OSDN Git Service

Merge tag 'tty-5.0-rc6' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/tty
[uclinux-h8/linux.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/sched/mm.h>
39 #include <linux/shmem_fs.h>
40 #include <linux/hugetlb.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/smp.h>
43 #include <linux/page-flags.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/bit_spinlock.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/limits.h>
48 #include <linux/export.h>
49 #include <linux/mutex.h>
50 #include <linux/rbtree.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swap.h>
53 #include <linux/swapops.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/eventfd.h>
56 #include <linux/poll.h>
57 #include <linux/sort.h>
58 #include <linux/fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/vmpressure.h>
61 #include <linux/mm_inline.h>
62 #include <linux/swap_cgroup.h>
63 #include <linux/cpu.h>
64 #include <linux/oom.h>
65 #include <linux/lockdep.h>
66 #include <linux/file.h>
67 #include <linux/tracehook.h>
68 #include "internal.h"
69 #include <net/sock.h>
70 #include <net/ip.h>
71 #include "slab.h"
72
73 #include <linux/uaccess.h>
74
75 #include <trace/events/vmscan.h>
76
77 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
78 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
79
80 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
81
82 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
83
84 /* Socket memory accounting disabled? */
85 static bool cgroup_memory_nosocket;
86
87 /* Kernel memory accounting disabled? */
88 static bool cgroup_memory_nokmem;
89
90 /* Whether the swap controller is active */
91 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
92 int do_swap_account __read_mostly;
93 #else
94 #define do_swap_account         0
95 #endif
96
97 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
98 static bool do_memsw_account(void)
99 {
100         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
101 }
102
103 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
104         "inactive_anon",
105         "active_anon",
106         "inactive_file",
107         "active_file",
108         "unevictable",
109 };
110
111 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
112 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
113 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
114
115 /*
116  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
117  * their hierarchy representation
118  */
119
120 struct mem_cgroup_tree_per_node {
121         struct rb_root rb_root;
122         struct rb_node *rb_rightmost;
123         spinlock_t lock;
124 };
125
126 struct mem_cgroup_tree {
127         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
128 };
129
130 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
131
132 /* for OOM */
133 struct mem_cgroup_eventfd_list {
134         struct list_head list;
135         struct eventfd_ctx *eventfd;
136 };
137
138 /*
139  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
140  */
141 struct mem_cgroup_event {
142         /*
143          * memcg which the event belongs to.
144          */
145         struct mem_cgroup *memcg;
146         /*
147          * eventfd to signal userspace about the event.
148          */
149         struct eventfd_ctx *eventfd;
150         /*
151          * Each of these stored in a list by the cgroup.
152          */
153         struct list_head list;
154         /*
155          * register_event() callback will be used to add new userspace
156          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
157          * on eventfd to send notification to userspace.
158          */
159         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
160                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
161         /*
162          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
163          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
164          * if you want provide notification functionality.
165          */
166         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
167                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
168         /*
169          * All fields below needed to unregister event when
170          * userspace closes eventfd.
171          */
172         poll_table pt;
173         wait_queue_head_t *wqh;
174         wait_queue_entry_t wait;
175         struct work_struct remove;
176 };
177
178 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
179 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
180
181 /* Stuffs for move charges at task migration. */
182 /*
183  * Types of charges to be moved.
184  */
185 #define MOVE_ANON       0x1U
186 #define MOVE_FILE       0x2U
187 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
188
189 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
190 static struct move_charge_struct {
191         spinlock_t        lock; /* for from, to */
192         struct mm_struct  *mm;
193         struct mem_cgroup *from;
194         struct mem_cgroup *to;
195         unsigned long flags;
196         unsigned long precharge;
197         unsigned long moved_charge;
198         unsigned long moved_swap;
199         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
200         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
201 } mc = {
202         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
203         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
204 };
205
206 /*
207  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
208  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
209  */
210 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
211 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
212
213 enum charge_type {
214         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
216         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
217         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
218         NR_CHARGE_TYPE,
219 };
220
221 /* for encoding cft->private value on file */
222 enum res_type {
223         _MEM,
224         _MEMSWAP,
225         _OOM_TYPE,
226         _KMEM,
227         _TCP,
228 };
229
230 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
231 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
232 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
233 /* Used for OOM nofiier */
234 #define OOM_CONTROL             (0)
235
236 /*
237  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
238  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
239  * be used for reference counting.
240  */
241 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
242         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
243              iter != NULL;                              \
244              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
245
246 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
247         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
248              iter != NULL;                              \
249              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
250
251 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
252 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
253 {
254         if (!memcg)
255                 memcg = root_mem_cgroup;
256         return &memcg->vmpressure;
257 }
258
259 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
260 {
261         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
262 }
263
264 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
265 /*
266  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
267  * The main reason for not using cgroup id for this:
268  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
269  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
270  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
271  *  200 entry array for that.
272  *
273  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
274  * will double each time we have to increase it.
275  */
276 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
277 int memcg_nr_cache_ids;
278
279 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
280 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
281
282 void memcg_get_cache_ids(void)
283 {
284         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
285 }
286
287 void memcg_put_cache_ids(void)
288 {
289         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
290 }
291
292 /*
293  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
294  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
295  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
296  * tunable, but that is strictly not necessary.
297  *
298  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
299  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
300  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
301  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
302  * increase ours as well if it increases.
303  */
304 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
305 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
306
307 /*
308  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
309  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
310  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
311  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
312  */
313 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
314 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
315
316 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
317
318 static int memcg_shrinker_map_size;
319 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
320
321 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
322 {
323         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
324 }
325
326 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
327                                          int size, int old_size)
328 {
329         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
330         int nid;
331
332         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
333
334         for_each_node(nid) {
335                 old = rcu_dereference_protected(
336                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
337                 /* Not yet online memcg */
338                 if (!old)
339                         return 0;
340
341                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
342                 if (!new)
343                         return -ENOMEM;
344
345                 /* Set all old bits, clear all new bits */
346                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
347                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
348
349                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
350                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
351         }
352
353         return 0;
354 }
355
356 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
357 {
358         struct mem_cgroup_per_node *pn;
359         struct memcg_shrinker_map *map;
360         int nid;
361
362         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
363                 return;
364
365         for_each_node(nid) {
366                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
367                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
368                 if (map)
369                         kvfree(map);
370                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
371         }
372 }
373
374 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
375 {
376         struct memcg_shrinker_map *map;
377         int nid, size, ret = 0;
378
379         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
380                 return 0;
381
382         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
383         size = memcg_shrinker_map_size;
384         for_each_node(nid) {
385                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
386                 if (!map) {
387                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
388                         ret = -ENOMEM;
389                         break;
390                 }
391                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
392         }
393         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
394
395         return ret;
396 }
397
398 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
399 {
400         int size, old_size, ret = 0;
401         struct mem_cgroup *memcg;
402
403         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
404         old_size = memcg_shrinker_map_size;
405         if (size <= old_size)
406                 return 0;
407
408         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
409         if (!root_mem_cgroup)
410                 goto unlock;
411
412         for_each_mem_cgroup(memcg) {
413                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
414                         continue;
415                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
416                 if (ret)
417                         goto unlock;
418         }
419 unlock:
420         if (!ret)
421                 memcg_shrinker_map_size = size;
422         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
423         return ret;
424 }
425
426 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
427 {
428         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
429                 struct memcg_shrinker_map *map;
430
431                 rcu_read_lock();
432                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
433                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
434                 smp_mb__before_atomic();
435                 set_bit(shrinker_id, map->map);
436                 rcu_read_unlock();
437         }
438 }
439
440 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
441 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
442 {
443         return 0;
444 }
445 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
446 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
447
448 /**
449  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
450  * @page: page of interest
451  *
452  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
453  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
454  * until it is released.
455  *
456  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
457  * is returned.
458  */
459 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
460 {
461         struct mem_cgroup *memcg;
462
463         memcg = page->mem_cgroup;
464
465         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
466                 memcg = root_mem_cgroup;
467
468         return &memcg->css;
469 }
470
471 /**
472  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
473  * @page: the page
474  *
475  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
476  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
477  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
478  *
479  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
480  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
481  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
482  * do not care (such as procfs interfaces).
483  */
484 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
485 {
486         struct mem_cgroup *memcg;
487         unsigned long ino = 0;
488
489         rcu_read_lock();
490         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
491         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
492                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
493         if (memcg)
494                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
495         rcu_read_unlock();
496         return ino;
497 }
498
499 static struct mem_cgroup_per_node *
500 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
501 {
502         int nid = page_to_nid(page);
503
504         return memcg->nodeinfo[nid];
505 }
506
507 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
508 soft_limit_tree_node(int nid)
509 {
510         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
511 }
512
513 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
514 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
515 {
516         int nid = page_to_nid(page);
517
518         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
519 }
520
521 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
522                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
523                                          unsigned long new_usage_in_excess)
524 {
525         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
526         struct rb_node *parent = NULL;
527         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
528         bool rightmost = true;
529
530         if (mz->on_tree)
531                 return;
532
533         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
534         if (!mz->usage_in_excess)
535                 return;
536         while (*p) {
537                 parent = *p;
538                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
539                                         tree_node);
540                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
541                         p = &(*p)->rb_left;
542                         rightmost = false;
543                 }
544
545                 /*
546                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
547                  * limit by the same amount
548                  */
549                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
550                         p = &(*p)->rb_right;
551         }
552
553         if (rightmost)
554                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
555
556         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
557         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
558         mz->on_tree = true;
559 }
560
561 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
562                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
563 {
564         if (!mz->on_tree)
565                 return;
566
567         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
568                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
569
570         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
571         mz->on_tree = false;
572 }
573
574 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
575                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
576 {
577         unsigned long flags;
578
579         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
580         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
581         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
582 }
583
584 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
585 {
586         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
587         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
588         unsigned long excess = 0;
589
590         if (nr_pages > soft_limit)
591                 excess = nr_pages - soft_limit;
592
593         return excess;
594 }
595
596 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
597 {
598         unsigned long excess;
599         struct mem_cgroup_per_node *mz;
600         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
601
602         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
603         if (!mctz)
604                 return;
605         /*
606          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
607          * because their event counter is not touched.
608          */
609         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
610                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
611                 excess = soft_limit_excess(memcg);
612                 /*
613                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
614                  * mem is over its softlimit.
615                  */
616                 if (excess || mz->on_tree) {
617                         unsigned long flags;
618
619                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
620                         /* if on-tree, remove it */
621                         if (mz->on_tree)
622                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
623                         /*
624                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
625                          * If excess is 0, no tree ops.
626                          */
627                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
628                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
629                 }
630         }
631 }
632
633 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
634 {
635         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
636         struct mem_cgroup_per_node *mz;
637         int nid;
638
639         for_each_node(nid) {
640                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
641                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
642                 if (mctz)
643                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
644         }
645 }
646
647 static struct mem_cgroup_per_node *
648 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
649 {
650         struct mem_cgroup_per_node *mz;
651
652 retry:
653         mz = NULL;
654         if (!mctz->rb_rightmost)
655                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
656
657         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
658                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
659         /*
660          * Remove the node now but someone else can add it back,
661          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
662          * position in the tree.
