached zero, so iter->position will
959                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
960                          * rely on this happening soon, because ->css_released
961                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
962                          * might block it. So we clear iter->position right
963                          * away.
964                          */
965                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
966                 }
967         }
968
969         if (pos)
970                 css = &pos->css;
971
972         for (;;) {
973                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
974                 if (!css) {
975                         /*
976                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
977                          * new one might jump in right at the end of
978                          * the hierarchy - make sure they see at least
979                          * one group and restart from the beginning.
980                          */
981                         if (!prev)
982                                 continue;
983                         break;
984                 }
985
986                 /*
987                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
988                  * is provided by the caller, so we know it's alive
989                  * and kicking, and don't take an extra reference.
990                  */
991                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
992
993                 if (css == &root->css)
994                         break;
995
996                 if (css_tryget(css))
997                         break;
998
999                 memcg = NULL;
1000         }
1001
1002         if (reclaim) {
1003                 /*
1004                  * The position could have already been updated by a competing
1005                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1006                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1007                  */
1008                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1009
1010                 if (pos)
1011                         css_put(&pos->css);
1012
1013                 if (!memcg)
1014                         iter->generation++;
1015                 else if (!prev)
1016                         reclaim->generation = iter->generation;
1017         }
1018
1019 out_unlock:
1020         rcu_read_unlock();
1021 out:
1022         if (prev && prev != root)
1023                 css_put(&prev->css);
1024
1025         return memcg;
1026 }
1027
1028 /**
1029  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1030  * @root: hierarchy root
1031  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1032  */
1033 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1034                            struct mem_cgroup *prev)
1035 {
1036         if (!root)
1037                 root = root_mem_cgroup;
1038         if (prev && prev != root)
1039                 css_put(&prev->css);
1040 }
1041
1042 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1043                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1044 {
1045         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1046         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1047         int nid;
1048         int i;
1049
1050         for_each_node(nid) {
1051                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1052                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1053                         iter = &mz->iter[i];
1054                         cmpxchg(&iter->position,
1055                                 dead_memcg, NULL);
1056                 }
1057         }
1058 }
1059
1060 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1061 {
1062         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1063         struct mem_cgroup *last;
1064
1065         do {
1066                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1067                 last = memcg;
1068         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1069
1070         /*
1071          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1072          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1073          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1074          * dead_memcg from cgroup root separately.
1075          */
1076         if (last != root_mem_cgroup)
1077                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1078                                                 dead_memcg);
1079 }
1080
1081 /**
1082  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1083  * @memcg: hierarchy root
1084  * @fn: function to call for each task
1085  * @arg: argument passed to @fn
1086  *
1087  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1088  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1089  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1090  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1091  *
1092  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1093  */
1094 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1095                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1096 {
1097         struct mem_cgroup *iter;
1098         int ret = 0;
1099
1100         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1101
1102         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1103                 struct css_task_iter it;
1104                 struct task_struct *task;
1105
1106                 css_task_iter_start(&iter->css, 0, &it);
1107                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1108                         ret = fn(task, arg);
1109                 css_task_iter_end(&it);
1110                 if (ret) {
1111                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1112                         break;
1113                 }
1114         }
1115         return ret;
1116 }
1117
1118 /**
1119  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1120  * @page: the page
1121  * @pgdat: pgdat of the page
1122  *
1123  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1124  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1125  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1126  */
1127 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1128 {
1129         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1130         struct mem_cgroup *memcg;
1131         struct lruvec *lruvec;
1132
1133         if (mem_cgroup_disabled()) {
1134                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1135                 goto out;
1136         }
1137
1138         memcg = page->mem_cgroup;
1139         /*
1140          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1141          * possibly migrated - before they are charged.
1142          */
1143         if (!memcg)
1144                 memcg = root_mem_cgroup;
1145
1146         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1147         lruvec = &mz->lruvec;
1148 out:
1149         /*
1150          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1151          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1152          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1153          */
1154         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1155                 lruvec->pgdat = pgdat;
1156         return lruvec;
1157 }
1158
1159 /**
1160  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1161  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1162  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1163  * @zid: zone id of the accounted pages
1164  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1165  *
1166  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1167  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1168  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1169  */
1170 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1171                                 int zid, int nr_pages)
1172 {
1173         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1174         unsigned long *lru_size;
1175         long size;
1176
1177         if (mem_cgroup_disabled())
1178                 return;
1179
1180         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1181         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1182
1183         if (nr_pages < 0)
1184                 *lru_size += nr_pages;
1185
1186         size = *lru_size;
1187         if (WARN_ONCE(size < 0,
1188                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1189                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1190                 VM_BUG_ON(1);
1191                 *lru_size = 0;
1192         }
1193
1194         if (nr_pages > 0)
1195                 *lru_size += nr_pages;
1196 }
1197
1198 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1199 {
1200         struct mem_cgroup *task_memcg;
1201         struct task_struct *p;
1202         bool ret;
1203
1204         p = find_lock_task_mm(task);
1205         if (p) {
1206                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1207                 task_unlock(p);
1208         } else {
1209                 /*
1210                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1211                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1212                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1213                  */
1214                 rcu_read_lock();
1215                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1216                 css_get(&task_memcg->css);
1217                 rcu_read_unlock();
1218         }
1219         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1220         css_put(&task_memcg->css);
1221         return ret;
1222 }
1223
1224 /**
1225  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1226  * @memcg: the memory cgroup
1227  *
1228  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1229  * pages.
1230  */
1231 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1232 {
1233         unsigned long margin = 0;
1234         unsigned long count;
1235         unsigned long limit;
1236
1237         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1238         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1239         if (count < limit)
1240                 margin = limit - count;
1241
1242         if (do_memsw_account()) {
1243                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1244                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1245                 if (count <= limit)
1246                         margin = min(margin, limit - count);
1247                 else
1248                         margin = 0;
1249         }
1250
1251         return margin;
1252 }
1253
1254 /*
1255  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1256  *
1257  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1258  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1259  * caused by "move".
1260  */
1261 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1262 {
1263         struct mem_cgroup *from;
1264         struct mem_cgroup *to;
1265         bool ret = false;
1266         /*
1267          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1268          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1269          */
1270         spin_lock(&mc.lock);
1271         from = mc.from;
1272         to = mc.to;
1273         if (!from)
1274                 goto unlock;
1275
1276         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1277                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1278 unlock:
1279         spin_unlock(&mc.lock);
1280         return ret;
1281 }
1282
1283 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1284 {
1285         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1286                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1287                         DEFINE_WAIT(wait);
1288                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1289                         /* moving charge context might have finished. */
1290                         if (mc.moving_task)
1291                                 schedule();
1292                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1293                         return true;
1294                 }
1295         }
1296         return false;
1297 }
1298
1299 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
1300         MEMCG_CACHE,
1301         MEMCG_RSS,
1302         MEMCG_RSS_HUGE,
1303         NR_SHMEM,
1304         NR_FILE_MAPPED,
1305         NR_FILE_DIRTY,
1306         NR_WRITEBACK,
1307         MEMCG_SWAP,
1308 };
1309
1310 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
1311         "cache",
1312         "rss",
1313         "rss_huge",
1314         "shmem",
1315         "mapped_file",
1316         "dirty",
1317         "writeback",
1318         "swap",
1319 };
1320
1321 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1322 /**
1323  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1324  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1325  * @p: Task that is going to be killed
1326  *
1327  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1328  * enabled
1329  */
1330 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1331 {
1332         struct mem_cgroup *iter;
1333         unsigned int i;
1334
1335         rcu_read_lock();
1336
1337         if (p) {
1338                 pr_info("Task in ");
1339                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1340                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1341         } else {
1342                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1343         }
1344
1345         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1346         pr_cont("\n");
1347
1348         rcu_read_unlock();
1349
1350         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1351                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1352                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1353         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1354                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1355                 K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1356         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1357                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1358                 K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1359
1360         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1361                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1362                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1363                 pr_cont(":");
1364
1365                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
1366                         if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_swap_account)
1367                                 continue;
1368                         pr_cont(" %s:%luKB", memcg1_stat_names[i],
1369                                 K(memcg_page_state(iter, memcg1_stats[i])));
1370                 }
1371
1372                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1373                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1374                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1375
1376                 pr_cont("\n");
1377         }
1378 }
1379
1380 /*
1381  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1382  */
1383 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1384 {
1385         unsigned long max;
1386
1387         max = memcg->memory.max;
1388         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1389                 unsigned long memsw_max;
1390                 unsigned long swap_max;
1391
1392                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1393                 swap_max = memcg->swap.max;
1394                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1395                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1396         }
1397         return max;
1398 }
1399
1400 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1401                                      int order)
1402 {
1403         struct oom_control oc = {
1404                 .zonelist = NULL,
1405                 .nodemask = NULL,
1406                 .memcg = memcg,
1407                 .gfp_mask = gfp_mask,
1408                 .order = order,
1409         };
1410         bool ret;
1411
1412         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1413                 return true;
1414         /*
1415          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1416          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1417          */
1418         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1419         mutex_unlock(&oom_lock);
1420         return ret;
1421 }
1422
1423 #if MAX_NUMNODES > 1
1424
1425 /**
1426  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1427  * @memcg: the target memcg
1428  * @nid: the node ID to be checked.
1429  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1430  *
1431  * This function returns whether the specified memcg contains any
1432  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1433  * pages in the node.
1434  */
1435 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1436                 int nid, bool noswap)
1437 {
1438         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1439                 return true;
1440         if (noswap || !total_swap_pages)
1441                 return false;
1442         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1443                 return true;
1444         return false;
1445
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1450  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1451  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1452  *
1453  */
1454 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1455 {
1456         int nid;
1457         /*
1458          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1459          * pagein/pageout changes since the last update.
1460          */
1461         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1462                 return;
1463         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1464                 return;
1465
1466         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1467         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1468
1469         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1470
1471                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1472                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1473         }
1474
1475         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1476         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1477 }
1478
1479 /*
1480  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1481  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1482  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1483  *
1484  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1485  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1486  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1487  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1488  *
1489  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1490  */
1491 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1492 {
1493         int node;
1494
1495         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1496         node = memcg->last_scanned_node;
1497
1498         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1499         /*
1500          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1501          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1502          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1503          */
1504         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1505                 node = numa_node_id();
1506
1507         memcg->last_scanned_node = node;
1508         return node;
1509 }
1510 #else
1511 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1512 {
1513         return 0;
1514 }
1515 #endif
1516
1517 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1518                                    pg_data_t *pgdat,
1519                                    gfp_t gfp_mask,
1520                                    unsigned long *total_scanned)
1521 {
1522         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1523         int total = 0;
1524         int loop = 0;
1525         unsigned long excess;
1526         unsigned long nr_scanned;
1527         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1528                 .pgdat = pgdat,
1529                 .priority = 0,
1530         };
1531
1532         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1533
1534         while (1) {
1535                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1536                 if (!victim) {
1537                         loop++;
1538                         if (loop >= 2) {
1539                                 /*
1540                                  * If we have not been able to reclaim
1541                                  * anything, it might because there are
1542                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1543                                  */
1544                                 if (!total)
1545                                         break;
1546                                 /*
1547                                  * We want to do more targeted reclaim.
1548                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1549                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1550                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1551                                  */
1552                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1553                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1554                                         break;
1555                         }
1556                         continue;
1557                 }
1558                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1559                                         pgdat, &nr_scanned);
1560                 *total_scanned += nr_scanned;
1561                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1562                         break;
1563         }
1564         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1565         return total;
1566 }
1567
1568 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1569 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1570         .name = "memcg_oom_lock",
1571 };
1572 #endif
1573
1574 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1575
1576 /*
1577  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1578  * If someone is running, return false.
1579  */
1580 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1581 {
1582         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1583
1584         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1585
1586         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1587                 if (iter->oom_lock) {
1588                         /*
1589                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1590                          * so we cannot give a lock.
1591                          */
1592                         failed = iter;
1593                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1594                         break;
1595                 } else
1596                         iter->oom_lock = true;
1597         }
1598
1599         if (failed) {
1600                 /*
1601                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1602                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1603                  */
1604                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1605                         if (iter == failed) {
1606                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1607                                 break;
1608                         }
1609                         iter->oom_lock = false;
1610                 }
1611         } else
1612                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1613
1614         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1615
1616         return !failed;
1617 }
1618
1619 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1620 {
1621         struct mem_cgroup *iter;
1622
1623         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1624         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1625         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1626                 iter->oom_lock = false;
1627         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1628 }
1629
1630 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1631 {
1632         struct mem_cgroup *iter;
1633
1634         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1635         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1636                 iter->under_oom++;
1637         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1638 }
1639
1640 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1641 {
1642         struct mem_cgroup *iter;
1643
1644         /*
1645          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1646          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1647          */
1648         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1649         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1650                 if (iter->under_oom > 0)
1651                         iter->under_oom--;
1652         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1653 }
1654
1655 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1656
1657 struct oom_wait_info {
1658         struct mem_cgroup *memcg;
1659         wait_queue_entry_t      wait;
1660 };
1661
1662 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1663         unsigned mode, int sync, void *arg)
1664 {
1665         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1666         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1667         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1668
1669         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1670         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1671
1672         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1673             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1674                 return 0;
1675         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1676 }
1677
1678 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1679 {
1680         /*
1681          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1682          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1683          * this function is called as a result of userland actions
1684          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1685          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1686          * triggering notification.