663          */
664         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
665         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
666             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
667                 goto retry;
668 done:
669         return mz;
670 }
671
672 static struct mem_cgroup_per_node *
673 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
674 {
675         struct mem_cgroup_per_node *mz;
676
677         spin_lock_irq(&mctz->lock);
678         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
679         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
680         return mz;
681 }
682
683 static unsigned long memcg_sum_events(struct mem_cgroup *memcg,
684                                       int event)
685 {
686         return atomic_long_read(&memcg->events[event]);
687 }
688
689 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
690                                          struct page *page,
691                                          bool compound, int nr_pages)
692 {
693         /*
694          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
695          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
696          */
697         if (PageAnon(page))
698                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
699         else {
700                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
701                 if (PageSwapBacked(page))
702                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
703         }
704
705         if (compound) {
706                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
707                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
708         }
709
710         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
711         if (nr_pages > 0)
712                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
713         else {
714                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
715                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
716         }
717
718         __this_cpu_add(memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
719 }
720
721 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
722                                            int nid, unsigned int lru_mask)
723 {
724         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
725         unsigned long nr = 0;
726         enum lru_list lru;
727
728         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
729
730         for_each_lru(lru) {
731                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
732                         continue;
733                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
734         }
735         return nr;
736 }
737
738 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
739                         unsigned int lru_mask)
740 {
741         unsigned long nr = 0;
742         int nid;
743
744         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
745                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
746         return nr;
747 }
748
749 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
750                                        enum mem_cgroup_events_target target)
751 {
752         unsigned long val, next;
753
754         val = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->nr_page_events);
755         next = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->targets[target]);
756         /* from time_after() in jiffies.h */
757         if ((long)(next - val) < 0) {
758                 switch (target) {
759                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
760                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
761                         break;
762                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
763                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
764                         break;
765                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
766                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
767                         break;
768                 default:
769                         break;
770                 }
771                 __this_cpu_write(memcg->stat_cpu->targets[target], next);
772                 return true;
773         }
774         return false;
775 }
776
777 /*
778  * Check events in order.
779  *
780  */
781 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
782 {
783         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
784         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
785                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
786                 bool do_softlimit;
787                 bool do_numainfo __maybe_unused;
788
789                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
790                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
791 #if MAX_NUMNODES > 1
792                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
793                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
794 #endif
795                 mem_cgroup_threshold(memcg);
796                 if (unlikely(do_softlimit))
797                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
798 #if MAX_NUMNODES > 1
799                 if (unlikely(do_numainfo))
800                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
801 #endif
802         }
803 }
804
805 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
806 {
807         /*
808          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
809          * if it races with swapoff, page migration, etc.
810          * So this can be called with p == NULL.
811          */
812         if (unlikely(!p))
813                 return NULL;
814
815         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
816 }
817 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
818
819 /**
820  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
821  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
822  *
823  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
824  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
825  * returned.
826  */
827 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
828 {
829         struct mem_cgroup *memcg;
830
831         if (mem_cgroup_disabled())
832                 return NULL;
833
834         rcu_read_lock();
835         do {
836                 /*
837                  * Page cache insertions can happen withou an
838                  * actual mm context, e.g. during disk probing
839                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
840                  */
841                 if (unlikely(!mm))
842                         memcg = root_mem_cgroup;
843                 else {
844                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
845                         if (unlikely(!memcg))
846                                 memcg = root_mem_cgroup;
847                 }
848         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
849         rcu_read_unlock();
850         return memcg;
851 }
852 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
853
854 /**
855  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
856  * @page: page from which memcg should be extracted.
857  *
858  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
859  * root_mem_cgroup is returned.
860  */
861 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
862 {
863         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
864
865         if (mem_cgroup_disabled())
866                 return NULL;
867
868         rcu_read_lock();
869         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
870                 memcg = root_mem_cgroup;
871         rcu_read_unlock();
872         return memcg;
873 }
874 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
875
876 /**
877  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
878  */
879 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
880 {
881         if (unlikely(current->active_memcg)) {
882                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
883
884                 rcu_read_lock();
885                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
886                         memcg = current->active_memcg;
887                 rcu_read_unlock();
888                 return memcg;
889         }
890         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
891 }
892
893 /**
894  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
895  * @root: hierarchy root
896  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
897  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
898  *
899  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
900  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
901  *
902  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
903  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
904  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
905  *
906  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
907  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
908  * reclaimers operating on the same node and priority.
909  */
910 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
911                                    struct mem_cgroup *prev,
912                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
913 {
914         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
915         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
916         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
917         struct mem_cgroup *pos = NULL;
918
919         if (mem_cgroup_disabled())
920                 return NULL;
921
922         if (!root)
923                 root = root_mem_cgroup;
924
925         if (prev && !reclaim)
926                 pos = prev;
927
928         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
929                 if (prev)
930                         goto out;
931                 return root;
932         }
933
934         rcu_read_lock();
935
936         if (reclaim) {
937                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
938
939                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
940                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
941
942                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
943                         goto out_unlock;
944
945                 while (1) {
946                         pos = READ_ONCE(iter->position);
947                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
948                                 break;
949                         /*
950                          * css reference reached zero, so iter->position will
951                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
952                          * rely on this happening soon, because ->css_released
953                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
954                          * might block it. So we clear iter->position right
955                          * away.
956                          */
957                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
958                 }
959         }
960
961         if (pos)
962                 css = &pos->css;
963
964         for (;;) {
965                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
966                 if (!css) {
967                         /*
968                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
969                          * new one might jump in right at the end of
970                          * the hierarchy - make sure they see at least
971                          * one group and restart from the beginning.
972                          */
973                         if (!prev)
974                                 continue;
975                         break;
976                 }
977
978                 /*
979                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
980                  * is provided by the caller, so we know it's alive
981                  * and kicking, and don't take an extra reference.
982                  */
983                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
984
985                 if (css == &root->css)
986                         break;
987
988                 if (css_tryget(css))
989                         break;
990
991                 memcg = NULL;
992         }
993
994         if (reclaim) {
995                 /*
996                  * The position could have already been updated by a competing
997                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
998                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
999                  */
1000                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1001
1002                 if (pos)
1003                         css_put(&pos->css);
1004
1005                 if (!memcg)
1006                         iter->generation++;
1007                 else if (!prev)
1008                         reclaim->generation = iter->generation;
1009         }
1010
1011 out_unlock:
1012         rcu_read_unlock();
1013 out:
1014         if (prev && prev != root)
1015                 css_put(&prev->css);
1016
1017         return memcg;
1018 }
1019
1020 /**
1021  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1022  * @root: hierarchy root
1023  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1024  */
1025 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1026                            struct mem_cgroup *prev)
1027 {
1028         if (!root)
1029                 root = root_mem_cgroup;
1030         if (prev && prev != root)
1031                 css_put(&prev->css);
1032 }
1033
1034 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1035 {
1036         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1037         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1038         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1039         int nid;
1040         int i;
1041
1042         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1043                 for_each_node(nid) {
1044                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
1045                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1046                                 iter = &mz->iter[i];
1047                                 cmpxchg(&iter->position,
1048                                         dead_memcg, NULL);
1049                         }
1050                 }
1051         }
1052 }
1053
1054 /**
1055  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1056  * @memcg: hierarchy root
1057  * @fn: function to call for each task
1058  * @arg: argument passed to @fn
1059  *
1060  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1061  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1062  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1063  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1064  *
1065  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1066  */
1067 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1068                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1069 {
1070         struct mem_cgroup *iter;
1071         int ret = 0;
1072
1073         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1074
1075         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1076                 struct css_task_iter it;
1077                 struct task_struct *task;
1078
1079                 css_task_iter_start(&iter->css, 0, &it);
1080                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1081                         ret = fn(task, arg);
1082                 css_task_iter_end(&it);
1083                 if (ret) {
1084                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1085                         break;
1086                 }
1087         }
1088         return ret;
1089 }
1090
1091 /**
1092  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1093  * @page: the page
1094  * @pgdat: pgdat of the page
1095  *
1096  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1097  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1098  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1099  */
1100 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1101 {
1102         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1103         struct mem_cgroup *memcg;
1104         struct lruvec *lruvec;
1105
1106         if (mem_cgroup_disabled()) {
1107                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1108                 goto out;
1109         }
1110
1111         memcg = page->mem_cgroup;
1112         /*
1113          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1114          * possibly migrated - before they are charged.
1115          */
1116         if (!memcg)
1117                 memcg = root_mem_cgroup;
1118
1119         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1120         lruvec = &mz->lruvec;
1121 out:
1122         /*
1123          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1124          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1125          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1126          */
1127         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1128                 lruvec->pgdat = pgdat;
1129         return lruvec;
1130 }
1131
1132 /**
1133  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1134  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1135  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1136  * @zid: zone id of the accounted pages
1137  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1138  *
1139  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1140  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1141  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1142  */
1143 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1144                                 int zid, int nr_pages)
1145 {
1146         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1147         unsigned long *lru_size;
1148         long size;
1149
1150         if (mem_cgroup_disabled())
1151                 return;
1152
1153         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1154         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1155
1156         if (nr_pages < 0)
1157                 *lru_size += nr_pages;
1158
1159         size = *lru_size;
1160         if (WARN_ONCE(size < 0,
1161                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1162                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1163                 VM_BUG_ON(1);
1164                 *lru_size = 0;
1165         }
1166
1167         if (nr_pages > 0)
1168                 *lru_size += nr_pages;
1169 }
1170
1171 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1172 {
1173         struct mem_cgroup *task_memcg;
1174         struct task_struct *p;
1175         bool ret;
1176
1177         p = find_lock_task_mm(task);
1178         if (p) {
1179                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1180                 task_unlock(p);
1181         } else {
1182                 /*
1183                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1184                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1185                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1186                  */
1187                 rcu_read_lock();
1188                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1189                 css_get(&task_memcg->css);
1190                 rcu_read_unlock();
1191         }
1192         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1193         css_put(&task_memcg->css);
1194         return ret;
1195 }
1196
1197 /**
1198  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1199  * @memcg: the memory cgroup
1200  *
1201  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1202  * pages.
1203  */
1204 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1205 {
1206         unsigned long margin = 0;
1207         unsigned long count;
1208         unsigned long limit;
1209
1210         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1211         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1212         if (count < limit)
1213                 margin = limit - count;
1214
1215         if (do_memsw_account()) {
1216                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1217                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1218                 if (count <= limit)
1219                         margin = min(margin, limit - count);
1220                 else
1221                         margin = 0;
1222         }
1223
1224         return margin;
1225 }
1226
1227 /*
1228  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1229  *
1230  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1231  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1232  * caused by "move".
1233  */
1234 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1235 {
1236         struct mem_cgroup *from;
1237         struct mem_cgroup *to;
1238         bool ret = false;
1239         /*
1240          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1241          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1242          */
1243         spin_lock(&mc.lock);
1244         from = mc.from;
1245         to = mc.to;
1246         if (!from)
1247                 goto unlock;
1248
1249         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1250                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1251 unlock:
1252         spin_unlock(&mc.lock);
1253         return ret;
1254 }
1255
1256 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1257 {
1258         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1259                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1260                         DEFINE_WAIT(wait);
1261                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1262                         /* moving charge context might have finished. */
1263                         if (mc.moving_task)
1264                                 schedule();
1265                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1266                         return true;
1267                 }
1268         }
1269         return false;
1270 }
1271
1272 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
1273         MEMCG_CACHE,
1274         MEMCG_RSS,
1275         MEMCG_RSS_HUGE,
1276         NR_SHMEM,
1277         NR_FILE_MAPPED,
1278         NR_FILE_DIRTY,
1279         NR_WRITEBACK,
1280         MEMCG_SWAP,
1281 };
1282
1283 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
1284         "cache",
1285         "rss",
1286         "rss_huge",
1287         "shmem",
1288         "mapped_file",
1289         "dirty",
1290         "writeback",
1291         "swap",
1292 };
1293
1294 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1295 /**
1296  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1297  * memory controller.
1298  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1299  * @p: Task that is going to be killed
1300  *
1301  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1302  * enabled
1303  */
1304 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1305 {
1306         rcu_read_lock();
1307
1308         if (memcg) {
1309                 pr_cont(",oom_memcg=");
1310                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1311         } else
1312                 pr_cont(",global_oom");
1313         if (p) {
1314                 pr_cont(",task_memcg=");
1315                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1316         }
1317         rcu_read_unlock();
1318 }
1319
1320 /**
1321  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1322  * memory controller.
1323  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1324  */
1325 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1326 {
1327         struct mem_cgroup *iter;
1328         unsigned int i;
1329
1330         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1331                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1332                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1333         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1334                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1335                 K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1336         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1337                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1338                 K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1339
1340         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1341                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1342                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1343                 pr_cont(":");
1344
1345                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
1346                         if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_swap_account)
1347                                 continue;
1348                         pr_cont(" %s:%luKB", memcg1_stat_names[i],
1349                                 K(memcg_page_state(iter, memcg1_stats[i])));
1350                 }
1351
1352                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1353                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1354                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1355
1356                 pr_cont("\n");
1357         }
1358 }
1359
1360 /*
1361  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1362  */
1363 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1364 {
1365         unsigned long max;
1366
1367         max = memcg->memory.max;
1368         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1369                 unsigned long memsw_max;
1370                 unsigned long swap_max;
1371
1372                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1373                 swap_max = memcg->swap.max;
1374                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1375                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1376         }
1377         return max;
1378 }
1379
1380 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1381                                      int order)
1382 {
1383         struct oom_control oc = {
1384                 .zonelist = NULL,
1385                 .nodemask = NULL,
1386                 .memcg = memcg,
1387                 .gfp_mask = gfp_mask,
1388                 .order = order,
1389         };
1390         bool ret;
1391
1392         mutex_lock(&oom_lock);
1393         ret = out_of_memory(&oc);
1394         mutex_unlock(&oom_lock);
1395         return ret;
1396 }
1397
1398 #if MAX_NUMNODES > 1
1399
1400 /**
1401  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1402  * @memcg: the target memcg
1403  * @nid: the node ID to be checked.
1404  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1405  *
1406  * This function returns whether the specified memcg contains any
1407  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1408  * pages in the node.
1409  */
1410 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1411                 int nid, bool noswap)
1412 {
1413         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1414                 return true;
1415         if (noswap || !total_swap_pages)
1416                 return false;
1417         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1418                 return true;
1419         return false;
1420
1421 }
1422
1423 /*
1424  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1425  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1426  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1427  *
1428  */
1429 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1430 {
1431         int nid;
1432         /*
1433          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1434          * pagein/pageout changes since the last update.
1435          */
1436         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1437                 return;
1438         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1439                 return;
1440
1441         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1442         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1443
1444         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1445
1446                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1447                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1448         }
1449
1450         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1451         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1456  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1457  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1458  *
1459  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1460  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1461  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1462  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1463  *
1464  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1465  */
1466 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1467 {
1468         int node;
1469
1470         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1471         node = memcg->last_scanned_node;
1472
1473         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1474         /*
1475          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1476          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1477          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1478          */
1479         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1480                 node = numa_node_id();
1481
1482         memcg->last_scanned_node = node;
1483         return node;
1484 }
1485 #else
1486 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1487 {
1488         return 0;
1489 }
1490 #endif
1491
1492 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1493                                    pg_data_t *pgdat,
1494                                    gfp_t gfp_mask,
1495                                    unsigned long *total_scanned)
1496 {
1497         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1498         int total = 0;
1499         int loop = 0;
1500         unsigned long excess;
1501         unsigned long nr_scanned;
1502         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1503                 .pgdat = pgdat,
1504                 .priority = 0,
1505         };
1506
1507         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1508
1509         while (1) {
1510                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1511                 if (!victim) {
1512                         loop++;
1513                         if (loop >= 2) {
1514                                 /*
1515                                  * If we have not been able to reclaim
1516                                  * anything, it might because there are
1517                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1518                                  */
1519                                 if (!total)
1520                                         break;
1521                                 /*
1522                                  * We want to do more targeted reclaim.
1523                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1524                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1525                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1526                                  */
1527                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1528                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1529                                         break;
1530                         }
1531                         continue;
1532                 }
1533                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1534                                         pgdat, &nr_scanned);
1535                 *total_scanned += nr_scanned;
1536                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1537                         break;
1538         }
1539         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1540         return total;
1541 }
1542
1543 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1544 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1545         .name = "memcg_oom_lock",
1546 };
1547 #endif
1548
1549 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1550
1551 /*
1552  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1553  * If someone is running, return false.
1554  */
1555 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1556 {
1557         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1558
1559         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1560
1561         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1562                 if (iter->oom_lock) {
1563                         /*
1564                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1565                          * so we cannot give a lock.
1566                          */
1567                         failed = iter;
1568                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1569                         break;
1570                 } else
1571                         iter->oom_lock = true;
1572         }
1573
1574         if (failed) {
1575                 /*
1576                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1577                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1578                  */
1579                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1580                         if (iter == failed) {
1581                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1582                                 break;
1583                         }
1584                         iter->oom_lock = false;
1585                 }
1586         } else
1587                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1588
1589         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1590
1591         return !failed;
1592 }
1593
1594 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1595 {
1596         struct mem_cgroup *iter;
1597
1598         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1599         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1600         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1601                 iter->oom_lock = false;
1602         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1603 }
1604
1605 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1606 {
1607         struct mem_cgroup *iter;
1608
1609         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1610         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1611                 iter->under_oom++;
1612         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1613 }
1614
1615 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1616 {
1617         struct mem_cgroup *iter;
1618
1619         /*
1620          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1621          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1622          */
1623         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1624         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1625                 if (iter->under_oom > 0)
1626                         iter->under_oom--;
1627         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1628 }
1629
1630 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1631
1632 struct oom_wait_info {
1633         struct mem_cgroup *memcg;
1634         wait_queue_entry_t      wait;
1635 };
1636
1637 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1638         unsigned mode, int sync, void *arg)
1639 {
1640         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1641         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1642         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1643
1644         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1645         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1646
1647         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1648             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1649                 return 0;
1650         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1651 }
1652
1653 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1654 {
1655         /*
1656          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1657          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1658          * this function is called as a result of userland actions
1659          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1660          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1661          * triggering notification.
1662          */
1663         if (memcg && memcg->under_oom)
1664                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1665 }
1666
1667 enum oom_status {
1668         OOM_SUCCESS,
1669         OOM_FAILED,
1670         OOM_ASYNC,
1671         OOM_SKIPPED
1672 };
1673
1674 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1675 {
1676         enum oom_status ret;
1677         bool locked;
1678
1679         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1680                 return OOM_SKIPPED;
1681
1682         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1683
1684         /*
1685          * We are in the middle of the charge context here, so we
1686          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1687          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1688          *
1689          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1690          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1691          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1692          * released.
1693          *
1694          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1695          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1696          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1697          * invoke the oom killer here.
1698          *
1699          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1700          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1701          */
1702         if (memcg->oom_kill_disable) {
1703                 if (!current->in_user_fault)
1704                         return OOM_SKIPPED;
1705                 css_get(&memcg->css);
1706                 current->memcg_in_oom = memcg;
1707                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1708                 current->memcg_oom_order = order;
1709
1710                 return OOM_ASYNC;
1711         }
1712
1713         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1714
1715         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1716
1717         if (locked)
1718                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1719
1720         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1721         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1722                 ret = OOM_SUCCESS;
1723         else
1724                 ret = OOM_FAILED;
1725
1726         if (locked)
1727                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1728
1729         return ret;
1730 }
1731
1732 /**
1733  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1734  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1735  *
1736  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1737  * handler was enabled.
1738  *
1739  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1740  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1741  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1742  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1743  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1744  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1745  *
1746  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1747  * completed, %false otherwise.
1748  */
1749 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1750 {
1751         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1752         struct oom_wait_info owait;
1753         bool locked;
1754
1755         /* OOM is global, do not handle */
1756         if (!memcg)
1757                 return false;
1758
1759         if (!handle)
1760                 goto cleanup;
1761
1762         owait.memcg = memcg;
1763         owait.wait.flags = 0;
1764         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1765         owait.wait.private = current;
1766         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1767
1768         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1769         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1770
1771         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1772
1773         if (locked)
1774                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1775
1776         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1777                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1778                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1779                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1780                                          current->memcg_oom_order);
1781         } else {
1782                 schedule();
1783                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1784                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1785         }
1786
1787         if (locked) {
1788                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1789                 /*
1790                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1791                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1792                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1793                  */
1794                 memcg_oom_recover(memcg);
1795         }
1796 cleanup:
1797         current->memcg_in_oom = NULL;
1798         css_put(&memcg->css);
1799         return true;
1800 }
1801
1802 /**
1803  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1804  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1805  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1806  *
1807  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1808  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1809  *
1810  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1811  */
1812 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1813                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1814 {
1815         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1816         struct mem_cgroup *memcg;
1817
1818         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1819                 return NULL;
1820
1821         if (!oom_domain)
1822                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1823
1824         rcu_read_lock();
1825
1826         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1827         if (memcg == root_mem_cgroup)
1828                 goto out;
1829
1830         /*
1831          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1832          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1833          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1834          */
1835         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1836                 if (memcg->oom_group)
1837                         oom_group = memcg;
1838
1839                 if (memcg == oom_domain)
1840                         break;
1841         }
1842
1843         if (oom_group)
1844                 css_get(&oom_group->css);
1845 out:
1846         rcu_read_unlock();
1847
1848         return oom_group;
1849 }
1850
1851 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1852 {
1853         pr_info("Tasks in ");
1854         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1855         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1856 }
1857
1858 /**
1859  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1860  * @page: the page
1861  *
1862  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1863  * another cgroup.
1864  *
1865  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1866  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1867  * when @page might get freed inside the locked section.
1868  */
1869 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1870 {
1871         struct mem_cgroup *memcg;
1872         unsigned long flags;
1873
1874         /*
1875          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1876          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1877          * because page moving starts with an RCU grace period.
1878          *
1879          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1880          * the page state that is going to change is the only thing
1881          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1882          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1883          * keep off truncation, migration and so forth.
1884          */
1885         rcu_read_lock();
1886
1887         if (mem_cgroup_disabled())
1888                 return NULL;
1889 again:
1890         memcg = page->mem_cgroup;
1891         if (unlikely(!memcg))
1892                 return NULL;
1893
1894         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1895                 return memcg;
1896
1897         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1898         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1899                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1900                 goto again;
1901         }
1902
1903         /*
1904          * When charge migration first begins, we can have locked and
1905          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1906          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1907          */
1908         memcg->move_lock_task = current;
1909         memcg->move_lock_flags = flags;
1910
1911         return memcg;
1912 }
1913 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1914
1915 /**
1916  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
1917  * @memcg: the memcg
1918  *
1919  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
1920  */
1921 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
1922 {
1923         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1924                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1925
1926                 memcg->move_lock_task = NULL;
1927                 memcg->move_lock_flags = 0;
1928
1929                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1930         }
1931
1932         rcu_read_unlock();
1933 }
1934
1935 /**
1936  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1937  * @page: the page
1938  */
1939 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1940 {
1941         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
1942 }
1943 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1944
1945 struct memcg_stock_pcp {
1946         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1947         unsigned int nr_pages;
1948         struct work_struct work;
1949         unsigned long flags;
1950 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1951 };
1952 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1953 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1954
1955 /**
1956  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1957  * @memcg: memcg to consume from.
1958  * @nr_pages: how many pages to charge.
1959  *
1960  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1961  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1962  * service an allocation will refill the stock.
1963  *
1964  * returns true if successful, false otherwise.