1687          */
1688         if (memcg && memcg->under_oom)
1689                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1690 }
1691
1692 enum oom_status {
1693         OOM_SUCCESS,
1694         OOM_FAILED,
1695         OOM_ASYNC,
1696         OOM_SKIPPED
1697 };
1698
1699 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1700 {
1701         enum oom_status ret;
1702         bool locked;
1703
1704         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1705                 return OOM_SKIPPED;
1706
1707         /*
1708          * We are in the middle of the charge context here, so we
1709          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1710          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1711          *
1712          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1713          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1714          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1715          * released.
1716          *
1717          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1718          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1719          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1720          * invoke the oom killer here.
1721          *
1722          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1723          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1724          */
1725         if (memcg->oom_kill_disable) {
1726                 if (!current->in_user_fault)
1727                         return OOM_SKIPPED;
1728                 css_get(&memcg->css);
1729                 current->memcg_in_oom = memcg;
1730                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1731                 current->memcg_oom_order = order;
1732
1733                 return OOM_ASYNC;
1734         }
1735
1736         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1737
1738         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1739
1740         if (locked)
1741                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1742
1743         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1744         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1745                 ret = OOM_SUCCESS;
1746         else
1747                 ret = OOM_FAILED;
1748
1749         if (locked)
1750                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1751
1752         return ret;
1753 }
1754
1755 /**
1756  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1757  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1758  *
1759  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1760  * handler was enabled.
1761  *
1762  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1763  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1764  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1765  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1766  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1767  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1768  *
1769  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1770  * completed, %false otherwise.
1771  */
1772 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1773 {
1774         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1775         struct oom_wait_info owait;
1776         bool locked;
1777
1778         /* OOM is global, do not handle */
1779         if (!memcg)
1780                 return false;
1781
1782         if (!handle)
1783                 goto cleanup;
1784
1785         owait.memcg = memcg;
1786         owait.wait.flags = 0;
1787         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1788         owait.wait.private = current;
1789         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1790
1791         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1792         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1793
1794         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1795
1796         if (locked)
1797                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1798
1799         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1800                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1801                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1802                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1803                                          current->memcg_oom_order);
1804         } else {
1805                 schedule();
1806                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1807                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1808         }
1809
1810         if (locked) {
1811                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1812                 /*
1813                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1814                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1815                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1816                  */
1817                 memcg_oom_recover(memcg);
1818         }
1819 cleanup:
1820         current->memcg_in_oom = NULL;
1821         css_put(&memcg->css);
1822         return true;
1823 }
1824
1825 /**
1826  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1827  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1828  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1829  *
1830  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1831  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1832  *
1833  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1834  */
1835 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1836                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1837 {
1838         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1839         struct mem_cgroup *memcg;
1840
1841         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1842                 return NULL;
1843
1844         if (!oom_domain)
1845                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1846
1847         rcu_read_lock();
1848
1849         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1850         if (memcg == root_mem_cgroup)
1851                 goto out;
1852
1853         /*
1854          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1855          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1856          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1857          */
1858         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1859                 if (memcg->oom_group)
1860                         oom_group = memcg;
1861
1862                 if (memcg == oom_domain)
1863                         break;
1864         }
1865
1866         if (oom_group)
1867                 css_get(&oom_group->css);
1868 out:
1869         rcu_read_unlock();
1870
1871         return oom_group;
1872 }
1873
1874 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1875 {
1876         pr_info("Tasks in ");
1877         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1878         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1879 }
1880
1881 /**
1882  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1883  * @page: the page
1884  *
1885  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1886  * another cgroup.
1887  *
1888  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1889  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1890  * when @page might get freed inside the locked section.
1891  */
1892 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1893 {
1894         struct mem_cgroup *memcg;
1895         unsigned long flags;
1896
1897         /*
1898          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1899          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1900          * because page moving starts with an RCU grace period.
1901          *
1902          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1903          * the page state that is going to change is the only thing
1904          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1905          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1906          * keep off truncation, migration and so forth.
1907          */
1908         rcu_read_lock();
1909
1910         if (mem_cgroup_disabled())
1911                 return NULL;
1912 again:
1913         memcg = page->mem_cgroup;
1914         if (unlikely(!memcg))
1915                 return NULL;
1916
1917         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1918                 return memcg;
1919
1920         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1921         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1922                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1923                 goto again;
1924         }
1925
1926         /*
1927          * When charge migration first begins, we can have locked and
1928          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1929          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1930          */
1931         memcg->move_lock_task = current;
1932         memcg->move_lock_flags = flags;
1933
1934         return memcg;
1935 }
1936 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1937
1938 /**
1939  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
1940  * @memcg: the memcg
1941  *
1942  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
1943  */
1944 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
1945 {
1946         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1947                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1948
1949                 memcg->move_lock_task = NULL;
1950                 memcg->move_lock_flags = 0;
1951
1952                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1953         }
1954
1955         rcu_read_unlock();
1956 }
1957
1958 /**
1959  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1960  * @page: the page
1961  */
1962 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1963 {
1964         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
1965 }
1966 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1967
1968 struct memcg_stock_pcp {
1969         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1970         unsigned int nr_pages;
1971         struct work_struct work;
1972         unsigned long flags;
1973 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1974 };
1975 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1976 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1977
1978 /**
1979  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1980  * @memcg: memcg to consume from.
1981  * @nr_pages: how many pages to charge.
1982  *
1983  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1984  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1985  * service an allocation will refill the stock.
1986  *
1987  * returns true if successful, false otherwise.
1988  */
1989 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1990 {
1991         struct memcg_stock_pcp *stock;
1992         unsigned long flags;
1993         bool ret = false;
1994
1995         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
1996                 return ret;
1997
1998         local_irq_save(flags);
1999
2000         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2001         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2002                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2003                 ret = true;
2004         }
2005
2006         local_irq_restore(flags);
2007
2008         return ret;
2009 }
2010
2011 /*
2012  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2013  */
2014 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2015 {
2016         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2017
2018         if (stock->nr_pages) {
2019                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2020                 if (do_memsw_account())
2021                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2022                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2023                 stock->nr_pages = 0;
2024         }
2025         stock->cached = NULL;
2026 }
2027
2028 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2029 {
2030         struct memcg_stock_pcp *stock;
2031         unsigned long flags;
2032
2033         /*
2034          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2035          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2036          */
2037         local_irq_save(flags);
2038
2039         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2040         drain_stock(stock);
2041         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2042
2043         local_irq_restore(flags);
2044 }
2045
2046 /*
2047  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2048  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2049  */
2050 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2051 {
2052         struct memcg_stock_pcp *stock;
2053         unsigned long flags;
2054
2055         local_irq_save(flags);
2056
2057         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2058         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2059                 drain_stock(stock);
2060                 stock->cached = memcg;
2061         }
2062         stock->nr_pages += nr_pages;
2063
2064         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2065                 drain_stock(stock);
2066
2067         local_irq_restore(flags);
2068 }
2069
2070 /*
2071  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2072  * of the hierarchy under it.
2073  */
2074 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2075 {
2076         int cpu, curcpu;
2077
2078         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2079         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2080                 return;
2081         /*
2082          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2083          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2084          * as well as workers from this path always operate on the local
2085          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2086          */
2087         curcpu = get_cpu();
2088         for_each_online_cpu(cpu) {
2089                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2090                 struct mem_cgroup *memcg;
2091
2092                 memcg = stock->cached;
2093                 if (!memcg || !stock->nr_pages || !css_tryget(&memcg->css))
2094                         continue;
2095                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg)) {
2096                         css_put(&memcg->css);
2097                         continue;
2098                 }
2099                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2100                         if (cpu == curcpu)
2101                                 drain_local_stock(&stock->work);
2102                         else
2103                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2104                 }
2105                 css_put(&memcg->css);
2106         }
2107         put_cpu();
2108         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2109 }
2110
2111 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2112 {
2113         struct memcg_stock_pcp *stock;
2114         struct mem_cgroup *memcg;
2115
2116         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2117         drain_stock(stock);
2118
2119         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2120                 int i;
2121
2122                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2123                         int nid;
2124                         long x;
2125
2126                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->count[i], 0);
2127                         if (x)
2128                                 atomic_long_add(x, &memcg->stat[i]);
2129
2130                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2131                                 continue;
2132
2133                         for_each_node(nid) {
2134                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2135
2136                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2137                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2138                                 if (x)
2139                                         atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2140                         }
2141                 }
2142
2143                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2144                         long x;
2145
2146                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->events[i], 0);
2147                         if (x)
2148                                 atomic_long_add(x, &memcg->events[i]);
2149                 }
2150         }
2151
2152         return 0;
2153 }
2154
2155 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2156                          unsigned int nr_pages,
2157                          gfp_t gfp_mask)
2158 {
2159         do {
2160                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2161                         continue;
2162                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2163                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2164         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2165 }
2166
2167 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2168 {
2169         struct mem_cgroup *memcg;
2170
2171         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2172         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2173 }
2174
2175 /*
2176  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2177  * and reclaims memory over the high limit.
2178  */
2179 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2180 {
2181         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2182         struct mem_cgroup *memcg;
2183
2184         if (likely(!nr_pages))
2185                 return;
2186
2187         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2188         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2189         css_put(&memcg->css);
2190         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2191 }
2192
2193 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2194                       unsigned int nr_pages)
2195 {
2196         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2197         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2198         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2199         struct page_counter *counter;
2200         unsigned long nr_reclaimed;
2201         bool may_swap = true;
2202         bool drained = false;
2203         bool oomed = false;
2204         enum oom_status oom_status;
2205
2206         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2207                 return 0;
2208 retry:
2209         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2210                 return 0;
2211
2212         if (!do_memsw_account() ||
2213             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2214                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2215                         goto done_restock;
2216                 if (do_memsw_account())
2217                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2218                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2219         } else {
2220                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2221                 may_swap = false;
2222         }
2223
2224         if (batch > nr_pages) {
2225                 batch = nr_pages;
2226                 goto retry;
2227         }
2228
2229         /*
2230          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2231          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2232          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2233          * and let these go through as privileged allocations.
2234          */
2235         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2236                 goto force;
2237
2238         /*
2239          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2240          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2241          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2242          * free their memory.
2243          */
2244         if (unlikely(should_force_charge()))
2245                 goto force;
2246
2247         /*
2248          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2249          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2250          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2251          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2252          */
2253         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2254                 goto force;
2255
2256         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2257                 goto nomem;
2258
2259         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2260                 goto nomem;
2261
2262         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2263
2264         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2265                                                     gfp_mask, may_swap);
2266
2267         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2268                 goto retry;
2269
2270         if (!drained) {
2271                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2272                 drained = true;
2273                 goto retry;
2274         }
2275
2276         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2277                 goto nomem;
2278         /*
2279          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2280          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2281          * before killing the task.
2282          *
2283          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2284          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2285          * to regular pages anyway in case of failure.
2286          */
2287         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2288                 goto retry;
2289         /*
2290          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2291          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2292          */
2293         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2294                 goto retry;
2295
2296         if (nr_retries--)
2297                 goto retry;
2298
2299         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL && oomed)
2300                 goto nomem;
2301
2302         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2303                 goto force;
2304
2305         if (fatal_signal_pending(current))
2306                 goto force;
2307
2308         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_OOM);
2309
2310         /*
2311          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2312          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2313          * couldn't make any progress.
2314          */
2315         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2316                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2317         switch (oom_status) {
2318         case OOM_SUCCESS:
2319                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2320                 oomed = true;
2321                 goto retry;
2322         case OOM_FAILED:
2323                 goto force;
2324         default:
2325                 goto nomem;
2326         }
2327 nomem:
2328         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2329                 return -ENOMEM;
2330 force:
2331         /*
2332          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2333          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2334          * temporarily by force charging it.
2335          */
2336         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2337         if (do_memsw_account())
2338                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2339         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2340
2341         return 0;
2342
2343 done_restock:
2344         css_get_many(&memcg->css, batch);
2345         if (batch > nr_pages)
2346                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2347
2348         /*
2349          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2350          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2351          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2352          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2353          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2354          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2355          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2356          */
2357         do {
2358                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2359                         /* Don't bother a random interrupted task */
2360                         if (in_interrupt()) {
2361                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2362                                 break;
2363                         }
2364                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2365                         set_notify_resume(current);
2366                         break;
2367                 }
2368         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2369
2370         return 0;
2371 }
2372
2373 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2374 {
2375         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2376                 return;
2377
2378         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2379         if (do_memsw_account())
2380                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2381
2382         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2383 }
2384
2385 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2386 {
2387         struct zone *zone = page_zone(page);
2388
2389         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2390         if (PageLRU(page)) {
2391                 struct lruvec *lruvec;
2392
2393                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2394                 ClearPageLRU(page);
2395                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2396                 *isolated = 1;
2397         } else
2398                 *isolated = 0;
2399 }
2400
2401 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2402 {
2403         struct zone *zone = page_zone(page);
2404
2405         if (isolated) {
2406                 struct lruvec *lruvec;
2407
2408                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2409                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2410                 SetPageLRU(page);
2411                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2412         }
2413         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2414 }
2415
2416 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2417                           bool lrucare)
2418 {
2419         int isolated;
2420
2421         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2422
2423         /*
2424          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2425          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2426          */
2427         if (lrucare)
2428                 lock_page_lru(page, &isolated);
2429
2430         /*
2431          * Nobody should be changing or seriously looking at
2432          * page->mem_cgroup at this point:
2433          *
2434          * - the page is uncharged
2435          *
2436          * - the page is off-LRU
2437          *
2438          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2439          *   a locked page table
2440          *
2441          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2442          *   have the page locked
2443          */
2444         page->mem_cgroup = memcg;
2445
2446         if (lrucare)
2447                 unlock_page_lru(page, isolated);
2448 }
2449
2450 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2451 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2452 {
2453         int id, size;
2454         int err;
2455
2456         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2457                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2458         if (id < 0)
2459                 return id;
2460
2461         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2462                 return id;
2463
2464         /*
2465          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2466          * so we have to grow them.