1965  */
1966 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1967 {
1968         struct memcg_stock_pcp *stock;
1969         unsigned long flags;
1970         bool ret = false;
1971
1972         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
1973                 return ret;
1974
1975         local_irq_save(flags);
1976
1977         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1978         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1979                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1980                 ret = true;
1981         }
1982
1983         local_irq_restore(flags);
1984
1985         return ret;
1986 }
1987
1988 /*
1989  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1990  */
1991 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1992 {
1993         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1994
1995         if (stock->nr_pages) {
1996                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1997                 if (do_memsw_account())
1998                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1999                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2000                 stock->nr_pages = 0;
2001         }
2002         stock->cached = NULL;
2003 }
2004
2005 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2006 {
2007         struct memcg_stock_pcp *stock;
2008         unsigned long flags;
2009
2010         /*
2011          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2012          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2013          */
2014         local_irq_save(flags);
2015
2016         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2017         drain_stock(stock);
2018         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2019
2020         local_irq_restore(flags);
2021 }
2022
2023 /*
2024  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2025  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2026  */
2027 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2028 {
2029         struct memcg_stock_pcp *stock;
2030         unsigned long flags;
2031
2032         local_irq_save(flags);
2033
2034         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2035         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2036                 drain_stock(stock);
2037                 stock->cached = memcg;
2038         }
2039         stock->nr_pages += nr_pages;
2040
2041         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2042                 drain_stock(stock);
2043
2044         local_irq_restore(flags);
2045 }
2046
2047 /*
2048  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2049  * of the hierarchy under it.
2050  */
2051 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2052 {
2053         int cpu, curcpu;
2054
2055         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2056         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2057                 return;
2058         /*
2059          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2060          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2061          * as well as workers from this path always operate on the local
2062          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2063          */
2064         curcpu = get_cpu();
2065         for_each_online_cpu(cpu) {
2066                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2067                 struct mem_cgroup *memcg;
2068
2069                 memcg = stock->cached;
2070                 if (!memcg || !stock->nr_pages || !css_tryget(&memcg->css))
2071                         continue;
2072                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg)) {
2073                         css_put(&memcg->css);
2074                         continue;
2075                 }
2076                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2077                         if (cpu == curcpu)
2078                                 drain_local_stock(&stock->work);
2079                         else
2080                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2081                 }
2082                 css_put(&memcg->css);
2083         }
2084         put_cpu();
2085         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2086 }
2087
2088 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2089 {
2090         struct memcg_stock_pcp *stock;
2091         struct mem_cgroup *memcg;
2092
2093         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2094         drain_stock(stock);
2095
2096         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2097                 int i;
2098
2099                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2100                         int nid;
2101                         long x;
2102
2103                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->count[i], 0);
2104                         if (x)
2105                                 atomic_long_add(x, &memcg->stat[i]);
2106
2107                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2108                                 continue;
2109
2110                         for_each_node(nid) {
2111                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2112
2113                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2114                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2115                                 if (x)
2116                                         atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2117                         }
2118                 }
2119
2120                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2121                         long x;
2122
2123                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->events[i], 0);
2124                         if (x)
2125                                 atomic_long_add(x, &memcg->events[i]);
2126                 }
2127         }
2128
2129         return 0;
2130 }
2131
2132 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2133                          unsigned int nr_pages,
2134                          gfp_t gfp_mask)
2135 {
2136         do {
2137                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2138                         continue;
2139                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2140                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2141         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2142 }
2143
2144 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2145 {
2146         struct mem_cgroup *memcg;
2147
2148         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2149         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2150 }
2151
2152 /*
2153  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2154  * and reclaims memory over the high limit.
2155  */
2156 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2157 {
2158         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2159         struct mem_cgroup *memcg;
2160
2161         if (likely(!nr_pages))
2162                 return;
2163
2164         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2165         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2166         css_put(&memcg->css);
2167         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2168 }
2169
2170 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2171                       unsigned int nr_pages)
2172 {
2173         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2174         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2175         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2176         struct page_counter *counter;
2177         unsigned long nr_reclaimed;
2178         bool may_swap = true;
2179         bool drained = false;
2180         bool oomed = false;
2181         enum oom_status oom_status;
2182
2183         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2184                 return 0;
2185 retry:
2186         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2187                 return 0;
2188
2189         if (!do_memsw_account() ||
2190             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2191                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2192                         goto done_restock;
2193                 if (do_memsw_account())
2194                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2195                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2196         } else {
2197                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2198                 may_swap = false;
2199         }
2200
2201         if (batch > nr_pages) {
2202                 batch = nr_pages;
2203                 goto retry;
2204         }
2205
2206         /*
2207          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2208          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2209          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2210          * free their memory.
2211          */
2212         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current) ||
2213                      fatal_signal_pending(current) ||
2214                      current->flags & PF_EXITING))
2215                 goto force;
2216
2217         /*
2218          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2219          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2220          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2221          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2222          */
2223         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2224                 goto force;
2225
2226         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2227                 goto nomem;
2228
2229         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2230                 goto nomem;
2231
2232         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2233
2234         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2235                                                     gfp_mask, may_swap);
2236
2237         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2238                 goto retry;
2239
2240         if (!drained) {
2241                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2242                 drained = true;
2243                 goto retry;
2244         }
2245
2246         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2247                 goto nomem;
2248         /*
2249          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2250          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2251          * before killing the task.
2252          *
2253          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2254          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2255          * to regular pages anyway in case of failure.
2256          */
2257         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2258                 goto retry;
2259         /*
2260          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2261          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2262          */
2263         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2264                 goto retry;
2265
2266         if (nr_retries--)
2267                 goto retry;
2268
2269         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL && oomed)
2270                 goto nomem;
2271
2272         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2273                 goto force;
2274
2275         if (fatal_signal_pending(current))
2276                 goto force;
2277
2278         /*
2279          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2280          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2281          * couldn't make any progress.
2282          */
2283         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2284                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2285         switch (oom_status) {
2286         case OOM_SUCCESS:
2287                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2288                 oomed = true;
2289                 goto retry;
2290         case OOM_FAILED:
2291                 goto force;
2292         default:
2293                 goto nomem;
2294         }
2295 nomem:
2296         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2297                 return -ENOMEM;
2298 force:
2299         /*
2300          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2301          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2302          * temporarily by force charging it.
2303          */
2304         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2305         if (do_memsw_account())
2306                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2307         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2308
2309         return 0;
2310
2311 done_restock:
2312         css_get_many(&memcg->css, batch);
2313         if (batch > nr_pages)
2314                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2315
2316         /*
2317          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2318          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2319          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2320          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2321          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2322          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2323          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2324          */
2325         do {
2326                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2327                         /* Don't bother a random interrupted task */
2328                         if (in_interrupt()) {
2329                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2330                                 break;
2331                         }
2332                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2333                         set_notify_resume(current);
2334                         break;
2335                 }
2336         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2337
2338         return 0;
2339 }
2340
2341 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2342 {
2343         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2344                 return;
2345
2346         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2347         if (do_memsw_account())
2348                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2349
2350         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2351 }
2352
2353 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2354 {
2355         struct zone *zone = page_zone(page);
2356
2357         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2358         if (PageLRU(page)) {
2359                 struct lruvec *lruvec;
2360
2361                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2362                 ClearPageLRU(page);
2363                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2364                 *isolated = 1;
2365         } else
2366                 *isolated = 0;
2367 }
2368
2369 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2370 {
2371         struct zone *zone = page_zone(page);
2372
2373         if (isolated) {
2374                 struct lruvec *lruvec;
2375
2376                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2377                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2378                 SetPageLRU(page);
2379                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2380         }
2381         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2382 }
2383
2384 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2385                           bool lrucare)
2386 {
2387         int isolated;
2388
2389         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2390
2391         /*
2392          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2393          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2394          */
2395         if (lrucare)
2396                 lock_page_lru(page, &isolated);
2397
2398         /*
2399          * Nobody should be changing or seriously looking at
2400          * page->mem_cgroup at this point:
2401          *
2402          * - the page is uncharged
2403          *
2404          * - the page is off-LRU
2405          *
2406          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2407          *   a locked page table
2408          *
2409          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2410          *   have the page locked
2411          */
2412         page->mem_cgroup = memcg;
2413
2414         if (lrucare)
2415                 unlock_page_lru(page, isolated);
2416 }
2417
2418 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2419 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2420 {
2421         int id, size;
2422         int err;
2423
2424         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2425                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2426         if (id < 0)
2427                 return id;
2428
2429         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2430                 return id;
2431
2432         /*
2433          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2434          * so we have to grow them.
2435          */
2436         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2437
2438         size = 2 * (id + 1);
2439         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2440                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2441         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2442                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2443
2444         err = memcg_update_all_caches(size);
2445         if (!err)
2446                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2447         if (!err)
2448                 memcg_nr_cache_ids = size;
2449
2450         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2451
2452         if (err) {
2453                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2454                 return err;
2455         }
2456         return id;
2457 }
2458
2459 static void memcg_free_cache_id(int id)
2460 {
2461         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2462 }
2463
2464 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2465         struct mem_cgroup *memcg;
2466         struct kmem_cache *cachep;
2467         struct work_struct work;
2468 };
2469
2470 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2471 {
2472         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2473                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2474         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2475         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2476
2477         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2478
2479         css_put(&memcg->css);
2480         kfree(cw);
2481 }
2482
2483 /*
2484  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2485  */
2486 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2487                                                struct kmem_cache *cachep)
2488 {
2489         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2490
2491         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2492         if (!cw)
2493                 return;
2494
2495         css_get(&memcg->css);
2496
2497         cw->memcg = memcg;
2498         cw->cachep = cachep;
2499         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2500
2501         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2502 }
2503
2504 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2505 {
2506         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2507                 return true;
2508         return false;
2509 }
2510
2511 /**
2512  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2513  * @cachep: the original global kmem cache
2514  *
2515  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2516  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2517  *
2518  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2519  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2520  * go through with the original cache.
2521  *
2522  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2523  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2524  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2525  * reference.
2526  */
2527 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2528 {
2529         struct mem_cgroup *memcg;
2530         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2531         int kmemcg_id;
2532
2533         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2534
2535         if (memcg_kmem_bypass())
2536                 return cachep;
2537
2538         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2539         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2540         if (kmemcg_id < 0)
2541                 goto out;
2542
2543         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2544         if (likely(memcg_cachep))
2545                 return memcg_cachep;
2546
2547         /*
2548          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2549          * context), we could be be predictable and return right away.
2550          * This would guarantee that the allocation being performed
2551          * already belongs in the new cache.
2552          *
2553          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2554          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2555          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2556          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2557          * defer everything.
2558          */
2559         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2560 out:
2561         css_put(&memcg->css);
2562         return cachep;
2563 }
2564
2565 /**
2566  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2567  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2568  */
2569 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2570 {
2571         if (!is_root_cache(cachep))
2572                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2573 }
2574
2575 /**
2576  * memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2577  * @page: page to charge
2578  * @gfp: reclaim mode
2579  * @order: allocation order
2580  * @memcg: memory cgroup to charge
2581  *
2582  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2583  */
2584 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2585                             struct mem_cgroup *memcg)
2586 {
2587         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2588         struct page_counter *counter;
2589         int ret;
2590
2591         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2592         if (ret)
2593                 return ret;
2594
2595         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2596             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2597                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2598                 return -ENOMEM;
2599         }
2600
2601         page->mem_cgroup = memcg;
2602
2603         return 0;
2604 }
2605
2606 /**
2607  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2608  * @page: page to charge
2609  * @gfp: reclaim mode
2610  * @order: allocation order
2611  *
2612  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2613  */
2614 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2615 {
2616         struct mem_cgroup *memcg;
2617         int ret = 0;
2618
2619         if (mem_cgroup_disabled() || memcg_kmem_bypass())
2620                 return 0;
2621
2622         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2623         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2624                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2625                 if (!ret)
2626                         __SetPageKmemcg(page);
2627         }
2628         css_put(&memcg->css);
2629         return ret;
2630 }
2631 /**
2632  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2633  * @page: page to uncharge
2634  * @order: allocation order
2635  */
2636 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2637 {
2638         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2639         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2640
2641         if (!memcg)
2642                 return;
2643
2644         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2645
2646         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2647                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2648
2649         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2650         if (do_memsw_account())
2651                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2652
2653         page->mem_cgroup = NULL;
2654
2655         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2656         if (PageKmemcg(page))
2657                 __ClearPageKmemcg(page);
2658
2659         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2660 }
2661 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2662
2663 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2664
2665 /*
2666  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2667  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2668  */
2669 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2670 {
2671         int i;
2672
2673         if (mem_cgroup_disabled())
2674                 return;
2675
2676         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2677                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2678
2679         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2680 }
2681 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2682
2683 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2684 /**
2685  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2686  * @entry: swap entry to be moved
2687  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2688  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2689  *
2690  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2691  * as the mem_cgroup's id of @from.