2467          */
2468         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2469
2470         size = 2 * (id + 1);
2471         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2472                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2473         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2474                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2475
2476         err = memcg_update_all_caches(size);
2477         if (!err)
2478                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2479         if (!err)
2480                 memcg_nr_cache_ids = size;
2481
2482         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2483
2484         if (err) {
2485                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2486                 return err;
2487         }
2488         return id;
2489 }
2490
2491 static void memcg_free_cache_id(int id)
2492 {
2493         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2494 }
2495
2496 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2497         struct mem_cgroup *memcg;
2498         struct kmem_cache *cachep;
2499         struct work_struct work;
2500 };
2501
2502 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2503 {
2504         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2505                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2506         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2507         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2508
2509         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2510
2511         css_put(&memcg->css);
2512         kfree(cw);
2513 }
2514
2515 /*
2516  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2517  */
2518 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2519                                                struct kmem_cache *cachep)
2520 {
2521         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2522
2523         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2524         if (!cw)
2525                 return;
2526
2527         css_get(&memcg->css);
2528
2529         cw->memcg = memcg;
2530         cw->cachep = cachep;
2531         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2532
2533         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2534 }
2535
2536 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2537                                              struct kmem_cache *cachep)
2538 {
2539         /*
2540          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2541          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2542          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2543          *
2544          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2545          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2546          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2547          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2548          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2549          */
2550         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2551         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2552         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2553 }
2554
2555 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2556 {
2557         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2558                 return true;
2559         return false;
2560 }
2561
2562 /**
2563  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2564  * @cachep: the original global kmem cache
2565  *
2566  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2567  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2568  *
2569  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2570  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2571  * go through with the original cache.
2572  *
2573  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2574  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2575  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2576  * reference.
2577  */
2578 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2579 {
2580         struct mem_cgroup *memcg;
2581         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2582         int kmemcg_id;
2583
2584         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2585
2586         if (memcg_kmem_bypass())
2587                 return cachep;
2588
2589         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2590                 return cachep;
2591
2592         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2593         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2594         if (kmemcg_id < 0)
2595                 goto out;
2596
2597         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2598         if (likely(memcg_cachep))
2599                 return memcg_cachep;
2600
2601         /*
2602          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2603          * context), we could be be predictable and return right away.
2604          * This would guarantee that the allocation being performed
2605          * already belongs in the new cache.
2606          *
2607          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2608          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2609          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2610          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2611          * defer everything.
2612          */
2613         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2614 out:
2615         css_put(&memcg->css);
2616         return cachep;
2617 }
2618
2619 /**
2620  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2621  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2622  */
2623 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2624 {
2625         if (!is_root_cache(cachep))
2626                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2627 }
2628
2629 /**
2630  * memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2631  * @page: page to charge
2632  * @gfp: reclaim mode
2633  * @order: allocation order
2634  * @memcg: memory cgroup to charge
2635  *
2636  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2637  */
2638 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2639                             struct mem_cgroup *memcg)
2640 {
2641         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2642         struct page_counter *counter;
2643         int ret;
2644
2645         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2646         if (ret)
2647                 return ret;
2648
2649         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2650             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2651
2652                 /*
2653                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2654                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2655                  * handling code.
2656                  */
2657                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2658                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2659                         return 0;
2660                 }
2661                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2662                 return -ENOMEM;
2663         }
2664
2665         page->mem_cgroup = memcg;
2666
2667         return 0;
2668 }
2669
2670 /**
2671  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2672  * @page: page to charge
2673  * @gfp: reclaim mode
2674  * @order: allocation order
2675  *
2676  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2677  */
2678 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2679 {
2680         struct mem_cgroup *memcg;
2681         int ret = 0;
2682
2683         if (mem_cgroup_disabled() || memcg_kmem_bypass())
2684                 return 0;
2685
2686         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2687         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2688                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2689                 if (!ret)
2690                         __SetPageKmemcg(page);
2691         }
2692         css_put(&memcg->css);
2693         return ret;
2694 }
2695 /**
2696  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2697  * @page: page to uncharge
2698  * @order: allocation order
2699  */
2700 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2701 {
2702         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2703         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2704
2705         if (!memcg)
2706                 return;
2707
2708         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2709
2710         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2711                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2712
2713         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2714         if (do_memsw_account())
2715                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2716
2717         page->mem_cgroup = NULL;
2718
2719         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2720         if (PageKmemcg(page))
2721                 __ClearPageKmemcg(page);
2722
2723         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2724 }
2725 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2726
2727 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2728
2729 /*
2730  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2731  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2732  */
2733 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2734 {
2735         int i;
2736
2737         if (mem_cgroup_disabled())
2738                 return;
2739
2740         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2741                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2742
2743         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2744 }
2745 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2746
2747 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2748 /**
2749  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2750  * @entry: swap entry to be moved
2751  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2752  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2753  *
2754  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2755  * as the mem_cgroup's id of @from.
2756  *
2757  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2758  *
2759  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2760  * both res and memsw, and called css_get().
2761  */
2762 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2763                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2764 {
2765         unsigned short old_id, new_id;
2766
2767         old_id = mem_cgroup_id(from);
2768         new_id = mem_cgroup_id(to);
2769
2770         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2771                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2772                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2773                 return 0;
2774         }
2775         return -EINVAL;
2776 }
2777 #else
2778 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2779                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2780 {
2781         return -EINVAL;
2782 }
2783 #endif
2784
2785 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2786
2787 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2788                                  unsigned long max, bool memsw)
2789 {
2790         bool enlarge = false;
2791         bool drained = false;
2792         int ret;
2793         bool limits_invariant;
2794         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2795
2796         do {
2797                 if (signal_pending(current)) {
2798                         ret = -EINTR;
2799                         break;
2800                 }
2801
2802                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2803                 /*
2804                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2805                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2806                  */
2807                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2808                                            max <= memcg->memsw.max;
2809                 if (!limits_invariant) {
2810                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2811                         ret = -EINVAL;
2812                         break;
2813                 }
2814                 if (max > counter->max)
2815                         enlarge = true;
2816                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2817                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2818
2819                 if (!ret)
2820                         break;
2821
2822                 if (!drained) {
2823                         drain_all_stock(memcg);
2824                         drained = true;
2825                         continue;
2826                 }
2827
2828                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2829                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
2830                         ret = -EBUSY;
2831                         break;
2832                 }
2833         } while (true);
2834
2835         if (!ret && enlarge)
2836                 memcg_oom_recover(memcg);
2837
2838         return ret;
2839 }
2840
2841 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2842                                             gfp_t gfp_mask,
2843                                             unsigned long *total_scanned)
2844 {
2845         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2846         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2847         unsigned long reclaimed;
2848         int loop = 0;
2849         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2850         unsigned long excess;
2851         unsigned long nr_scanned;
2852
2853         if (order > 0)
2854                 return 0;
2855
2856         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2857
2858         /*
2859          * Do not even bother to check the largest node if the root
2860          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2861          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2862          */
2863         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2864                 return 0;
2865
2866         /*
2867          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2868          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2869          * pressure
2870          */
2871         do {
2872                 if (next_mz)
2873                         mz = next_mz;
2874                 else
2875                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2876                 if (!mz)
2877                         break;
2878
2879                 nr_scanned = 0;
2880                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2881                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2882                 nr_reclaimed += reclaimed;
2883                 *total_scanned += nr_scanned;
2884                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2885                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2886
2887                 /*
2888                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2889                  * it is time to move on to the next cgroup
2890                  */
2891                 next_mz = NULL;
2892                 if (!reclaimed)
2893                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2894
2895                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2896                 /*
2897                  * One school of thought says that we should not add
2898                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2899                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2900                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2901                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2902                  * term TODO.
2903                  */
2904                 /* If excess == 0, no tree ops */
2905                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2906                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2907                 css_put(&mz->memcg->css);
2908                 loop++;
2909                 /*
2910                  * Could not reclaim anything and there are no more
2911                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2912                  * reclaiming anything.
2913                  */
2914                 if (!nr_reclaimed &&
2915                         (next_mz == NULL ||
2916                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2917                         break;
2918         } while (!nr_reclaimed);
2919         if (next_mz)
2920                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2921         return nr_reclaimed;
2922 }
2923
2924 /*
2925  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2926  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2927  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2928  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2929  */
2930 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2931 {
2932         bool ret;
2933
2934         rcu_read_lock();
2935         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2936         rcu_read_unlock();
2937         return ret;
2938 }
2939
2940 /*
2941  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2942  *
2943  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2944  */
2945 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2946 {
2947         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2948
2949         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2950         lru_add_drain_all();
2951
2952         drain_all_stock(memcg);
2953
2954         /* try to free all pages in this cgroup */
2955         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2956                 int progress;
2957
2958                 if (signal_pending(current))
2959                         return -EINTR;
2960
2961                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2962                                                         GFP_KERNEL, true);
2963                 if (!progress) {
2964                         nr_retries--;
2965                         /* maybe some writeback is necessary */
2966                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2967                 }
2968
2969         }
2970
2971         return 0;
2972 }
2973
2974 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2975                                             char *buf, size_t nbytes,
2976                                             loff_t off)
2977 {
2978         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2979
2980         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2981                 return -EINVAL;
2982         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2983 }
2984
2985 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2986                                      struct cftype *cft)
2987 {
2988         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2989 }
2990
2991 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2992                                       struct cftype *cft, u64 val)
2993 {
2994         int retval = 0;
2995         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2996         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2997
2998         if (memcg->use_hierarchy == val)
2999                 return 0;
3000
3001         /*
3002          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3003          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3004          * occur, provided the current cgroup has no children.
3005          *
3006          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3007          * set if there are no children.
3008          */
3009         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3010                                 (val == 1 || val == 0)) {
3011                 if (!memcg_has_children(memcg))
3012                         memcg->use_hierarchy = val;
3013                 else
3014                         retval = -EBUSY;
3015         } else
3016                 retval = -EINVAL;
3017
3018         return retval;
3019 }
3020
3021 struct accumulated_stats {
3022         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
3023         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3024         unsigned long lru_pages[NR_LRU_LISTS];
3025         const unsigned int *stats_array;
3026         const unsigned int *events_array;
3027         int stats_size;
3028         int events_size;
3029 };
3030
3031 static void accumulate_memcg_tree(struct mem_cgroup *memcg,
3032                                   struct accumulated_stats *acc)
3033 {
3034         struct mem_cgroup *mi;
3035         int i;
3036
3037         for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg) {
3038                 for (i = 0; i < acc->stats_size; i++)
3039                         acc->stat[i] += memcg_page_state(mi,
3040                                 acc->stats_array ? acc->stats_array[i] : i);
3041
3042                 for (i = 0; i < acc->events_size; i++)
3043                         acc->events[i] += memcg_sum_events(mi,
3044                                 acc->events_array ? acc->events_array[i] : i);
3045
3046                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3047                         acc->lru_pages[i] +=
3048                                 mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
3049         }
3050 }
3051
3052 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3053 {
3054         unsigned long val = 0;
3055
3056         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3057                 struct mem_cgroup *iter;
3058
3059                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
3060                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_CACHE);
3061                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_RSS);
3062                         if (swap)
3063                                 val += memcg_page_state(iter, MEMCG_SWAP);
3064                 }
3065         } else {
3066                 if (!swap)
3067                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3068                 else
3069                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3070         }
3071         return val;
3072 }
3073
3074 enum {
3075         RES_USAGE,
3076         RES_LIMIT,
3077         RES_MAX_USAGE,
3078         RES_FAILCNT,
3079         RES_SOFT_LIMIT,
3080 };
3081
3082 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3083                                struct cftype *cft)
3084 {
3085         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3086         struct page_counter *counter;
3087
3088         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3089         case _MEM:
3090                 counter = &memcg->memory;
3091                 break;
3092         case _MEMSWAP:
3093                 counter = &memcg->memsw;
3094                 break;
3095         case _KMEM:
3096                 counter = &memcg->kmem;
3097                 break;
3098         case _TCP:
3099                 counter = &memcg->tcpmem;
3100                 break;
3101         default:
3102                 BUG();
3103         }
3104
3105         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3106         case RES_USAGE:
3107                 if (counter == &memcg->memory)
3108                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3109                 if (counter == &memcg->memsw)
3110                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3111                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3112         case RES_LIMIT:
3113                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3114         case RES_MAX_USAGE:
3115                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3116         case RES_FAILCNT:
3117                 return counter->failcnt;
3118         case RES_SOFT_LIMIT:
3119                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3120         default:
3121                 BUG();
3122         }
3123 }
3124
3125 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3126 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3127 {
3128         int memcg_id;
3129
3130         if (cgroup_memory_nokmem)
3131                 return 0;
3132
3133         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3134         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3135
3136         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3137         if (memcg_id < 0)
3138                 return memcg_id;
3139
3140         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3141         /*
3142          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3143          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3144          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3145          * patched.
3146          */
3147         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3148         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3149         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3150
3151         return 0;
3152 }
3153
3154 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3155 {
3156         struct cgroup_subsys_state *css;
3157         struct mem_cgroup *parent, *child;
3158         int kmemcg_id;
3159
3160         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3161                 return;
3162         /*
3163          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3164          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3165          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3166          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3167          */
3168         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3169
3170         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3171
3172         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3173         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3174
3175         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3176         if (!parent)
3177                 parent = root_mem_cgroup;
3178
3179         /*
3180          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3181          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3182          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3183          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3184          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3185          * memcg_drain_all_list_lrus().
3186          */
3187         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3188         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3189                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3190                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3191                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3192                 if (!memcg->use_hierarchy)
3193                         break;
3194         }
3195         rcu_read_unlock();
3196
3197         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3198
3199         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3200 }
3201
3202 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3203 {
3204         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3205         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3206                 memcg_offline_kmem(memcg);
3207
3208         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3209                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3210                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3211                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3212         }
3213 }
3214 #else
3215 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3216 {
3217         return 0;
3218 }
3219 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3220 {
3221 }
3222 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3223 {
3224 }
3225 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3226
3227 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3228                                  unsigned long max)
3229 {
3230         int ret;
3231
3232         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3233         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3234         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3235         return ret;
3236 }
3237
3238 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3239 {
3240         int ret;
3241
3242         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3243
3244         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3245         if (ret)
3246                 goto out;
3247
3248         if (!memcg->tcpmem_active) {
3249                 /*
3250                  * The active flag needs to be written after the static_key
3251                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3252                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3253                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3254                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3255                  *
3256                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3257                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3258                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3259                  * yet, we'll lose accounting.
3260                  *
3261                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3262                  * because when this value change, the code to process it is not
3263                  * patched in yet.
3264                  */
3265                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3266                 memcg->tcpmem_active = true;
3267         }
3268 out:
3269         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3270         return ret;
3271 }
3272
3273 /*
3274  * The user of this function is...
3275  * RES_LIMIT.
3276  */
3277 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3278                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3279 {
3280         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3281         unsigned long nr_pages;
3282         int ret;
3283
3284         buf = strstrip(buf);
3285         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3286         if (ret)
3287                 return ret;
3288
3289         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3290         case RES_LIMIT:
3291                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3292                         ret = -EINVAL;
3293                         break;
3294                 }
3295                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3296                 case _MEM:
3297                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3298                         break;
3299                 case _MEMSWAP:
3300                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3301                         break;
3302                 case _KMEM:
3303                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3304                         break;
3305                 case _TCP:
3306                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3307                         break;
3308                 }
3309                 break;
3310         case RES_SOFT_LIMIT:
3311                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3312                 ret = 0;
3313                 break;
3314         }
3315         return ret ?: nbytes;
3316 }
3317
3318 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3319                                 size_t nbytes, loff_t off)
3320 {
3321         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3322         struct page_counter *counter;
3323
3324         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3325         case _MEM:
3326                 counter = &memcg->memory;
3327                 break;
3328         case _MEMSWAP:
3329                 counter = &memcg->memsw;
3330                 break;
3331         case _KMEM:
3332                 counter = &memcg->kmem;
3333                 break;
3334         case _TCP:
3335                 counter = &memcg->tcpmem;
3336                 break;
3337         default:
3338                 BUG();
3339         }
3340
3341         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3342         case RES_MAX_USAGE:
3343                 page_counter_reset_watermark(counter);
3344                 break;
3345         case RES_FAILCNT:
3346                 counter->failcnt = 0;
3347                 break;
3348         default:
3349                 BUG();
3350         }
3351
3352         return nbytes;
3353 }
3354
3355 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3356                                         struct cftype *cft)
3357 {
3358         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3359 }
3360
3361 #ifdef CONFIG_MMU
3362 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3363                                         struct cftype *cft, u64 val)
3364 {
3365         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3366
3367         if (val & ~MOVE_MASK)
3368                 return -EINVAL;
3369
3370         /*
3371          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3372          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3373          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3374          * affect task migrations starting after the change.
3375          */
3376         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3377         return 0;
3378 }
3379 #else
3380 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3381                                         struct cftype *cft, u64 val)
3382 {
3383         return -ENOSYS;
3384 }
3385 #endif
3386
3387 #ifdef CONFIG_NUMA
3388 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3389 {
3390         struct numa_stat {
3391                 const char *name;
3392                 unsigned int lru_mask;
3393         };
3394
3395         static const struct numa_stat stats[] = {
3396                 { "total", LRU_ALL },
3397                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3398                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3399                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3400         };
3401         const struct numa_stat *stat;
3402         int nid;
3403         unsigned long nr;
3404         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3405
3406         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3407                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3408                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3409                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3410                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3411                                                           stat->lru_mask);
3412                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3413                 }
3414                 seq_putc(m, '\n');
3415         }
3416
3417         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3418                 struct mem_cgroup *iter;
3419
3420                 nr = 0;
3421                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3422                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3423                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3424                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3425                         nr = 0;
3426                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3427                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3428                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3429                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3430                 }
3431                 seq_putc(m, '\n');
3432         }
3433
3434         return 0;
3435 }
3436 #endif /* CONFIG_NUMA */
3437
3438 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3439 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3440         PGPGIN,
3441         PGPGOUT,
3442         PGFAULT,
3443         PGMAJFAULT,
3444 };
3445
3446 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3447         "pgpgin",
3448         "pgpgout",
3449         "pgfault",
3450         "pgmajfault",
3451 };
3452
3453 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3454 {
3455         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3456         unsigned long memory, memsw;
3457         struct mem_cgroup *mi;
3458         unsigned int i;
3459         struct accumulated_stats acc;
3460
3461         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3462         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3463
3464         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3465                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3466                         continue;
3467                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3468                            memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3469                            PAGE_SIZE);
3470         }
3471
3472         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3473                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3474                            memcg_sum_events(memcg, memcg1_events[i]));
3475
3476         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3477                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3478                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3479
3480         /* Hierarchical information */
3481         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3482         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3483                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3484                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3485         }
3486         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3487                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3488         if (do_memsw_account())
3489                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3490                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3491
3492         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
3493         acc.stats_size = ARRAY_SIZE(memcg1_stats);
3494         acc.stats_array = memcg1_stats;
3495         acc.events_size = ARRAY_SIZE(memcg1_events);
3496         acc.events_array = memcg1_events;
3497         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
3498
3499         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3500                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3501                         continue;
3502                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3503                            (u64)acc.stat[i] * PAGE_SIZE);
3504         }
3505
3506         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3507                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3508                            (u64)acc.events[i]);
3509
3510         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3511                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3512                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
3513
3514 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3515         {
3516                 pg_data_t *pgdat;
3517                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3518                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3519                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3520                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3521
3522                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3523                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3524                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3525
3526                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3527                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3528                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3529                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3530                 }
3531                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3532                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3533                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3534                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3535         }
3536 #endif
3537
3538         return 0;
3539 }
3540
3541 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3542                                       struct cftype *cft)
3543 {
3544         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3545
3546         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3547 }
3548
3549 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3550                                        struct cftype *cft, u64 val)
3551 {
3552         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3553
3554         if (val > 100)
3555                 return -EINVAL;
3556
3557         if (css->parent)
3558                 memcg->swappiness = val;
3559         else
3560                 vm_swappiness = val;
3561
3562         return 0;
3563 }
3564
3565 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3566 {
3567         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3568         unsigned long usage;
3569         int i;
3570
3571         rcu_read_lock();
3572         if (!swap)
3573                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3574         else
3575                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3576
3577         if (!t)
3578                 goto unlock;
3579
3580         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3581
3582         /*
3583          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3584          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3585          * call of __mem_cgroup_threshold().
3586          */
3587         i = t->current_threshold;
3588
3589         /*
3590          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3591          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3592          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3593          * only one element of the array here.
3594          */
3595         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3596                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3597
3598         /* i = current_threshold + 1 */
3599         i++;
3600
3601         /*
3602          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3603          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3604          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3605          * only one element of the array here.
3606          */
3607         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3608                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3609
3610         /* Update current_threshold */
3611         t->current_threshold = i - 1;
3612 unlock:
3613         rcu_read_unlock();
3614 }
3615
3616 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3617 {
3618         while (memcg) {
3619                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3620                 if (do_memsw_account())
3621                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3622
3623                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3624         }
3625 }
3626
3627 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3628 {
3629         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3630         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3631
3632         if (_a->threshold > _b->threshold)
3633                 return 1;
3634
3635         if (_a->threshold < _b->threshold)
3636                 return -1;
3637
3638         return 0;
3639 }
3640
3641 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3642 {
3643         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3644
3645         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3646
3647         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3648                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3649
3650         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3651         return 0;
3652 }
3653
3654 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3655 {
3656         struct mem_cgroup *iter;
3657
3658         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3659                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3660 }
3661
3662 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3663         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3664 {
3665         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3666         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3667         unsigned long threshold;
3668         unsigned long usage;
3669         int i, size, ret;
3670
3671         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3672         if (ret)
3673                 return ret;
3674
3675         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3676
3677         if (type == _MEM) {
3678                 thresholds = &memcg->thresholds;
3679                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3680         } else if (type == _MEMSWAP) {
3681                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3682                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3683         } else
3684                 BUG();
3685
3686         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3687         if (thresholds->primary)
3688                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3689
3690         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3691
3692         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3693         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3694                         GFP_KERNEL);
3695         if (!new) {
3696                 ret = -ENOMEM;
3697                 goto unlock;
3698         }
3699         new->size = size;
3700
3701         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3702         if (thresholds->primary) {
3703                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3704                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3705         }
3706
3707         /* Add new threshold */
3708         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3709         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3710
3711         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3712         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3713                         compare_thresholds, NULL);
3714
3715         /* Find current threshold */
3716         new->current_threshold = -1;
3717         for (i = 0; i < size; i++) {
3718                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3719                         /*
3720                          * new->current_threshold will not be used until
3721                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3722                          * it here.
3723                          */
3724                         ++new->current_threshold;
3725                 } else
3726                         break;
3727         }
3728
3729         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3730         kfree(thresholds->spare);
3731         thresholds->spare = thresholds->primary;
3732
3733         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3734
3735         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3736         synchronize_rcu();
3737
3738 unlock:
3739         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3740
3741         return ret;
3742 }
3743
3744 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3745         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3746 {
3747         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3748 }
3749
3750 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3751         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3752 {
3753         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3754 }
3755
3756 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3757         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3758 {
3759         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3760         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3761         unsigned long usage;
3762         int i, j, size, entries;
3763
3764         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3765
3766         if (type == _MEM) {
3767                 thresholds = &memcg->thresholds;
3768                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3769         } else if (type == _MEMSWAP) {
3770                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3771                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3772         } else
3773                 BUG();
3774
3775         if (!thresholds->primary)
3776                 goto unlock;
3777
3778         /* Check if a threshold crossed before removing */
3779         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3780
3781         /* Calculate new number of threshold */
3782         size = entries = 0;
3783         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3784                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3785                         size++;
3786                 else
3787                         entries++;
3788         }
3789
3790         new = thresholds->spare;
3791
3792         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
3793         if (!entries)
3794                 goto unlock;
3795
3796         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3797         if (!size) {
3798                 kfree(new);
3799                 new = NULL;
3800                 goto swap_buffers;
3801         }
3802
3803         new->size = size;
3804
3805         /* Copy thresholds and find current threshold */
3806         new->current_threshold = -1;
3807         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3808                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3809                         continue;
3810
3811                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3812                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3813                         /*
3814                          * new->current_threshold will not be used
3815                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3816                          * it here.
3817                          */
3818                         ++new->current_threshold;
3819                 }
3820                 j++;
3821         }
3822
3823 swap_buffers:
3824         /* Swap primary and spare array */
3825         thresholds->spare = thresholds->primary;
3826
3827         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3828
3829         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3830         synchronize_rcu();
3831
3832         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3833         if (!new) {
3834                 kfree(thresholds->spare);
3835                 thresholds->spare = NULL;
3836         }
3837 unlock:
3838         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3839 }
3840
3841 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3842         struct eventfd_ctx *eventfd)
3843 {
3844         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3845 }
3846
3847 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3848         struct eventfd_ctx *eventfd)
3849 {
3850         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3851 }
3852
3853 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3854         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3855 {
3856         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3857
3858         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3859         if (!event)
3860                 return -ENOMEM;
3861
3862         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3863
3864         event->eventfd = eventfd;
3865         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3866
3867         /* already in OOM ? */
3868         if (memcg->under_oom)
3869                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3870         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3871
3872         return 0;
3873 }
3874
3875 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3876         struct eventfd_ctx *eventfd)
3877 {
3878         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3879
3880         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3881
3882         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3883                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3884                         list_del(&ev->list);
3885                         kfree(ev);
3886                 }
3887         }
3888
3889         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3890 }
3891
3892 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3893 {
3894         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3895
3896         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3897         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3898         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
3899                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
3900         return 0;
3901 }
3902
3903 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3904         struct cftype *cft, u64 val)
3905 {
3906         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3907
3908         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3909         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3910                 return -EINVAL;
3911
3912         memcg->oom_kill_disable = val;
3913         if (!val)
3914                 memcg_oom_recover(memcg);
3915
3916         return 0;
3917 }
3918
3919 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3920
3921 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3922 {
3923         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3924 }
3925
3926 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3927 {
3928         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3929 }
3930
3931 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3932 {
3933         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3934 }
3935
3936 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3937 {
3938         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3939
3940         if (!memcg->css.parent)
3941                 return NULL;
3942
3943         return &memcg->cgwb_domain;
3944 }
3945
3946 /*
3947  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
3948  * Keep in sync with memcg_exact_page().