2692  *
2693  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2694  *
2695  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2696  * both res and memsw, and called css_get().
2697  */
2698 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2699                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2700 {
2701         unsigned short old_id, new_id;
2702
2703         old_id = mem_cgroup_id(from);
2704         new_id = mem_cgroup_id(to);
2705
2706         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2707                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2708                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2709                 return 0;
2710         }
2711         return -EINVAL;
2712 }
2713 #else
2714 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2715                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2716 {
2717         return -EINVAL;
2718 }
2719 #endif
2720
2721 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2722
2723 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2724                                  unsigned long max, bool memsw)
2725 {
2726         bool enlarge = false;
2727         bool drained = false;
2728         int ret;
2729         bool limits_invariant;
2730         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2731
2732         do {
2733                 if (signal_pending(current)) {
2734                         ret = -EINTR;
2735                         break;
2736                 }
2737
2738                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2739                 /*
2740                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2741                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2742                  */
2743                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2744                                            max <= memcg->memsw.max;
2745                 if (!limits_invariant) {
2746                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2747                         ret = -EINVAL;
2748                         break;
2749                 }
2750                 if (max > counter->max)
2751                         enlarge = true;
2752                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2753                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2754
2755                 if (!ret)
2756                         break;
2757
2758                 if (!drained) {
2759                         drain_all_stock(memcg);
2760                         drained = true;
2761                         continue;
2762                 }
2763
2764                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2765                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
2766                         ret = -EBUSY;
2767                         break;
2768                 }
2769         } while (true);
2770
2771         if (!ret && enlarge)
2772                 memcg_oom_recover(memcg);
2773
2774         return ret;
2775 }
2776
2777 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2778                                             gfp_t gfp_mask,
2779                                             unsigned long *total_scanned)
2780 {
2781         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2782         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2783         unsigned long reclaimed;
2784         int loop = 0;
2785         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2786         unsigned long excess;
2787         unsigned long nr_scanned;
2788
2789         if (order > 0)
2790                 return 0;
2791
2792         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2793
2794         /*
2795          * Do not even bother to check the largest node if the root
2796          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2797          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2798          */
2799         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2800                 return 0;
2801
2802         /*
2803          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2804          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2805          * pressure
2806          */
2807         do {
2808                 if (next_mz)
2809                         mz = next_mz;
2810                 else
2811                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2812                 if (!mz)
2813                         break;
2814
2815                 nr_scanned = 0;
2816                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2817                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2818                 nr_reclaimed += reclaimed;
2819                 *total_scanned += nr_scanned;
2820                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2821                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2822
2823                 /*
2824                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2825                  * it is time to move on to the next cgroup
2826                  */
2827                 next_mz = NULL;
2828                 if (!reclaimed)
2829                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2830
2831                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2832                 /*
2833                  * One school of thought says that we should not add
2834                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2835                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2836                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2837                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2838                  * term TODO.
2839                  */
2840                 /* If excess == 0, no tree ops */
2841                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2842                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2843                 css_put(&mz->memcg->css);
2844                 loop++;
2845                 /*
2846                  * Could not reclaim anything and there are no more
2847                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2848                  * reclaiming anything.
2849                  */
2850                 if (!nr_reclaimed &&
2851                         (next_mz == NULL ||
2852                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2853                         break;
2854         } while (!nr_reclaimed);
2855         if (next_mz)
2856                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2857         return nr_reclaimed;
2858 }
2859
2860 /*
2861  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2862  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2863  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2864  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2865  */
2866 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2867 {
2868         bool ret;
2869
2870         rcu_read_lock();
2871         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2872         rcu_read_unlock();
2873         return ret;
2874 }
2875
2876 /*
2877  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2878  *
2879  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2880  */
2881 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2882 {
2883         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2884
2885         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2886         lru_add_drain_all();
2887
2888         drain_all_stock(memcg);
2889
2890         /* try to free all pages in this cgroup */
2891         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2892                 int progress;
2893
2894                 if (signal_pending(current))
2895                         return -EINTR;
2896
2897                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2898                                                         GFP_KERNEL, true);
2899                 if (!progress) {
2900                         nr_retries--;
2901                         /* maybe some writeback is necessary */
2902                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2903                 }
2904
2905         }
2906
2907         return 0;
2908 }
2909
2910 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2911                                             char *buf, size_t nbytes,
2912                                             loff_t off)
2913 {
2914         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2915
2916         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2917                 return -EINVAL;
2918         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2919 }
2920
2921 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2922                                      struct cftype *cft)
2923 {
2924         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2925 }
2926
2927 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2928                                       struct cftype *cft, u64 val)
2929 {
2930         int retval = 0;
2931         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2932         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2933
2934         if (memcg->use_hierarchy == val)
2935                 return 0;
2936
2937         /*
2938          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2939          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2940          * occur, provided the current cgroup has no children.
2941          *
2942          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2943          * set if there are no children.
2944          */
2945         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2946                                 (val == 1 || val == 0)) {
2947                 if (!memcg_has_children(memcg))
2948                         memcg->use_hierarchy = val;
2949                 else
2950                         retval = -EBUSY;
2951         } else
2952                 retval = -EINVAL;
2953
2954         return retval;
2955 }
2956
2957 struct accumulated_stats {
2958         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
2959         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
2960         unsigned long lru_pages[NR_LRU_LISTS];
2961         const unsigned int *stats_array;
2962         const unsigned int *events_array;
2963         int stats_size;
2964         int events_size;
2965 };
2966
2967 static void accumulate_memcg_tree(struct mem_cgroup *memcg,
2968                                   struct accumulated_stats *acc)
2969 {
2970         struct mem_cgroup *mi;
2971         int i;
2972
2973         for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg) {
2974                 for (i = 0; i < acc->stats_size; i++)
2975                         acc->stat[i] += memcg_page_state(mi,
2976                                 acc->stats_array ? acc->stats_array[i] : i);
2977
2978                 for (i = 0; i < acc->events_size; i++)
2979                         acc->events[i] += memcg_sum_events(mi,
2980                                 acc->events_array ? acc->events_array[i] : i);
2981
2982                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
2983                         acc->lru_pages[i] +=
2984                                 mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
2985         }
2986 }
2987
2988 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2989 {
2990         unsigned long val = 0;
2991
2992         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2993                 struct mem_cgroup *iter;
2994
2995                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2996                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_CACHE);
2997                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_RSS);
2998                         if (swap)
2999                                 val += memcg_page_state(iter, MEMCG_SWAP);
3000                 }
3001         } else {
3002                 if (!swap)
3003                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3004                 else
3005                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3006         }
3007         return val;
3008 }
3009
3010 enum {
3011         RES_USAGE,
3012         RES_LIMIT,
3013         RES_MAX_USAGE,
3014         RES_FAILCNT,
3015         RES_SOFT_LIMIT,
3016 };
3017
3018 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3019                                struct cftype *cft)
3020 {
3021         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3022         struct page_counter *counter;
3023
3024         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3025         case _MEM:
3026                 counter = &memcg->memory;
3027                 break;
3028         case _MEMSWAP:
3029                 counter = &memcg->memsw;
3030                 break;
3031         case _KMEM:
3032                 counter = &memcg->kmem;
3033                 break;
3034         case _TCP:
3035                 counter = &memcg->tcpmem;
3036                 break;
3037         default:
3038                 BUG();
3039         }
3040
3041         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3042         case RES_USAGE:
3043                 if (counter == &memcg->memory)
3044                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3045                 if (counter == &memcg->memsw)
3046                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3047                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3048         case RES_LIMIT:
3049                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3050         case RES_MAX_USAGE:
3051                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3052         case RES_FAILCNT:
3053                 return counter->failcnt;
3054         case RES_SOFT_LIMIT:
3055                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3056         default:
3057                 BUG();
3058         }
3059 }
3060
3061 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3062 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3063 {
3064         int memcg_id;
3065
3066         if (cgroup_memory_nokmem)
3067                 return 0;
3068
3069         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3070         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3071
3072         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3073         if (memcg_id < 0)
3074                 return memcg_id;
3075
3076         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3077         /*
3078          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3079          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3080          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3081          * patched.
3082          */
3083         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3084         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3085         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3086
3087         return 0;
3088 }
3089
3090 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3091 {
3092         struct cgroup_subsys_state *css;
3093         struct mem_cgroup *parent, *child;
3094         int kmemcg_id;
3095
3096         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3097                 return;
3098         /*
3099          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3100          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3101          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3102          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3103          */
3104         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3105
3106         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3107
3108         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3109         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3110
3111         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3112         if (!parent)
3113                 parent = root_mem_cgroup;
3114
3115         /*
3116          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3117          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3118          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3119          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3120          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3121          * memcg_drain_all_list_lrus().
3122          */
3123         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3124         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3125                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3126                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3127                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3128                 if (!memcg->use_hierarchy)
3129                         break;
3130         }
3131         rcu_read_unlock();
3132
3133         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3134
3135         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3136 }
3137
3138 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3139 {
3140         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3141         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3142                 memcg_offline_kmem(memcg);
3143
3144         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3145                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3146                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3147                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3148         }
3149 }
3150 #else
3151 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3152 {
3153         return 0;
3154 }
3155 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3156 {
3157 }
3158 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3159 {
3160 }
3161 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3162
3163 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3164                                  unsigned long max)
3165 {
3166         int ret;
3167
3168         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3169         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3170         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3171         return ret;
3172 }
3173
3174 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3175 {
3176         int ret;
3177
3178         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3179
3180         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3181         if (ret)
3182                 goto out;
3183
3184         if (!memcg->tcpmem_active) {
3185                 /*
3186                  * The active flag needs to be written after the static_key
3187                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3188                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3189                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3190                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3191                  *
3192                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3193                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3194                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3195                  * yet, we'll lose accounting.
3196                  *
3197                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3198                  * because when this value change, the code to process it is not
3199                  * patched in yet.
3200                  */
3201                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3202                 memcg->tcpmem_active = true;
3203         }
3204 out:
3205         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3206         return ret;
3207 }
3208
3209 /*
3210  * The user of this function is...
3211  * RES_LIMIT.
3212  */
3213 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3214                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3215 {
3216         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3217         unsigned long nr_pages;
3218         int ret;
3219
3220         buf = strstrip(buf);
3221         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3222         if (ret)
3223                 return ret;
3224
3225         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3226         case RES_LIMIT:
3227                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3228                         ret = -EINVAL;
3229                         break;
3230                 }
3231                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3232                 case _MEM:
3233                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3234                         break;
3235                 case _MEMSWAP:
3236                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3237                         break;
3238                 case _KMEM:
3239                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3240                         break;
3241                 case _TCP:
3242                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3243                         break;
3244                 }
3245                 break;
3246         case RES_SOFT_LIMIT:
3247                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3248                 ret = 0;
3249                 break;
3250         }
3251         return ret ?: nbytes;
3252 }
3253
3254 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3255                                 size_t nbytes, loff_t off)
3256 {
3257         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3258         struct page_counter *counter;
3259
3260         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3261         case _MEM:
3262                 counter = &memcg->memory;
3263                 break;
3264         case _MEMSWAP:
3265                 counter = &memcg->memsw;
3266                 break;
3267         case _KMEM:
3268                 counter = &memcg->kmem;
3269                 break;
3270         case _TCP:
3271                 counter = &memcg->tcpmem;
3272                 break;
3273         default:
3274                 BUG();
3275         }
3276
3277         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3278         case RES_MAX_USAGE:
3279                 page_counter_reset_watermark(counter);
3280                 break;
3281         case RES_FAILCNT:
3282                 counter->failcnt = 0;
3283                 break;
3284         default:
3285                 BUG();
3286         }
3287
3288         return nbytes;
3289 }
3290
3291 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3292                                         struct cftype *cft)
3293 {
3294         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3295 }
3296
3297 #ifdef CONFIG_MMU
3298 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3299                                         struct cftype *cft, u64 val)
3300 {
3301         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3302
3303         if (val & ~MOVE_MASK)
3304                 return -EINVAL;
3305
3306         /*
3307          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3308          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3309          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3310          * affect task migrations starting after the change.
3311          */
3312         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3313         return 0;
3314 }
3315 #else
3316 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3317                                         struct cftype *cft, u64 val)
3318 {
3319         return -ENOSYS;
3320 }
3321 #endif
3322
3323 #ifdef CONFIG_NUMA
3324 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3325 {
3326         struct numa_stat {
3327                 const char *name;
3328                 unsigned int lru_mask;
3329         };
3330
3331         static const struct numa_stat stats[] = {
3332                 { "total", LRU_ALL },
3333                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3334                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3335                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3336         };
3337         const struct numa_stat *stat;
3338         int nid;
3339         unsigned long nr;
3340         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3341
3342         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3343                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3344                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3345                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3346                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3347                                                           stat->lru_mask);
3348                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3349                 }
3350                 seq_putc(m, '\n');
3351         }
3352
3353         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3354                 struct mem_cgroup *iter;
3355
3356                 nr = 0;
3357                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3358                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3359                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3360                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3361                         nr = 0;
3362                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3363                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3364                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3365                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3366                 }
3367                 seq_putc(m, '\n');
3368         }
3369
3370         return 0;
3371 }
3372 #endif /* CONFIG_NUMA */
3373
3374 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3375 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3376         PGPGIN,
3377         PGPGOUT,
3378         PGFAULT,
3379         PGMAJFAULT,
3380 };
3381
3382 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3383         "pgpgin",
3384         "pgpgout",
3385         "pgfault",
3386         "pgmajfault",
3387 };
3388
3389 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3390 {
3391         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3392         unsigned long memory, memsw;
3393         struct mem_cgroup *mi;
3394         unsigned int i;
3395         struct accumulated_stats acc;
3396
3397         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3398         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3399
3400         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3401                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3402                         continue;
3403                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3404                            memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3405                            PAGE_SIZE);
3406         }
3407
3408         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3409                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3410                            memcg_sum_events(memcg, memcg1_events[i]));
3411
3412         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3413                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3414                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3415
3416         /* Hierarchical information */
3417         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3418         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3419                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3420                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3421         }
3422         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3423                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3424         if (do_memsw_account())
3425                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3426                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3427
3428         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
3429         acc.stats_size = ARRAY_SIZE(memcg1_stats);
3430         acc.stats_array = memcg1_stats;
3431         acc.events_size = ARRAY_SIZE(memcg1_events);
3432         acc.events_array = memcg1_events;
3433         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
3434
3435         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3436                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3437                         continue;
3438                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3439                            (u64)acc.stat[i] * PAGE_SIZE);
3440         }
3441
3442         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3443                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3444                            (u64)acc.events[i]);
3445
3446         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3447                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3448                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
3449
3450 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3451         {
3452                 pg_data_t *pgdat;
3453                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3454                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3455                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3456                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3457
3458                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3459                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3460                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3461
3462                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3463                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3464                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3465                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3466                 }
3467                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3468                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3469                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3470                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3471         }
3472 #endif
3473
3474         return 0;
3475 }
3476
3477 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3478                                       struct cftype *cft)
3479 {
3480         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3481
3482         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3483 }
3484
3485 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3486                                        struct cftype *cft, u64 val)
3487 {
3488         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3489
3490         if (val > 100)
3491                 return -EINVAL;
3492
3493         if (css->parent)
3494                 memcg->swappiness = val;
3495         else
3496                 vm_swappiness = val;
3497
3498         return 0;
3499 }
3500
3501 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3502 {
3503         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3504         unsigned long usage;
3505         int i;
3506
3507         rcu_read_lock();
3508         if (!swap)
3509                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3510         else
3511                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3512
3513         if (!t)
3514                 goto unlock;
3515
3516         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3517
3518         /*
3519          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3520          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3521          * call of __mem_cgroup_threshold().
3522          */
3523         i = t->current_threshold;
3524
3525         /*
3526          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3527          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3528          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3529          * only one element of the array here.
3530          */
3531         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3532                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3533
3534         /* i = current_threshold + 1 */
3535         i++;
3536
3537         /*
3538          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3539          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3540          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3541          * only one element of the array here.
3542          */
3543         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3544                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3545
3546         /* Update current_threshold */
3547         t->current_threshold = i - 1;
3548 unlock:
3549         rcu_read_unlock();
3550 }
3551
3552 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3553 {
3554         while (memcg) {
3555                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3556                 if (do_memsw_account())
3557                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3558
3559                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3560         }
3561 }
3562
3563 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3564 {
3565         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3566         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3567
3568         if (_a->threshold > _b->threshold)
3569                 return 1;
3570
3571         if (_a->threshold < _b->threshold)
3572                 return -1;
3573
3574         return 0;
3575 }
3576
3577 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3578 {
3579         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3580
3581         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3582
3583         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3584                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3585
3586         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3587         return 0;
3588 }
3589
3590 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3591 {
3592         struct mem_cgroup *iter;
3593
3594         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3595                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3596 }
3597
3598 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3599         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3600 {
3601         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3602         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3603         unsigned long threshold;
3604         unsigned long usage;
3605         int i, size, ret;
3606
3607         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3608         if (ret)
3609                 return ret;
3610
3611         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3612
3613         if (type == _MEM) {
3614                 thresholds = &memcg->thresholds;
3615                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3616         } else if (type == _MEMSWAP) {
3617                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3618                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3619         } else
3620                 BUG();
3621
3622         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3623         if (thresholds->primary)
3624                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3625
3626         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3627
3628         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3629         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3630                         GFP_KERNEL);
3631         if (!new) {
3632                 ret = -ENOMEM;
3633                 goto unlock;
3634         }
3635         new->size = size;
3636
3637         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3638         if (thresholds->primary) {
3639                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3640                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3641         }
3642
3643         /* Add new threshold */
3644         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3645         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3646
3647         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3648         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3649                         compare_thresholds, NULL);
3650
3651         /* Find current threshold */
3652         new->current_threshold = -1;
3653         for (i = 0; i < size; i++) {
3654                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3655                         /*
3656                          * new->current_threshold will not be used until
3657                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3658                          * it here.
3659                          */
3660                         ++new->current_threshold;
3661                 } else
3662                         break;
3663         }
3664
3665         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3666         kfree(thresholds->spare);
3667         thresholds->spare = thresholds->primary;
3668
3669         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3670
3671         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3672         synchronize_rcu();
3673
3674 unlock:
3675         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3676
3677         return ret;
3678 }
3679
3680 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3681         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3682 {
3683         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3684 }
3685
3686 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3687         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3688 {
3689         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3690 }
3691
3692 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3693         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3694 {
3695         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3696         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3697         unsigned long usage;
3698         int i, j, size;
3699
3700         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3701
3702         if (type == _MEM) {
3703                 thresholds = &memcg->thresholds;
3704                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3705         } else if (type == _MEMSWAP) {
3706                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3707                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3708         } else
3709                 BUG();
3710
3711         if (!thresholds->primary)
3712                 goto unlock;
3713
3714         /* Check if a threshold crossed before removing */
3715         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3716
3717         /* Calculate new number of threshold */
3718         size = 0;
3719         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3720                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3721                         size++;
3722         }
3723
3724         new = thresholds->spare;
3725
3726         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3727         if (!size) {
3728                 kfree(new);
3729                 new = NULL;
3730                 goto swap_buffers;
3731         }
3732
3733         new->size = size;
3734
3735         /* Copy thresholds and find current threshold */
3736         new->current_threshold = -1;
3737         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3738                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3739                         continue;
3740
3741                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3742                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3743                         /*
3744                          * new->current_threshold will not be used
3745                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3746                          * it here.
3747                          */
3748                         ++new->current_threshold;
3749                 }
3750                 j++;
3751         }
3752
3753 swap_buffers:
3754         /* Swap primary and spare array */
3755         thresholds->spare = thresholds->primary;
3756
3757         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3758
3759         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3760         synchronize_rcu();
3761
3762         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3763         if (!new) {
3764                 kfree(thresholds->spare);
3765                 thresholds->spare = NULL;
3766         }
3767 unlock:
3768         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3769 }
3770
3771 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3772         struct eventfd_ctx *eventfd)
3773 {
3774         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3775 }
3776
3777 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3778         struct eventfd_ctx *eventfd)
3779 {
3780         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3781 }
3782
3783 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3784         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3785 {
3786         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3787
3788         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3789         if (!event)
3790                 return -ENOMEM;
3791
3792         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3793
3794         event->eventfd = eventfd;
3795         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3796
3797         /* already in OOM ? */
3798         if (memcg->under_oom)
3799                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3800         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3801
3802         return 0;
3803 }
3804
3805 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3806         struct eventfd_ctx *eventfd)
3807 {
3808         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3809
3810         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3811
3812         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3813                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3814                         list_del(&ev->list);
3815                         kfree(ev);
3816                 }
3817         }
3818
3819         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3820 }
3821
3822 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3823 {
3824         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3825
3826         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3827         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3828         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
3829                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
3830         return 0;
3831 }
3832
3833 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3834         struct cftype *cft, u64 val)
3835 {
3836         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3837
3838         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3839         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3840                 return -EINVAL;
3841
3842         memcg->oom_kill_disable = val;
3843         if (!val)
3844                 memcg_oom_recover(memcg);
3845
3846         return 0;
3847 }
3848
3849 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3850
3851 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3852 {
3853         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3854 }
3855
3856 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3857 {
3858         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3859 }
3860
3861 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3862 {
3863         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3864 }
3865
3866 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3867 {
3868         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3869
3870         if (!memcg->css.parent)
3871                 return NULL;
3872
3873         return &memcg->cgwb_domain;
3874 }
3875
3876 /**
3877  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3878  * @wb: bdi_writeback in question
3879  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3880  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3881  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3882  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3883  *
3884  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3885  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3886  * is a bit more involved.
3887  *
3888  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3889  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3890  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3891  * available memory in the system.  The caller should further cap
3892  * *@pheadroom accordingly.
3893  */
3894 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3895                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3896                          unsigned long *pwriteback)
3897 {
3898         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3899         struct mem_cgroup *parent;
3900
3901         *pdirty = memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
3902
3903         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3904         *pwriteback = memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
3905         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3906                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3907         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3908
3909         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3910                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
3911                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3912
3913                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3914                 memcg = parent;
3915         }
3916 }
3917
3918 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3919
3920 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3921 {
3922         return 0;
3923 }
3924
3925 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3926 {
3927 }
3928
3929 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3930 {
3931 }
3932
3933 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3934
3935 /*
3936  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3937  *
3938  * "cgroup.event_control" implementation.
3939  *
3940  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3941  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3942  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3943  *
3944  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3945  * possible.
3946  */
3947
3948 /*
3949  * Unregister event and free resources.
3950  *
3951  * Gets called from workqueue.
3952  */
3953 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3954 {
3955         struct mem_cgroup_event *event =
3956                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3957         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3958
3959         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3960
3961         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3962
3963         /* Notify userspace the event is going away. */
3964         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3965
3966         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3967         kfree(event);
3968         css_put(&memcg->css);
3969 }
3970
3971 /*
3972  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
3973  *
3974  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3975  */
3976 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
3977                             int sync, void *key)
3978 {
3979         struct mem_cgroup_event *event =
3980                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3981         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3982         __poll_t flags = key_to_poll(key);
3983
3984         if (flags & EPOLLHUP) {
3985                 /*
3986                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3987                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3988                  * for us.