3949  */
3950 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
3951 {
3952         long x = atomic_long_read(&memcg->stat[idx]);
3953         int cpu;
3954
3955         for_each_online_cpu(cpu)
3956                 x += per_cpu_ptr(memcg->stat_cpu, cpu)->count[idx];
3957         if (x < 0)
3958                 x = 0;
3959         return x;
3960 }
3961
3962 /**
3963  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3964  * @wb: bdi_writeback in question
3965  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3966  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3967  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3968  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3969  *
3970  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3971  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3972  * is a bit more involved.
3973  *
3974  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3975  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3976  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3977  * available memory in the system.  The caller should further cap
3978  * *@pheadroom accordingly.
3979  */
3980 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3981                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3982                          unsigned long *pwriteback)
3983 {
3984         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3985         struct mem_cgroup *parent;
3986
3987         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
3988
3989         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3990         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
3991         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3992                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3993         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3994
3995         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3996                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
3997                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3998
3999                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4000                 memcg = parent;
4001         }
4002 }
4003
4004 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4005
4006 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4007 {
4008         return 0;
4009 }
4010
4011 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4012 {
4013 }
4014
4015 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4016 {
4017 }
4018
4019 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4020
4021 /*
4022  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4023  *
4024  * "cgroup.event_control" implementation.
4025  *
4026  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4027  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4028  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4029  *
4030  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4031  * possible.
4032  */
4033
4034 /*
4035  * Unregister event and free resources.
4036  *
4037  * Gets called from workqueue.
4038  */
4039 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4040 {
4041         struct mem_cgroup_event *event =
4042                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4043         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4044
4045         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4046
4047         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4048
4049         /* Notify userspace the event is going away. */
4050         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4051
4052         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4053         kfree(event);
4054         css_put(&memcg->css);
4055 }
4056
4057 /*
4058  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4059  *
4060  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4061  */
4062 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4063                             int sync, void *key)
4064 {
4065         struct mem_cgroup_event *event =
4066                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4067         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4068         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4069
4070         if (flags & EPOLLHUP) {
4071                 /*
4072                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4073                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4074                  * for us.
4075                  *
4076                  * We can't race against event freeing since the other
4077                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4078                  * which we hold.
4079                  */
4080                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4081                 if (!list_empty(&event->list)) {
4082                         list_del_init(&event->list);
4083                         /*
4084                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4085                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4086                          */
4087                         schedule_work(&event->remove);
4088                 }
4089                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4090         }
4091
4092         return 0;
4093 }
4094
4095 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4096                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4097 {
4098         struct mem_cgroup_event *event =
4099                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4100
4101         event->wqh = wqh;
4102         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4103 }
4104
4105 /*
4106  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4107  *
4108  * Parse input and register new cgroup event handler.
4109  *
4110  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4111  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4112  */
4113 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4114                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4115 {
4116         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4117         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4118         struct mem_cgroup_event *event;
4119         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4120         unsigned int efd, cfd;
4121         struct fd efile;
4122         struct fd cfile;
4123         const char *name;
4124         char *endp;
4125         int ret;
4126
4127         buf = strstrip(buf);
4128
4129         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4130         if (*endp != ' ')
4131                 return -EINVAL;
4132         buf = endp + 1;
4133
4134         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4135         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4136                 return -EINVAL;
4137         buf = endp + 1;
4138
4139         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4140         if (!event)
4141                 return -ENOMEM;
4142
4143         event->memcg = memcg;
4144         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4145         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4146         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4147         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4148
4149         efile = fdget(efd);
4150         if (!efile.file) {
4151                 ret = -EBADF;
4152                 goto out_kfree;
4153         }
4154
4155         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4156         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4157                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4158                 goto out_put_efile;
4159         }
4160
4161         cfile = fdget(cfd);
4162         if (!cfile.file) {
4163                 ret = -EBADF;
4164                 goto out_put_eventfd;
4165         }
4166
4167         /* the process need read permission on control file */
4168         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4169         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4170         if (ret < 0)
4171                 goto out_put_cfile;
4172
4173         /*
4174          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4175          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4176          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4177          * is for compatibility anyway.
4178          *
4179          * DO NOT ADD NEW FILES.
4180          */
4181         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4182
4183         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4184                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4185                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4186         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4187                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4188                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4189         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4190                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4191                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4192         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4193                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4194                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4195         } else {
4196                 ret = -EINVAL;
4197                 goto out_put_cfile;
4198         }
4199
4200         /*
4201          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4202          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4203          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4204          */
4205         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4206                                                &memory_cgrp_subsys);
4207         ret = -EINVAL;
4208         if (IS_ERR(cfile_css))
4209                 goto out_put_cfile;
4210         if (cfile_css != css) {
4211                 css_put(cfile_css);
4212                 goto out_put_cfile;
4213         }
4214
4215         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4216         if (ret)
4217                 goto out_put_css;
4218
4219         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4220
4221         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4222         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4223         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4224
4225         fdput(cfile);
4226         fdput(efile);
4227
4228         return nbytes;
4229
4230 out_put_css:
4231         css_put(css);
4232 out_put_cfile:
4233         fdput(cfile);
4234 out_put_eventfd:
4235         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4236 out_put_efile:
4237         fdput(efile);
4238 out_kfree:
4239         kfree(event);
4240
4241         return ret;
4242 }
4243
4244 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4245         {
4246                 .name = "usage_in_bytes",
4247                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4248                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4249         },
4250         {
4251                 .name = "max_usage_in_bytes",
4252                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4253                 .write = mem_cgroup_reset,
4254                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4255         },
4256         {
4257                 .name = "limit_in_bytes",
4258                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4259                 .write = mem_cgroup_write,
4260                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4261         },
4262         {
4263                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4264                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4265                 .write = mem_cgroup_write,
4266                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4267         },
4268         {
4269                 .name = "failcnt",
4270                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4271                 .write = mem_cgroup_reset,
4272                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4273         },
4274         {
4275                 .name = "stat",
4276                 .seq_show = memcg_stat_show,
4277         },
4278         {
4279                 .name = "force_empty",
4280                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4281         },
4282         {
4283                 .name = "use_hierarchy",
4284                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4285                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4286         },
4287         {
4288                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4289                 .write = memcg_write_event_control,
4290                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4291         },
4292         {
4293                 .name = "swappiness",
4294                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4295                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4296         },
4297         {
4298                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4299                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4300                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4301         },
4302         {
4303                 .name = "oom_control",
4304                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4305                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4306                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4307         },
4308         {
4309                 .name = "pressure_level",
4310         },
4311 #ifdef CONFIG_NUMA
4312         {
4313                 .name = "numa_stat",
4314                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4315         },
4316 #endif
4317         {
4318                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4319                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4320                 .write = mem_cgroup_write,
4321                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4322         },
4323         {
4324                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4325                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4326                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4327         },
4328         {
4329                 .name = "kmem.failcnt",
4330                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4331                 .write = mem_cgroup_reset,
4332                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4333         },
4334         {
4335                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4336                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4337                 .write = mem_cgroup_reset,
4338                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4339         },
4340 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4341         {
4342                 .name = "kmem.slabinfo",
4343                 .seq_start = memcg_slab_start,
4344                 .seq_next = memcg_slab_next,
4345                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4346                 .seq_show = memcg_slab_show,
4347         },
4348 #endif
4349         {
4350                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4351                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4352                 .write = mem_cgroup_write,
4353                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4354         },
4355         {
4356                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4357                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4358                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4359         },
4360         {
4361                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4362                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4363                 .write = mem_cgroup_reset,
4364                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4365         },
4366         {
4367                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4368                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4369                 .write = mem_cgroup_reset,
4370                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4371         },
4372         { },    /* terminate */
4373 };
4374
4375 /*
4376  * Private memory cgroup IDR
4377  *
4378  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4379  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4380  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4381  * memory-controlled cgroups to 64k.
4382  *
4383  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4384  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4385  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4386  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4387  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4388  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4389  *
4390  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4391  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4392  * when the CSS is offlined.
4393  *
4394  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4395  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4396  * those references are manageable from userspace.
4397  */
4398
4399 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4400
4401 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4402 {
4403         if (memcg->id.id > 0) {
4404                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4405                 memcg->id.id = 0;
4406         }
4407 }
4408
4409 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4410 {
4411         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4412         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4413 }
4414
4415 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4416 {
4417         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4418         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4419                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4420
4421                 /* Memcg ID pins CSS */
4422                 css_put(&memcg->css);
4423         }
4424 }
4425
4426 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4427 {
4428         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4429 }
4430
4431 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4432 {
4433         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4434 }
4435
4436 /**
4437  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4438  * @id: the memcg id to look up
4439  *
4440  * Caller must hold rcu_read_lock().
4441  */
4442 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4443 {
4444         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4445         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4446 }
4447
4448 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4449 {
4450         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4451         int tmp = node;
4452         /*
4453          * This routine is called against possible nodes.
4454          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4455          *
4456          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4457          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4458          *       function.
4459          */
4460         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4461                 tmp = -1;
4462         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4463         if (!pn)
4464                 return 1;
4465
4466         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4467         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4468                 kfree(pn);
4469                 return 1;
4470         }
4471
4472         lruvec_init(&pn->lruvec);
4473         pn->usage_in_excess = 0;
4474         pn->on_tree = false;
4475         pn->memcg = memcg;
4476
4477         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4478         return 0;
4479 }
4480
4481 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4482 {
4483         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4484
4485         if (!pn)
4486                 return;
4487
4488         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4489         kfree(pn);
4490 }
4491
4492 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4493 {
4494         int node;
4495
4496         for_each_node(node)
4497                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4498         free_percpu(memcg->stat_cpu);
4499         kfree(memcg);
4500 }
4501
4502 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4503 {
4504         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4505         __mem_cgroup_free(memcg);
4506 }
4507
4508 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4509 {
4510         struct mem_cgroup *memcg;
4511         size_t size;
4512         int node;
4513
4514         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4515         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4516
4517         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4518         if (!memcg)
4519                 return NULL;
4520
4521         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4522                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4523                                  GFP_KERNEL);
4524         if (memcg->id.id < 0)
4525                 goto fail;
4526
4527         memcg->stat_cpu = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4528         if (!memcg->stat_cpu)
4529                 goto fail;
4530
4531         for_each_node(node)
4532                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4533                         goto fail;
4534
4535         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4536                 goto fail;
4537
4538         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4539         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4540         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4541         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4542         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4543         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4544         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4545         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4546         memcg->socket_pressure = jiffies;
4547 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4548         memcg->kmemcg_id = -1;
4549 #endif
4550 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4551         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4552 #endif
4553         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4554         return memcg;
4555 fail:
4556         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4557         __mem_cgroup_free(memcg);
4558         return NULL;
4559 }
4560
4561 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4562 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4563 {
4564         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4565         struct mem_cgroup *memcg;
4566         long error = -ENOMEM;
4567
4568         memcg = mem_cgroup_alloc();
4569         if (!memcg)
4570                 return ERR_PTR(error);
4571
4572         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4573         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4574         if (parent) {
4575                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4576                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4577         }
4578         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4579                 memcg->use_hierarchy = true;
4580                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4581                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4582                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4583                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4584                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4585         } else {
4586                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4587                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4588                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4589                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4590                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4591                 /*
4592                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4593                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4594                  * unfortunate state in our controller.
4595                  */
4596                 if (parent != root_mem_cgroup)
4597                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4598         }
4599
4600         /* The following stuff does not apply to the root */
4601         if (!parent) {
4602                 root_mem_cgroup = memcg;
4603                 return &memcg->css;
4604         }
4605
4606         error = memcg_online_kmem(memcg);
4607         if (error)
4608                 goto fail;
4609
4610         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4611                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4612
4613         return &memcg->css;
4614 fail:
4615         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4616         mem_cgroup_free(memcg);
4617         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4618 }
4619
4620 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4621 {
4622         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4623
4624         /*
4625          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
4626          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
4627          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
4628          */
4629         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
4630                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4631                 return -ENOMEM;
4632         }
4633
4634         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4635         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4636         css_get(css);
4637         return 0;
4638 }
4639
4640 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4641 {
4642         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4643         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4644
4645         /*
4646          * Unregister events and notify userspace.
4647          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4648          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4649          */
4650         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4651         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4652                 list_del_init(&event->list);
4653                 schedule_work(&event->remove);
4654         }
4655         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4656
4657         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4658         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4659
4660         memcg_offline_kmem(memcg);
4661         wb_memcg_offline(memcg);
4662
4663         mem_cgroup_id_put(memcg);
4664 }
4665
4666 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4667 {
4668         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4669
4670         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4671 }
4672
4673 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4674 {
4675         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4676
4677         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4678                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4679
4680         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4681                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4682
4683         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4684         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4685         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4686         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
4687         memcg_free_kmem(memcg);
4688         mem_cgroup_free(memcg);
4689 }
4690
4691 /**
4692  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4693  * @css: the target css
4694  *
4695  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4696  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4697  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4698  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4699  * made visible again.
4700  *
4701  * The current implementation only resets the essential configurations.
4702  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4703  */
4704 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4705 {
4706         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4707
4708         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4709         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4710         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4711         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4712         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4713         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4714         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4715         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4716         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4717         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4718 }
4719
4720 #ifdef CONFIG_MMU
4721 /* Handlers for move charge at task migration. */
4722 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4723 {
4724         int ret;
4725
4726         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4727         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4728         if (!ret) {
4729                 mc.precharge += count;
4730                 return ret;
4731         }
4732
4733         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4734         while (count--) {
4735                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4736                 if (ret)
4737                         return ret;
4738                 mc.precharge++;
4739                 cond_resched();
4740         }
4741         return 0;
4742 }
4743
4744 union mc_target {
4745         struct page     *page;
4746         swp_entry_t     ent;
4747 };
4748
4749 enum mc_target_type {
4750         MC_TARGET_NONE = 0,
4751         MC_TARGET_PAGE,
4752         MC_TARGET_SWAP,
4753         MC_TARGET_DEVICE,
4754 };
4755
4756 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4757                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4758 {
4759         struct page *page = _vm_normal_page(vma, addr, ptent, true);
4760
4761         if (!page || !page_mapped(page))
4762                 return NULL;
4763         if (PageAnon(page)) {
4764                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4765                         return NULL;
4766         } else {
4767                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4768                         return NULL;
4769         }
4770         if (!get_page_unless_zero(page))
4771                 return NULL;
4772
4773         return page;
4774 }
4775
4776 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
4777 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4778                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4779 {
4780         struct page *page = NULL;
4781         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4782
4783         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4784                 return NULL;
4785
4786         /*
4787          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
4788          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
4789          * as special swap entry in the CPU page table.
4790          */
4791         if (is_device_private_entry(ent)) {
4792                 page = device_private_entry_to_page(ent);
4793                 /*
4794                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
4795                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
4796                  */
4797                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
4798                         return NULL;
4799                 return page;
4800         }
4801
4802         if (non_swap_entry(ent))
4803                 return NULL;
4804
4805         /*
4806          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4807          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4808          */
4809         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4810         if (do_memsw_account())
4811                 entry->val = ent.val;
4812
4813         return page;
4814 }
4815 #else
4816 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4817                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4818 {
4819         return NULL;
4820 }
4821 #endif
4822
4823 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4824                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4825 {
4826         struct page *page = NULL;
4827         struct address_space *mapping;
4828         pgoff_t pgoff;
4829
4830         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4831                 return NULL;
4832         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4833                 return NULL;
4834
4835         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4836         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4837
4838         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4839 #ifdef CONFIG_SWAP
4840         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4841         if (shmem_mapping(mapping)) {
4842                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4843                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4844                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4845                         if (do_memsw_account())
4846                                 *entry = swp;
4847                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4848                                              swp_offset(swp));
4849                 }
4850         } else
4851                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4852 #else
4853         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4854 #endif
4855         return page;
4856 }
4857
4858 /**
4859  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4860  * @page: the page
4861  * @compound: charge the page as compound or small page
4862  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4863  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4864  *
4865  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4866  *
4867  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4868  * from old cgroup.
4869  */
4870 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4871                                    bool compound,
4872                                    struct mem_cgroup *from,
4873                                    struct mem_cgroup *to)
4874 {
4875         unsigned long flags;
4876         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4877         int ret;
4878         bool anon;
4879
4880         VM_BUG_ON(from == to);
4881         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4882         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4883
4884         /*
4885          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4886          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4887          */
4888         ret = -EBUSY;
4889         if (!trylock_page(page))
4890                 goto out;
4891
4892         ret = -EINVAL;
4893         if (page->mem_cgroup != from)
4894                 goto out_unlock;
4895
4896         anon = PageAnon(page);
4897
4898         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4899
4900         if (!anon && page_mapped(page)) {
4901                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
4902                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
4903         }
4904
4905         /*
4906          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4907          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
4908          * So mapping should be stable for dirty pages.
4909          */
4910         if (!anon && PageDirty(page)) {
4911                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4912
4913                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4914                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
4915                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
4916                 }
4917         }
4918
4919         if (PageWriteback(page)) {
4920                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
4921                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
4922         }
4923
4924         /*
4925          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4926          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4927          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4928          */
4929
4930         /* caller should have done css_get */
4931         page->mem_cgroup = to;
4932         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4933
4934         ret = 0;
4935
4936         local_irq_disable();
4937         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4938         memcg_check_events(to, page);
4939         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4940         memcg_check_events(from, page);
4941         local_irq_enable();
4942 out_unlock:
4943         unlock_page(page);
4944 out:
4945         return ret;
4946 }
4947
4948 /**
4949  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4950  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4951  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4952  * @ptent: the pte to be checked
4953  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4954  *
4955  * Returns
4956  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4957  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4958  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4959  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4960  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4961  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4962  *     in target->ent.
4963  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PUBLIC
4964  *     or MEMORY_DEVICE_PRIVATE (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
4965  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
4966  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
4967  *     regular page.
4968  *
4969  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
4970  *
4971  * Called with pte lock held.
4972  */
4973
4974 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4975                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4976 {
4977         struct page *page = NULL;
4978         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4979         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4980
4981         if (pte_present(ptent))
4982                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4983         else if (is_swap_pte(ptent))
4984                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4985         else if (pte_none(ptent))
4986                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4987
4988         if (!page && !ent.val)
4989                 return ret;
4990         if (page) {
4991                 /*
4992                  * Do only loose check w/o serialization.
4993                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4994                  * not under LRU exclusion.
4995                  */
4996                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4997                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4998                         if (is_device_private_page(page) ||
4999                             is_device_public_page(page))
5000                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5001                         if (target)
5002                                 target->page = page;
5003                 }
5004                 if (!ret || !target)
5005                         put_page(page);
5006         }
5007         /*
5008          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5009          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5010          */
5011         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5012             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5013                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5014                 if (target)
5015                         target->ent = ent;
5016         }
5017         return ret;
5018 }
5019
5020 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5021 /*
5022  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5023  * not support them for now.
5024  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5025  */
5026 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5027                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5028 {
5029         struct page *page = NULL;
5030         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5031
5032         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5033                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5034                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5035                 return ret;
5036         }
5037         page = pmd_page(pmd);
5038         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5039         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5040                 return ret;
5041         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5042                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5043                 if (target) {
5044                         get_page(page);
5045                         target->page = page;
5046                 }
5047         }
5048         return ret;
5049 }
5050 #else
5051 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5052                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5053 {
5054         return MC_TARGET_NONE;
5055 }
5056 #endif
5057
5058 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5059                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5060                                         struct mm_walk *walk)
5061 {
5062         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5063         pte_t *pte;
5064         spinlock_t *ptl;
5065
5066         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5067         if (ptl) {
5068                 /*
5069                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5070                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PUBLIC or
5071                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE but this might change.
5072                  */
5073                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5074                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5075                 spin_unlock(ptl);
5076                 return 0;
5077         }
5078
5079         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5080                 return 0;
5081         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5082         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5083                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5084                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5085         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5086         cond_resched();
5087
5088         return 0;
5089 }
5090
5091 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5092 {
5093         unsigned long precharge;
5094
5095         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5096                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5097                 .mm = mm,
5098         };
5099         down_read(&mm->mmap_sem);
5100         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
5101                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5102         up_read(&mm->mmap_sem);
5103
5104         precharge = mc.precharge;
5105         mc.precharge = 0;
5106
5107         return precharge;
5108 }
5109
5110 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5111 {
5112         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5113
5114         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5115         mc.moving_task = current;
5116         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5117 }
5118
5119 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5120 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5121 {
5122         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5123         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5124
5125         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5126         if (mc.precharge) {
5127                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5128                 mc.precharge = 0;
5129         }
5130         /*
5131          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5132          * we must uncharge here.
5133          */
5134         if (mc.moved_charge) {
5135                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5136                 mc.moved_charge = 0;
5137         }
5138         /* we must fixup refcnts and charges */
5139         if (mc.moved_swap) {
5140                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5141                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5142                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5143
5144                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5145
5146                 /*
5147                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5148                  * should uncharge to->memory.
5149                  */
5150                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5151                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5152
5153                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5154
5155                 mc.moved_swap = 0;
5156         }
5157         memcg_oom_recover(from);
5158         memcg_oom_recover(to);
5159         wake_up_all(&mc.waitq);
5160 }
5161
5162 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5163 {
5164         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5165
5166         /*
5167          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5168          * task migration.
5169          */
5170         mc.moving_task = NULL;
5171         __mem_cgroup_clear_mc();
5172         spin_lock(&mc.lock);
5173         mc.from = NULL;
5174         mc.to = NULL;
5175         mc.mm = NULL;
5176         spin_unlock(&mc.lock);
5177
5178         mmput(mm);
5179 }
5180
5181 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5182 {
5183         struct cgroup_subsys_state *css;
5184         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5185         struct mem_cgroup *from;
5186         struct task_struct *leader, *p;
5187         struct mm_struct *mm;
5188         unsigned long move_flags;
5189         int ret = 0;
5190
5191         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5192         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5193                 return 0;
5194
5195         /*
5196          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5197          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5198          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5199          * multiple.
5200          */
5201         p = NULL;
5202         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5203                 WARN_ON_ONCE(p);
5204                 p = leader;
5205                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5206         }
5207         if (!p)
5208                 return 0;
5209
5210         /*
5211          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5212          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5213          * So we need to save it, and keep it going.
5214          */
5215         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5216         if (!move_flags)
5217                 return 0;
5218
5219         from = mem_cgroup_from_task(p);
5220
5221         VM_BUG_ON(from == memcg);
5222
5223         mm = get_task_mm(p);
5224         if (!mm)
5225                 return 0;
5226         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5227         if (mm->owner == p) {
5228                 VM_BUG_ON(mc.from);
5229                 VM_BUG_ON(mc.to);
5230                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5231                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5232                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5233
5234                 spin_lock(&mc.lock);
5235                 mc.mm = mm;
5236                 mc.from = from;
5237                 mc.to = memcg;
5238                 mc.flags = move_flags;
5239                 spin_unlock(&mc.lock);
5240                 /* We set mc.moving_task later */
5241
5242                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5243                 if (ret)
5244                         mem_cgroup_clear_mc();
5245         } else {
5246                 mmput(mm);
5247         }
5248         return ret;
5249 }
5250
5251 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5252 {
5253         if (mc.to)
5254                 mem_cgroup_clear_mc();
5255 }
5256
5257 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5258                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5259                                 struct mm_walk *walk)
5260 {
5261         int ret = 0;
5262         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5263         pte_t *pte;
5264         spinlock_t *ptl;
5265         enum mc_target_type target_type;
5266         union mc_target target;
5267         struct page *page;
5268
5269         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5270         if (ptl) {
5271                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5272                         spin_unlock(ptl);
5273                         return 0;
5274                 }
5275                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5276                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5277                         page = target.page;
5278                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5279                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5280                                                              mc.from, mc.to)) {
5281                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5282                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5283                                 }
5284                                 putback_lru_page(page);
5285                         }
5286                         put_page(page);
5287                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5288                         page = target.page;
5289                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5290                                                      mc.from, mc.to)) {
5291                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5292                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5293                         }
5294                         put_page(page);
5295                 }
5296                 spin_unlock(ptl);
5297                 return 0;
5298         }
5299
5300         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5301                 return 0;
5302 retry:
5303         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5304         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5305                 pte_t ptent = *(pte++);
5306                 bool device = false;
5307                 swp_entry_t ent;
5308
5309                 if (!mc.precharge)
5310                         break;
5311
5312                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5313                 case MC_TARGET_DEVICE:
5314                         device = true;
5315                         /* fall through */
5316                 case MC_TARGET_PAGE:
5317                         page = target.page;
5318                         /*
5319                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5320                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5321                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5322                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5323                          */
5324                         if (PageTransCompound(page))
5325                                 goto put;
5326                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5327                                 goto put;
5328                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5329                                                 mc.from, mc.to)) {
5330                                 mc.precharge--;
5331                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5332                                 mc.moved_charge++;
5333                         }
5334                         if (!device)
5335                                 putback_lru_page(page);
5336 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5337                         put_page(page);
5338                         break;
5339                 case MC_TARGET_SWAP:
5340                         ent = target.ent;
5341                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5342                                 mc.precharge--;
5343                                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, 1);
5344                                 /* we fixup other refcnts and charges later. */
5345                                 mc.moved_swap++;
5346                         }
5347                         break;
5348                 default:
5349                         break;
5350                 }
5351         }
5352         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5353         cond_resched();
5354
5355         if (addr != end) {
5356                 /*
5357                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5358                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5359                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5360                  * phase.
5361                  */
5362                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5363                 if (!ret)
5364                         goto retry;
5365         }
5366
5367         return ret;
5368 }
5369
5370 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5371 {
5372         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5373                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5374                 .mm = mc.mm,
5375         };
5376
5377         lru_add_drain_all();
5378         /*
5379          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5380          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5381          * for already started RCU-only updates to finish.
5382          */
5383         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5384         synchronize_rcu();
5385 retry:
5386         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5387                 /*
5388                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5389                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5390                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5391                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5392                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5393                  */
5394                 __mem_cgroup_clear_mc();
5395                 cond_resched();
5396                 goto retry;
5397         }
5398         /*
5399          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5400          * additional charge, the page walk just aborts.