3989                  *
3990                  * We can't race against event freeing since the other
3991                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3992                  * which we hold.
3993                  */
3994                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3995                 if (!list_empty(&event->list)) {
3996                         list_del_init(&event->list);
3997                         /*
3998                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3999                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4000                          */
4001                         schedule_work(&event->remove);
4002                 }
4003                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4004         }
4005
4006         return 0;
4007 }
4008
4009 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4010                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4011 {
4012         struct mem_cgroup_event *event =
4013                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4014
4015         event->wqh = wqh;
4016         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4017 }
4018
4019 /*
4020  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4021  *
4022  * Parse input and register new cgroup event handler.
4023  *
4024  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4025  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4026  */
4027 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4028                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4029 {
4030         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4031         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4032         struct mem_cgroup_event *event;
4033         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4034         unsigned int efd, cfd;
4035         struct fd efile;
4036         struct fd cfile;
4037         const char *name;
4038         char *endp;
4039         int ret;
4040
4041         buf = strstrip(buf);
4042
4043         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4044         if (*endp != ' ')
4045                 return -EINVAL;
4046         buf = endp + 1;
4047
4048         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4049         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4050                 return -EINVAL;
4051         buf = endp + 1;
4052
4053         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4054         if (!event)
4055                 return -ENOMEM;
4056
4057         event->memcg = memcg;
4058         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4059         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4060         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4061         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4062
4063         efile = fdget(efd);
4064         if (!efile.file) {
4065                 ret = -EBADF;
4066                 goto out_kfree;
4067         }
4068
4069         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4070         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4071                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4072                 goto out_put_efile;
4073         }
4074
4075         cfile = fdget(cfd);
4076         if (!cfile.file) {
4077                 ret = -EBADF;
4078                 goto out_put_eventfd;
4079         }
4080
4081         /* the process need read permission on control file */
4082         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4083         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4084         if (ret < 0)
4085                 goto out_put_cfile;
4086
4087         /*
4088          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4089          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4090          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4091          * is for compatibility anyway.
4092          *
4093          * DO NOT ADD NEW FILES.
4094          */
4095         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4096
4097         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4098                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4099                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4100         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4101                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4102                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4103         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4104                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4105                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4106         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4107                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4108                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4109         } else {
4110                 ret = -EINVAL;
4111                 goto out_put_cfile;
4112         }
4113
4114         /*
4115          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4116          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4117          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4118          */
4119         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4120                                                &memory_cgrp_subsys);
4121         ret = -EINVAL;
4122         if (IS_ERR(cfile_css))
4123                 goto out_put_cfile;
4124         if (cfile_css != css) {
4125                 css_put(cfile_css);
4126                 goto out_put_cfile;
4127         }
4128
4129         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4130         if (ret)
4131                 goto out_put_css;
4132
4133         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4134
4135         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4136         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4137         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4138
4139         fdput(cfile);
4140         fdput(efile);
4141
4142         return nbytes;
4143
4144 out_put_css:
4145         css_put(css);
4146 out_put_cfile:
4147         fdput(cfile);
4148 out_put_eventfd:
4149         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4150 out_put_efile:
4151         fdput(efile);
4152 out_kfree:
4153         kfree(event);
4154
4155         return ret;
4156 }
4157
4158 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4159         {
4160                 .name = "usage_in_bytes",
4161                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4162                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4163         },
4164         {
4165                 .name = "max_usage_in_bytes",
4166                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4167                 .write = mem_cgroup_reset,
4168                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4169         },
4170         {
4171                 .name = "limit_in_bytes",
4172                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4173                 .write = mem_cgroup_write,
4174                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4175         },
4176         {
4177                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4178                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4179                 .write = mem_cgroup_write,
4180                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4181         },
4182         {
4183                 .name = "failcnt",
4184                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4185                 .write = mem_cgroup_reset,
4186                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4187         },
4188         {
4189                 .name = "stat",
4190                 .seq_show = memcg_stat_show,
4191         },
4192         {
4193                 .name = "force_empty",
4194                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4195         },
4196         {
4197                 .name = "use_hierarchy",
4198                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4199                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4200         },
4201         {
4202                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4203                 .write = memcg_write_event_control,
4204                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4205         },
4206         {
4207                 .name = "swappiness",
4208                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4209                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4210         },
4211         {
4212                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4213                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4214                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4215         },
4216         {
4217                 .name = "oom_control",
4218                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4219                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4220                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4221         },
4222         {
4223                 .name = "pressure_level",
4224         },
4225 #ifdef CONFIG_NUMA
4226         {
4227                 .name = "numa_stat",
4228                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4229         },
4230 #endif
4231         {
4232                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4233                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4234                 .write = mem_cgroup_write,
4235                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4236         },
4237         {
4238                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4239                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4240                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4241         },
4242         {
4243                 .name = "kmem.failcnt",
4244                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4245                 .write = mem_cgroup_reset,
4246                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4247         },
4248         {
4249                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4250                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4251                 .write = mem_cgroup_reset,
4252                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4253         },
4254 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4255         {
4256                 .name = "kmem.slabinfo",
4257                 .seq_start = memcg_slab_start,
4258                 .seq_next = memcg_slab_next,
4259                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4260                 .seq_show = memcg_slab_show,
4261         },
4262 #endif
4263         {
4264                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4265                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4266                 .write = mem_cgroup_write,
4267                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4268         },
4269         {
4270                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4271                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4272                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4273         },
4274         {
4275                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4276                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4277                 .write = mem_cgroup_reset,
4278                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4279         },
4280         {
4281                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4282                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4283                 .write = mem_cgroup_reset,
4284                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4285         },
4286         { },    /* terminate */
4287 };
4288
4289 /*
4290  * Private memory cgroup IDR
4291  *
4292  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4293  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4294  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4295  * memory-controlled cgroups to 64k.
4296  *
4297  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4298  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4299  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4300  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4301  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4302  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4303  *
4304  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4305  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4306  * when the CSS is offlined.
4307  *
4308  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4309  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4310  * those references are manageable from userspace.
4311  */
4312
4313 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4314
4315 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4316 {
4317         if (memcg->id.id > 0) {
4318                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4319                 memcg->id.id = 0;
4320         }
4321 }
4322
4323 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4324 {
4325         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4326 }
4327
4328 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4329 {
4330         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4331                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4332
4333                 /* Memcg ID pins CSS */
4334                 css_put(&memcg->css);
4335         }
4336 }
4337
4338 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4339 {
4340         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4341 }
4342
4343 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4344 {
4345         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4346 }
4347
4348 /**
4349  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4350  * @id: the memcg id to look up
4351  *
4352  * Caller must hold rcu_read_lock().
4353  */
4354 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4355 {
4356         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4357         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4358 }
4359
4360 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4361 {
4362         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4363         int tmp = node;
4364         /*
4365          * This routine is called against possible nodes.
4366          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4367          *
4368          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4369          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4370          *       function.
4371          */
4372         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4373                 tmp = -1;
4374         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4375         if (!pn)
4376                 return 1;
4377
4378         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4379         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4380                 kfree(pn);
4381                 return 1;
4382         }
4383
4384         lruvec_init(&pn->lruvec);
4385         pn->usage_in_excess = 0;
4386         pn->on_tree = false;
4387         pn->memcg = memcg;
4388
4389         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4390         return 0;
4391 }
4392
4393 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4394 {
4395         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4396
4397         if (!pn)
4398                 return;
4399
4400         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4401         kfree(pn);
4402 }
4403
4404 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4405 {
4406         int node;
4407
4408         for_each_node(node)
4409                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4410         free_percpu(memcg->stat_cpu);
4411         kfree(memcg);
4412 }
4413
4414 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4415 {
4416         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4417         __mem_cgroup_free(memcg);
4418 }
4419
4420 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4421 {
4422         struct mem_cgroup *memcg;
4423         size_t size;
4424         int node;
4425
4426         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4427         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4428
4429         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4430         if (!memcg)
4431                 return NULL;
4432
4433         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4434                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4435                                  GFP_KERNEL);
4436         if (memcg->id.id < 0)
4437                 goto fail;
4438
4439         memcg->stat_cpu = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4440         if (!memcg->stat_cpu)
4441                 goto fail;
4442
4443         for_each_node(node)
4444                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4445                         goto fail;
4446
4447         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4448                 goto fail;
4449
4450         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4451         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4452         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4453         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4454         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4455         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4456         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4457         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4458         memcg->socket_pressure = jiffies;
4459 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4460         memcg->kmemcg_id = -1;
4461 #endif
4462 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4463         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4464 #endif
4465         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4466         return memcg;
4467 fail:
4468         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4469         __mem_cgroup_free(memcg);
4470         return NULL;
4471 }
4472
4473 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4474 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4475 {
4476         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4477         struct mem_cgroup *memcg;
4478         long error = -ENOMEM;
4479
4480         memcg = mem_cgroup_alloc();
4481         if (!memcg)
4482                 return ERR_PTR(error);
4483
4484         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4485         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4486         if (parent) {
4487                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4488                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4489         }
4490         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4491                 memcg->use_hierarchy = true;
4492                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4493                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4494                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4495                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4496                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4497         } else {
4498                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4499                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4500                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4501                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4502                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4503                 /*
4504                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4505                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4506                  * unfortunate state in our controller.
4507                  */
4508                 if (parent != root_mem_cgroup)
4509                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4510         }
4511
4512         /* The following stuff does not apply to the root */
4513         if (!parent) {
4514                 root_mem_cgroup = memcg;
4515                 return &memcg->css;
4516         }
4517
4518         error = memcg_online_kmem(memcg);
4519         if (error)
4520                 goto fail;
4521
4522         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4523                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4524
4525         return &memcg->css;
4526 fail:
4527         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4528         mem_cgroup_free(memcg);
4529         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4530 }
4531
4532 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4533 {
4534         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4535
4536         /*
4537          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
4538          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
4539          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
4540          */
4541         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
4542                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4543                 return -ENOMEM;
4544         }
4545
4546         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4547         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
4548         css_get(css);
4549         return 0;
4550 }
4551
4552 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4553 {
4554         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4555         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4556
4557         /*
4558          * Unregister events and notify userspace.
4559          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4560          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4561          */
4562         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4563         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4564                 list_del_init(&event->list);
4565                 schedule_work(&event->remove);
4566         }
4567         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4568
4569         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4570         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4571
4572         memcg_offline_kmem(memcg);
4573         wb_memcg_offline(memcg);
4574
4575         drain_all_stock(memcg);
4576
4577         mem_cgroup_id_put(memcg);
4578 }
4579
4580 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4581 {
4582         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4583
4584         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4585 }
4586
4587 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4588 {
4589         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4590
4591         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4592                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4593
4594         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4595                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4596
4597         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4598         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4599         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4600         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
4601         memcg_free_kmem(memcg);
4602         mem_cgroup_free(memcg);
4603 }
4604
4605 /**
4606  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4607  * @css: the target css
4608  *
4609  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4610  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4611  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4612  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4613  * made visible again.
4614  *
4615  * The current implementation only resets the essential configurations.