5401          */
5402         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5403
5404         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5405         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5406 }
5407
5408 static void mem_cgroup_move_task(void)
5409 {
5410         if (mc.to) {
5411                 mem_cgroup_move_charge();
5412                 mem_cgroup_clear_mc();
5413         }
5414 }
5415 #else   /* !CONFIG_MMU */
5416 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5417 {
5418         return 0;
5419 }
5420 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5421 {
5422 }
5423 static void mem_cgroup_move_task(void)
5424 {
5425 }
5426 #endif
5427
5428 /*
5429  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5430  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5431  * attempt.
5432  */
5433 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5434 {
5435         /*
5436          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5437          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5438          * on for the root memcg is enough.
5439          */
5440         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5441                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5442         else
5443                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5444 }
5445
5446 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5447                                struct cftype *cft)
5448 {
5449         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5450
5451         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5452 }
5453
5454 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5455 {
5456         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5457         unsigned long min = READ_ONCE(memcg->memory.min);
5458
5459         if (min == PAGE_COUNTER_MAX)
5460                 seq_puts(m, "max\n");
5461         else
5462                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)min * PAGE_SIZE);
5463
5464         return 0;
5465 }
5466
5467 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5468                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5469 {
5470         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5471         unsigned long min;
5472         int err;
5473
5474         buf = strstrip(buf);
5475         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5476         if (err)
5477                 return err;
5478
5479         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5480
5481         return nbytes;
5482 }
5483
5484 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5485 {
5486         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5487         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->memory.low);
5488
5489         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5490                 seq_puts(m, "max\n");
5491         else
5492                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5493
5494         return 0;
5495 }
5496
5497 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5498                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5499 {
5500         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5501         unsigned long low;
5502         int err;
5503
5504         buf = strstrip(buf);
5505         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5506         if (err)
5507                 return err;
5508
5509         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5510
5511         return nbytes;
5512 }
5513
5514 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5515 {
5516         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5517         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5518
5519         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5520                 seq_puts(m, "max\n");
5521         else
5522                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5523
5524         return 0;
5525 }
5526
5527 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5528                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5529 {
5530         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5531         unsigned long nr_pages;
5532         unsigned long high;
5533         int err;
5534
5535         buf = strstrip(buf);
5536         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5537         if (err)
5538                 return err;
5539
5540         memcg->high = high;
5541
5542         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5543         if (nr_pages > high)
5544                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5545                                              GFP_KERNEL, true);
5546
5547         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5548         return nbytes;
5549 }
5550
5551 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5552 {
5553         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5554         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.max);
5555
5556         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5557                 seq_puts(m, "max\n");
5558         else
5559                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5560
5561         return 0;
5562 }
5563
5564 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5565                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5566 {
5567         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5568         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5569         bool drained = false;
5570         unsigned long max;
5571         int err;
5572
5573         buf = strstrip(buf);
5574         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5575         if (err)
5576                 return err;
5577
5578         xchg(&memcg->memory.max, max);
5579
5580         for (;;) {
5581                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5582
5583                 if (nr_pages <= max)
5584                         break;
5585
5586                 if (signal_pending(current)) {
5587                         err = -EINTR;
5588                         break;
5589                 }
5590
5591                 if (!drained) {
5592                         drain_all_stock(memcg);
5593                         drained = true;
5594                         continue;
5595                 }
5596
5597                 if (nr_reclaims) {
5598                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5599                                                           GFP_KERNEL, true))
5600                                 nr_reclaims--;
5601                         continue;
5602                 }
5603
5604                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
5605                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5606                         break;
5607         }
5608
5609         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5610         return nbytes;
5611 }
5612
5613 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5614 {
5615         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5616
5617         seq_printf(m, "low %lu\n",
5618                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_LOW]));
5619         seq_printf(m, "high %lu\n",
5620                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_HIGH]));
5621         seq_printf(m, "max %lu\n",
5622                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_MAX]));
5623         seq_printf(m, "oom %lu\n",
5624                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM]));
5625         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
5626                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
5627
5628         return 0;
5629 }
5630
5631 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5632 {
5633         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5634         struct accumulated_stats acc;
5635         int i;
5636
5637         /*
5638          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5639          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5640          *
5641          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5642          * 1) generic big picture -> specifics and details
5643          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5644          *
5645          * Current memory state:
5646          */
5647
5648         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
5649         acc.stats_size = MEMCG_NR_STAT;
5650         acc.events_size = NR_VM_EVENT_ITEMS;
5651         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
5652
5653         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5654                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS] * PAGE_SIZE);
5655         seq_printf(m, "file %llu\n",
5656                    (u64)acc.stat[MEMCG_CACHE] * PAGE_SIZE);
5657         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5658                    (u64)acc.stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5659         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5660                    (u64)(acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] +
5661                          acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5662         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5663                    (u64)acc.stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5664
5665         seq_printf(m, "shmem %llu\n",
5666                    (u64)acc.stat[NR_SHMEM] * PAGE_SIZE);
5667         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5668                    (u64)acc.stat[NR_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5669         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5670                    (u64)acc.stat[NR_FILE_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5671         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5672                    (u64)acc.stat[NR_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5673
5674         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5675                 seq_printf(m, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5676                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
5677
5678         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5679                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5680         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5681                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5682
5683         /* Accumulated memory events */
5684
5685         seq_printf(m, "pgfault %lu\n", acc.events[PGFAULT]);
5686         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n", acc.events[PGMAJFAULT]);
5687
5688         seq_printf(m, "pgrefill %lu\n", acc.events[PGREFILL]);
5689         seq_printf(m, "pgscan %lu\n", acc.events[PGSCAN_KSWAPD] +
5690                    acc.events[PGSCAN_DIRECT]);
5691         seq_printf(m, "pgsteal %lu\n", acc.events[PGSTEAL_KSWAPD] +
5692                    acc.events[PGSTEAL_DIRECT]);
5693         seq_printf(m, "pgactivate %lu\n", acc.events[PGACTIVATE]);
5694         seq_printf(m, "pgdeactivate %lu\n", acc.events[PGDEACTIVATE]);
5695         seq_printf(m, "pglazyfree %lu\n", acc.events[PGLAZYFREE]);
5696         seq_printf(m, "pglazyfreed %lu\n", acc.events[PGLAZYFREED]);
5697
5698         seq_printf(m, "workingset_refault %lu\n",
5699                    acc.stat[WORKINGSET_REFAULT]);
5700         seq_printf(m, "workingset_activate %lu\n",
5701                    acc.stat[WORKINGSET_ACTIVATE]);
5702         seq_printf(m, "workingset_nodereclaim %lu\n",
5703                    acc.stat[WORKINGSET_NODERECLAIM]);
5704
5705         return 0;
5706 }
5707
5708 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
5709 {
5710         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5711
5712         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
5713
5714         return 0;
5715 }
5716
5717 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
5718                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5719 {
5720         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5721         int ret, oom_group;
5722
5723         buf = strstrip(buf);
5724         if (!buf)
5725                 return -EINVAL;
5726
5727         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
5728         if (ret)
5729                 return ret;
5730
5731         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
5732                 return -EINVAL;
5733
5734         memcg->oom_group = oom_group;
5735
5736         return nbytes;
5737 }
5738
5739 static struct cftype memory_files[] = {
5740         {
5741                 .name = "current",
5742                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5743                 .read_u64 = memory_current_read,
5744         },
5745         {
5746                 .name = "min",
5747                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5748                 .seq_show = memory_min_show,
5749                 .write = memory_min_write,
5750         },
5751         {
5752                 .name = "low",
5753                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5754                 .seq_show = memory_low_show,
5755                 .write = memory_low_write,
5756         },
5757         {
5758                 .name = "high",
5759                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5760                 .seq_show = memory_high_show,
5761                 .write = memory_high_write,
5762         },
5763         {
5764                 .name = "max",
5765                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5766                 .seq_show = memory_max_show,
5767                 .write = memory_max_write,
5768         },
5769         {
5770                 .name = "events",
5771                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5772                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5773                 .seq_show = memory_events_show,
5774         },
5775         {
5776                 .name = "stat",
5777                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5778                 .seq_show = memory_stat_show,
5779         },
5780         {
5781                 .name = "oom.group",
5782                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
5783                 .seq_show = memory_oom_group_show,
5784                 .write = memory_oom_group_write,
5785         },
5786         { }     /* terminate */
5787 };
5788
5789 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5790         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5791         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5792         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5793         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5794         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5795         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5796         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5797         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5798         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5799         .bind = mem_cgroup_bind,
5800         .dfl_cftypes = memory_files,
5801         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5802         .early_init = 0,
5803 };
5804
5805 /**
5806  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
5807  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
5808  * @memcg: the memory cgroup to check
5809  *
5810  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
5811  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
5812  *
5813  * Returns one of the following:
5814  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
5815  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
5816  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
5817  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
5818  *
5819  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
5820  *
5821  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
5822  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
5823  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
5824  *
5825  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
5826  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
5827  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
5828  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
5829  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
5830  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
5831  * protected memory.
5832  *
5833  *                                             low_usage
5834  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
5835  *                                        siblings_low_usage
5836  *
5837  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
5838  * low_usage = |
5839                | 0, otherwise.
5840  *
5841  *
5842  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
5843  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
5844  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
5845  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
5846  * distribution.
5847  *
5848  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
5849  *
5850  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
5851  *    //\\
5852  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
5853  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
5854  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
5855  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
5856  *
5857  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
5858  * is expected (approximately):
5859  *
5860  *     A/memory.current = 2G
5861  *
5862  *     B/memory.current = 1.3G
5863  *     C/memory.current = 0.6G
5864  *     D/memory.current = 0
5865  *     E/memory.current = 0
5866  *
5867  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
5868  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
5869  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
5870  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
5871  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
5872  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
5873  * as memory.low is a best-effort mechanism.
5874  */
5875 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
5876                                                 struct mem_cgroup *memcg)
5877 {
5878         struct mem_cgroup *parent;
5879         unsigned long emin, parent_emin;
5880         unsigned long elow, parent_elow;
5881         unsigned long usage;
5882
5883         if (mem_cgroup_disabled())
5884                 return MEMCG_PROT_NONE;
5885
5886         if (!root)
5887                 root = root_mem_cgroup;
5888         if (memcg == root)
5889                 return MEMCG_PROT_NONE;
5890
5891         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
5892         if (!usage)
5893                 return MEMCG_PROT_NONE;
5894
5895         emin = memcg->memory.min;
5896         elow = memcg->memory.low;
5897
5898         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5899         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
5900         if (!parent)
5901                 return MEMCG_PROT_NONE;
5902
5903         if (parent == root)
5904                 goto exit;
5905
5906         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
5907         emin = min(emin, parent_emin);
5908         if (emin && parent_emin) {
5909                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
5910
5911                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
5912                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
5913                         &parent->memory.children_min_usage);
5914
5915                 if (min_usage && siblings_min_usage)
5916                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
5917                                    siblings_min_usage);
5918         }
5919
5920         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
5921         elow = min(elow, parent_elow);
5922         if (elow && parent_elow) {
5923                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
5924
5925                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
5926                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
5927                         &parent->memory.children_low_usage);
5928
5929                 if (low_usage && siblings_low_usage)
5930                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
5931                                    siblings_low_usage);
5932         }
5933
5934 exit:
5935         memcg->memory.emin = emin;
5936         memcg->memory.elow = elow;
5937
5938         if (usage <= emin)
5939                 return MEMCG_PROT_MIN;
5940         else if (usage <= elow)
5941                 return MEMCG_PROT_LOW;
5942         else
5943                 return MEMCG_PROT_NONE;
5944 }
5945
5946 /**
5947  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5948  * @page: page to charge
5949  * @mm: mm context of the victim
5950  * @gfp_mask: reclaim mode
5951  * @memcgp: charged memcg return
5952  * @compound: charge the page as compound or small page
5953  *
5954  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5955  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5956  *
5957  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5958  * Otherwise, an error code is returned.
5959  *
5960  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5961  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5962  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5963  */
5964 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5965                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5966                           bool compound)
5967 {
5968         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5969         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5970         int ret = 0;
5971
5972         if (mem_cgroup_disabled())
5973                 goto out;
5974
5975         if (PageSwapCache(page)) {
5976                 /*
5977                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5978                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5979                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5980                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5981                  * in turn serializes uncharging.