4616  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4617  */
4618 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4619 {
4620         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4621
4622         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4623         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4624         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4625         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4626         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4627         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4628         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4629         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4630         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4631         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4632 }
4633
4634 #ifdef CONFIG_MMU
4635 /* Handlers for move charge at task migration. */
4636 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4637 {
4638         int ret;
4639
4640         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4641         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4642         if (!ret) {
4643                 mc.precharge += count;
4644                 return ret;
4645         }
4646
4647         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4648         while (count--) {
4649                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4650                 if (ret)
4651                         return ret;
4652                 mc.precharge++;
4653                 cond_resched();
4654         }
4655         return 0;
4656 }
4657
4658 union mc_target {
4659         struct page     *page;
4660         swp_entry_t     ent;
4661 };
4662
4663 enum mc_target_type {
4664         MC_TARGET_NONE = 0,
4665         MC_TARGET_PAGE,
4666         MC_TARGET_SWAP,
4667         MC_TARGET_DEVICE,
4668 };
4669
4670 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4671                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4672 {
4673         struct page *page = _vm_normal_page(vma, addr, ptent, true);
4674
4675         if (!page || !page_mapped(page))
4676                 return NULL;
4677         if (PageAnon(page)) {
4678                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4679                         return NULL;
4680         } else {
4681                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4682                         return NULL;
4683         }
4684         if (!get_page_unless_zero(page))
4685                 return NULL;
4686
4687         return page;
4688 }
4689
4690 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
4691 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4692                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4693 {
4694         struct page *page = NULL;
4695         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4696
4697         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4698                 return NULL;
4699
4700         /*
4701          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
4702          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
4703          * as special swap entry in the CPU page table.
4704          */
4705         if (is_device_private_entry(ent)) {
4706                 page = device_private_entry_to_page(ent);
4707                 /*
4708                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
4709                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
4710                  */
4711                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
4712                         return NULL;
4713                 return page;
4714         }
4715
4716         /*
4717          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4718          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4719          */
4720         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4721         if (do_memsw_account())
4722                 entry->val = ent.val;
4723
4724         return page;
4725 }
4726 #else
4727 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4728                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4729 {
4730         return NULL;
4731 }
4732 #endif
4733
4734 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4735                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4736 {
4737         struct page *page = NULL;
4738         struct address_space *mapping;
4739         pgoff_t pgoff;
4740
4741         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4742                 return NULL;
4743         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4744                 return NULL;
4745
4746         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4747         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4748
4749         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4750 #ifdef CONFIG_SWAP
4751         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4752         if (shmem_mapping(mapping)) {
4753                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4754                 if (xa_is_value(page)) {
4755                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4756                         if (do_memsw_account())
4757                                 *entry = swp;
4758                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4759                                              swp_offset(swp));
4760                 }
4761         } else
4762                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4763 #else
4764         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4765 #endif
4766         return page;
4767 }
4768
4769 /**
4770  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4771  * @page: the page
4772  * @compound: charge the page as compound or small page
4773  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4774  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4775  *
4776  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4777  *
4778  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4779  * from old cgroup.
4780  */
4781 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4782                                    bool compound,
4783                                    struct mem_cgroup *from,
4784                                    struct mem_cgroup *to)
4785 {
4786         unsigned long flags;
4787         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4788         int ret;
4789         bool anon;
4790
4791         VM_BUG_ON(from == to);
4792         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4793         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4794
4795         /*
4796          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4797          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4798          */
4799         ret = -EBUSY;
4800         if (!trylock_page(page))
4801                 goto out;
4802
4803         ret = -EINVAL;
4804         if (page->mem_cgroup != from)
4805                 goto out_unlock;
4806
4807         anon = PageAnon(page);
4808
4809         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4810
4811         if (!anon && page_mapped(page)) {
4812                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
4813                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
4814         }
4815
4816         /*
4817          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4818          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
4819          * So mapping should be stable for dirty pages.
4820          */
4821         if (!anon && PageDirty(page)) {
4822                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4823
4824                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4825                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
4826                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
4827                 }
4828         }
4829
4830         if (PageWriteback(page)) {
4831                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
4832                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
4833         }
4834
4835         /*
4836          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4837          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4838          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4839          */
4840
4841         /* caller should have done css_get */
4842         page->mem_cgroup = to;
4843         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4844
4845         ret = 0;
4846
4847         local_irq_disable();
4848         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4849         memcg_check_events(to, page);
4850         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4851         memcg_check_events(from, page);
4852         local_irq_enable();
4853 out_unlock:
4854         unlock_page(page);
4855 out:
4856         return ret;
4857 }
4858
4859 /**
4860  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4861  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4862  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4863  * @ptent: the pte to be checked
4864  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4865  *
4866  * Returns
4867  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4868  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4869  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4870  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4871  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4872  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4873  *     in target->ent.
4874  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PUBLIC
4875  *     or MEMORY_DEVICE_PRIVATE (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
4876  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
4877  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
4878  *     regular page.
4879  *
4880  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
4881  *
4882  * Called with pte lock held.
4883  */
4884
4885 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4886                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4887 {
4888         struct page *page = NULL;
4889         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4890         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4891
4892         if (pte_present(ptent))
4893                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4894         else if (is_swap_pte(ptent))
4895                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4896         else if (pte_none(ptent))
4897                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4898
4899         if (!page && !ent.val)
4900                 return ret;
4901         if (page) {
4902                 /*
4903                  * Do only loose check w/o serialization.
4904                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4905                  * not under LRU exclusion.
4906                  */
4907                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4908                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4909                         if (is_device_private_page(page) ||
4910                             is_device_public_page(page))
4911                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
4912                         if (target)
4913                                 target->page = page;
4914                 }
4915                 if (!ret || !target)
4916                         put_page(page);
4917         }
4918         /*
4919          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
4920          * But we cannot move a tail-page in a THP.
4921          */
4922         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
4923             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4924                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4925                 if (target)
4926                         target->ent = ent;
4927         }
4928         return ret;
4929 }
4930
4931 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4932 /*
4933  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
4934  * not support them for now.
4935  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4936  */
4937 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4938                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4939 {
4940         struct page *page = NULL;
4941         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4942
4943         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
4944                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
4945                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
4946                 return ret;
4947         }
4948         page = pmd_page(pmd);
4949         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4950         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4951                 return ret;
4952         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4953                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4954                 if (target) {
4955                         get_page(page);
4956                         target->page = page;
4957                 }
4958         }
4959         return ret;
4960 }
4961 #else
4962 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4963                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4964 {
4965         return MC_TARGET_NONE;
4966 }
4967 #endif
4968
4969 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4970                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4971                                         struct mm_walk *walk)
4972 {
4973         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4974         pte_t *pte;
4975         spinlock_t *ptl;
4976
4977         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4978         if (ptl) {
4979                 /*
4980                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
4981                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PUBLIC or
4982                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE but this might change.
4983                  */
4984                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4985                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4986                 spin_unlock(ptl);
4987                 return 0;
4988         }
4989
4990         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4991                 return 0;
4992         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4993         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4994                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4995                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4996         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4997         cond_resched();
4998
4999         return 0;
5000 }
5001
5002 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5003 {
5004         unsigned long precharge;
5005
5006         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5007                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5008                 .mm = mm,
5009         };
5010         down_read(&mm->mmap_sem);
5011         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
5012                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5013         up_read(&mm->mmap_sem);
5014
5015         precharge = mc.precharge;
5016         mc.precharge = 0;
5017
5018         return precharge;
5019 }
5020
5021 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5022 {
5023         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5024
5025         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5026         mc.moving_task = current;
5027         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5028 }
5029
5030 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5031 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5032 {
5033         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5034         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5035
5036         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5037         if (mc.precharge) {
5038                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5039                 mc.precharge = 0;
5040         }
5041         /*
5042          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5043          * we must uncharge here.
5044          */
5045         if (mc.moved_charge) {
5046                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5047                 mc.moved_charge = 0;
5048         }
5049         /* we must fixup refcnts and charges */
5050         if (mc.moved_swap) {
5051                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5052                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5053                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5054
5055                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5056
5057                 /*
5058                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5059                  * should uncharge to->memory.
5060                  */
5061                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5062                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5063
5064                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5065                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5066
5067                 mc.moved_swap = 0;
5068         }
5069         memcg_oom_recover(from);
5070         memcg_oom_recover(to);
5071         wake_up_all(&mc.waitq);
5072 }
5073
5074 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5075 {
5076         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5077
5078         /*
5079          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5080          * task migration.
5081          */
5082         mc.moving_task = NULL;
5083         __mem_cgroup_clear_mc();
5084         spin_lock(&mc.lock);
5085         mc.from = NULL;
5086         mc.to = NULL;
5087         mc.mm = NULL;
5088         spin_unlock(&mc.lock);
5089
5090         mmput(mm);
5091 }
5092
5093 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5094 {
5095         struct cgroup_subsys_state *css;
5096         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5097         struct mem_cgroup *from;
5098         struct task_struct *leader, *p;
5099         struct mm_struct *mm;
5100         unsigned long move_flags;
5101         int ret = 0;
5102
5103         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5104         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5105                 return 0;
5106
5107         /*
5108          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5109          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5110          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5111          * multiple.
5112          */
5113         p = NULL;
5114         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5115                 WARN_ON_ONCE(p);
5116                 p = leader;
5117                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5118         }
5119         if (!p)
5120                 return 0;
5121
5122         /*
5123          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5124          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5125          * So we need to save it, and keep it going.
5126          */
5127         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5128         if (!move_flags)
5129                 return 0;
5130
5131         from = mem_cgroup_from_task(p);
5132
5133         VM_BUG_ON(from == memcg);
5134
5135         mm = get_task_mm(p);
5136         if (!mm)
5137                 return 0;
5138         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5139         if (mm->owner == p) {
5140                 VM_BUG_ON(mc.from);
5141                 VM_BUG_ON(mc.to);
5142                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5143                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5144                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5145
5146                 spin_lock(&mc.lock);
5147                 mc.mm = mm;
5148                 mc.from = from;
5149                 mc.to = memcg;
5150                 mc.flags = move_flags;
5151                 spin_unlock(&mc.lock);
5152                 /* We set mc.moving_task later */
5153
5154                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5155                 if (ret)
5156                         mem_cgroup_clear_mc();
5157         } else {
5158                 mmput(mm);
5159         }
5160         return ret;
5161 }
5162
5163 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5164 {
5165         if (mc.to)
5166                 mem_cgroup_clear_mc();
5167 }
5168
5169 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5170                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5171                                 struct mm_walk *walk)
5172 {
5173         int ret = 0;
5174         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5175         pte_t *pte;
5176         spinlock_t *ptl;
5177         enum mc_target_type target_type;
5178         union mc_target target;
5179         struct page *page;
5180
5181         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5182         if (ptl) {
5183                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5184                         spin_unlock(ptl);
5185                         return 0;
5186                 }
5187                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5188                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5189                         page = target.page;
5190                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5191                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5192                                                              mc.from, mc.to)) {
5193                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5194                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5195                                 }
5196                                 putback_lru_page(page);
5197                         }
5198                         put_page(page);
5199                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5200                         page = target.page;
5201                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5202                                                      mc.from, mc.to)) {
5203                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5204                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5205                         }
5206                         put_page(page);
5207                 }
5208                 spin_unlock(ptl);
5209                 return 0;
5210         }
5211
5212         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5213                 return 0;
5214 retry:
5215         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5216         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5217                 pte_t ptent = *(pte++);
5218                 bool device = false;
5219                 swp_entry_t ent;
5220
5221                 if (!mc.precharge)
5222                         break;
5223
5224                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5225                 case MC_TARGET_DEVICE:
5226                         device = true;
5227                         /* fall through */
5228                 case MC_TARGET_PAGE:
5229                         page = target.page;
5230                         /*
5231                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5232                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5233                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5234                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5235                          */
5236                         if (PageTransCompound(page))
5237                                 goto put;
5238                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5239                                 goto put;
5240                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5241                                                 mc.from, mc.to)) {
5242                                 mc.precharge--;
5243                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5244                                 mc.moved_charge++;
5245                         }
5246                         if (!device)
5247                                 putback_lru_page(page);
5248 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5249                         put_page(page);
5250                         break;
5251                 case MC_TARGET_SWAP:
5252                         ent = target.ent;
5253                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5254                                 mc.precharge--;
5255                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5256                                 mc.moved_swap++;
5257                         }
5258                         break;
5259                 default:
5260                         break