5982                  */
5983                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5984                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
5985                         goto out;
5986
5987                 if (do_swap_account) {
5988                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5989                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5990
5991                         rcu_read_lock();
5992                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5993                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5994                                 memcg = NULL;
5995                         rcu_read_unlock();
5996                 }
5997         }
5998
5999         if (!memcg)
6000                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6001
6002         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6003
6004         css_put(&memcg->css);
6005 out:
6006         *memcgp = memcg;
6007         return ret;
6008 }
6009
6010 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6011                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6012                           bool compound)
6013 {
6014         struct mem_cgroup *memcg;
6015         int ret;
6016
6017         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6018         memcg = *memcgp;
6019         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6020         return ret;
6021 }
6022
6023 /**
6024  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6025  * @page: page to charge
6026  * @memcg: memcg to charge the page to
6027  * @lrucare: page might be on LRU already
6028  * @compound: charge the page as compound or small page
6029  *
6030  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6031  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6032  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6033  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6034  *
6035  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6036  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6037  *
6038  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6039  */
6040 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6041                               bool lrucare, bool compound)
6042 {
6043         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6044
6045         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6046         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6047
6048         if (mem_cgroup_disabled())
6049                 return;
6050         /*
6051          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6052          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6053          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6054          */
6055         if (!memcg)
6056                 return;
6057
6058         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6059
6060         local_irq_disable();
6061         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6062         memcg_check_events(memcg, page);
6063         local_irq_enable();
6064
6065         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6066                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6067                 /*
6068                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6069                  * let's not wait for it.  The page already received a
6070                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6071                  */
6072                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6073         }
6074 }
6075
6076 /**
6077  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6078  * @page: page to charge
6079  * @memcg: memcg to charge the page to
6080  * @compound: charge the page as compound or small page
6081  *
6082  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6083  */
6084 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6085                 bool compound)
6086 {
6087         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6088
6089         if (mem_cgroup_disabled())
6090                 return;
6091         /*
6092          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6093          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6094          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6095          */
6096         if (!memcg)
6097                 return;
6098
6099         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6100 }
6101
6102 struct uncharge_gather {
6103         struct mem_cgroup *memcg;
6104         unsigned long pgpgout;
6105         unsigned long nr_anon;
6106         unsigned long nr_file;
6107         unsigned long nr_kmem;
6108         unsigned long nr_huge;
6109         unsigned long nr_shmem;
6110         struct page *dummy_page;
6111 };
6112
6113 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6114 {
6115         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6116 }
6117
6118 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6119 {
6120         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6121         unsigned long flags;
6122
6123         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6124                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6125                 if (do_memsw_account())
6126                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6127                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6128                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6129                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6130         }
6131
6132         local_irq_save(flags);
6133         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6134         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6135         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6136         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6137         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6138         __this_cpu_add(ug->memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
6139         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6140         local_irq_restore(flags);
6141
6142         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6143                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6144 }
6145
6146 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6147 {
6148         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6149         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6150                         !PageHWPoison(page) , page);
6151
6152         if (!page->mem_cgroup)
6153                 return;
6154
6155         /*
6156          * Nobody should be changing or seriously looking at
6157          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6158          * exclusive access to the page.
6159          */
6160
6161         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6162                 if (ug->memcg) {
6163                         uncharge_batch(ug);
6164                         uncharge_gather_clear(ug);
6165                 }
6166                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6167         }
6168
6169         if (!PageKmemcg(page)) {
6170                 unsigned int nr_pages = 1;
6171
6172                 if (PageTransHuge(page)) {
6173                         nr_pages <<= compound_order(page);
6174                         ug->nr_huge += nr_pages;
6175                 }
6176                 if (PageAnon(page))
6177                         ug->nr_anon += nr_pages;
6178                 else {
6179                         ug->nr_file += nr_pages;
6180                         if (PageSwapBacked(page))
6181                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6182                 }
6183                 ug->pgpgout++;
6184         } else {
6185                 ug->nr_kmem += 1 << compound_order(page);
6186                 __ClearPageKmemcg(page);
6187         }
6188
6189         ug->dummy_page = page;
6190         page->mem_cgroup = NULL;
6191 }
6192
6193 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6194 {
6195         struct uncharge_gather ug;
6196         struct list_head *next;
6197
6198         uncharge_gather_clear(&ug);
6199
6200         /*
6201          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6202          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6203          */
6204         next = page_list->next;
6205         do {
6206                 struct page *page;
6207
6208                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6209                 next = page->lru.next;
6210
6211                 uncharge_page(page, &ug);
6212         } while (next != page_list);
6213
6214         if (ug.memcg)
6215                 uncharge_batch(&ug);
6216 }
6217
6218 /**
6219  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6220  * @page: page to uncharge
6221  *
6222  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6223  * mem_cgroup_commit_charge().
6224  */
6225 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6226 {
6227         struct uncharge_gather ug;
6228
6229         if (mem_cgroup_disabled())
6230                 return;
6231
6232         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6233         if (!page->mem_cgroup)
6234                 return;
6235
6236         uncharge_gather_clear(&ug);
6237         uncharge_page(page, &ug);
6238         uncharge_batch(&ug);
6239 }
6240
6241 /**
6242  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6243  * @page_list: list of pages to uncharge
6244  *
6245  * Uncharge a list of pages previously charged with
6246  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6247  */
6248 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6249 {
6250         if (mem_cgroup_disabled())
6251                 return;
6252
6253         if (!list_empty(page_list))
6254                 uncharge_list(page_list);
6255 }
6256
6257 /**
6258  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6259  * @oldpage: currently circulating page
6260  * @newpage: replacement page
6261  *
6262  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6263  * be uncharged upon free.
6264  *
6265  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6266  */
6267 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6268 {
6269         struct mem_cgroup *memcg;
6270         unsigned int nr_pages;
6271         bool compound;
6272         unsigned long flags;
6273
6274         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6275         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6276         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6277         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6278                        newpage);
6279
6280         if (mem_cgroup_disabled())
6281                 return;
6282
6283         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6284         if (newpage->mem_cgroup)
6285                 return;
6286
6287         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6288         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6289         if (!memcg)
6290                 return;
6291
6292         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6293         compound = PageTransHuge(newpage);
6294         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6295
6296         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6297         if (do_memsw_account())
6298                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6299         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6300
6301         commit_charge(newpage, memcg, false);
6302
6303         local_irq_save(flags);
6304         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6305         memcg_check_events(memcg, newpage);
6306         local_irq_restore(flags);
6307 }
6308
6309 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6310 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6311
6312 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6313 {
6314         struct mem_cgroup *memcg;
6315
6316         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6317                 return;
6318
6319         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6320         if (in_interrupt())
6321                 return;
6322
6323         rcu_read_lock();
6324         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6325         if (memcg == root_mem_cgroup)
6326                 goto out;
6327         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6328                 goto out;
6329         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6330                 sk->sk_memcg = memcg;
6331 out:
6332         rcu_read_unlock();
6333 }
6334
6335 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6336 {
6337         if (sk->sk_memcg)
6338                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6339 }
6340
6341 /**
6342  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6343  * @memcg: memcg to charge
6344  * @nr_pages: number of pages to charge
6345  *
6346  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6347  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6348  */
6349 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6350 {
6351         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6352
6353         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6354                 struct page_counter *fail;
6355
6356                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6357                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6358                         return true;
6359                 }
6360                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6361                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6362                 return false;
6363         }
6364
6365         /* Don't block in the packet receive path */
6366         if (in_softirq())
6367                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6368
6369         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6370
6371         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6372                 return true;
6373
6374         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6375         return false;
6376 }
6377
6378 /**
6379  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6380  * @memcg: memcg to uncharge
6381  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6382  */
6383 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6384 {
6385         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6386                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6387                 return;
6388         }
6389
6390         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6391
6392         refill_stock(memcg, nr_pages);
6393 }
6394
6395 static int __init cgroup_memory(char *s)
6396 {
6397         char *token;
6398
6399         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6400                 if (!*token)
6401                         continue;
6402                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6403                         cgroup_memory_nosocket = true;
6404                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6405                         cgroup_memory_nokmem = true;
6406         }
6407         return 0;
6408 }
6409 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6410
6411 /*
6412  * subsys_initcall() for memory controller.
6413  *
6414  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6415  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6416  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6417  * should be initialized from here.
6418  */
6419 static int __init mem_cgroup_init(void)
6420 {
6421         int cpu, node;
6422
6423 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6424         /*
6425          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6426          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6427          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6428          * destroyed simultaneously.
6429          */
6430         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6431         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6432 #endif
6433
6434         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6435                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6436
6437         for_each_possible_cpu(cpu)
6438                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6439                           drain_local_stock);
6440
6441         for_each_node(node) {
6442                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6443
6444                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6445                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6446
6447                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6448                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6449                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6450                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6451         }
6452
6453         return 0;
6454 }
6455 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6456
6457 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6458 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6459 {
6460         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6461                 /*
6462                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6463                  * always be >= 1.
6464                  */
6465                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6466                         VM_BUG_ON(1);
6467                         break;
6468                 }
6469                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6470                 if (!memcg)
6471                         memcg = root_mem_cgroup;
6472         }
6473         return memcg;
6474 }
6475
6476 /**
6477  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6478  * @page: page whose memsw charge to transfer
6479  * @entry: swap entry to move the charge to
6480  *
6481  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6482  */
6483 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6484 {
6485         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6486         unsigned int nr_entries;
6487         unsigned short oldid;
6488
6489         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6490         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6491
6492         if (!do_memsw_account())
6493                 return;
6494
6495         memcg = page->mem_cgroup;
6496
6497         /* Readahead page, never charged */
6498         if (!memcg)
6499                 return;
6500
6501         /*
6502          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6503          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6504          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6505          */
6506         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6507         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6508         /* Get references for the tail pages, too */
6509         if (nr_entries > 1)
6510                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6511         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6512                                    nr_entries);
6513         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6514         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6515
6516         page->mem_cgroup = NULL;
6517
6518         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6519                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6520
6521         if (memcg != swap_memcg) {
6522                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6523                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6524                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6525         }
6526
6527         /*
6528          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6529          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6530          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6531          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6532          */
6533         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6534         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6535                                      -nr_entries);
6536         memcg_check_events(memcg, page);
6537
6538         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6539                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6540 }
6541
6542 /**
6543  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6544  * @page: page being added to swap
6545  * @entry: swap entry to charge
6546  *
6547  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6548  *
6549  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6550  */
6551 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6552 {
6553         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6554         struct page_counter *counter;
6555         struct mem_cgroup *memcg;
6556         unsigned short oldid;
6557
6558         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6559                 return 0;
6560
6561         memcg = page->mem_cgroup;
6562
6563         /* Readahead page, never charged */
6564         if (!memcg)
6565                 return 0;
6566
6567         if (!entry.val) {
6568                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6569                 return 0;
6570         }
6571
6572         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6573
6574         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6575             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6576                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6577                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6578                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6579                 return -ENOMEM;
6580         }
6581
6582         /* Get references for the tail pages, too */
6583         if (nr_pages > 1)
6584                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6585         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6586         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6587         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
6588
6589         return 0;
6590 }
6591
6592 /**
6593  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
6594  * @entry: swap entry to uncharge
6595  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
6596  */
6597 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
6598 {
6599         struct mem_cgroup *memcg;
6600         unsigned short id;
6601
6602         if (!do_swap_account)
6603                 return;
6604
6605         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
6606         rcu_read_lock();
6607         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6608         if (memcg) {
6609                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6610                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6611                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
6612                         else
6613                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
6614                 }
6615                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
6616                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
6617         }
6618         rcu_read_unlock();
6619 }
6620
6621 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
6622 {
6623         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
6624
6625         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6626                 return nr_swap_pages;
6627         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6628                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
6629                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
6630                                       page_counter_read(&memcg->swap));
6631         return nr_swap_pages;
6632 }
6633
6634 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
6635 {
6636         struct mem_cgroup *memcg;
6637
6638         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6639
6640         if (vm_swap_full())
6641                 return true;
6642         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6643                 return false;
6644
6645         memcg = page->mem_cgroup;
6646         if (!memcg)
6647                 return false;
6648
6649         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6650                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
6651                         return true;
6652
6653         return false;
6654 }
6655
6656 /* for remember boot option*/
6657 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6658 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6659 #else
6660 static int really_do_swap_account __initdata;
6661 #endif
6662
6663 static int __init enable_swap_account(char *s)
6664 {
6665         if (!strcmp(s, "1"))
6666                 really_do_swap_account = 1;
6667         else if (!strcmp(s, "0"))
6668                 really_do_swap_account = 0;
6669         return 1;
6670 }
6671 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6672
6673 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6674                              struct cftype *cft)
6675 {
6676         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6677
6678         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6679 }
6680
6681 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6682 {
6683         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6684         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.max);
6685
6686         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6687                 seq_puts(m, "max\n");
6688         else
6689                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6690
6691         return 0;
6692 }
6693
6694 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6695                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6696 {
6697         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6698         unsigned long max;
6699         int err;
6700
6701         buf = strstrip(buf);
6702         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6703         if (err)
6704                 return err;
6705
6706         xchg(&memcg->swap.max, max);
6707
6708         return nbytes;
6709 }
6710
6711 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6712 {
6713         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6714
6715         seq_printf(m, "max %lu\n",
6716                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
6717         seq_printf(m, "fail %lu\n",
6718                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
6719
6720         return 0;
6721 }
6722
6723 static struct cftype swap_files[] = {
6724         {
6725                 .name = "swap.current",
6726                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6727                 .read_u64 = swap_current_read,
6728         },
6729         {
6730                 .name = "swap.max",
6731                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6732                 .seq_show = swap_max_show,
6733                 .write = swap_max_write,
6734         },
6735         {
6736                 .name = "swap.events",
6737                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6738                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
6739                 .seq_show = swap_events_show,
6740         },
6741         { }     /* terminate */
6742 };
6743
6744 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6745         {
6746                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6747                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6748                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6749         },
6750         {
6751                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6752                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6753                 .write = mem_cgroup_reset,
6754                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6755         },
6756         {
6757                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6758                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6759                 .write = mem_cgroup_write,
6760                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6761         },
6762         {
6763                 .name = "memsw.failcnt",
6764                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6765                 .write = mem_cgroup_reset,
6766                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6767         },
6768         { },    /* terminate */
6769 };
6770
6771 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6772 {
6773         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6774                 do_swap_account = 1;
6775                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6776                                                swap_files));
6777                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6778                                                   memsw_cgroup_files));
6779         }
6780         return 0;
6781 }
6782 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6783
6784 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */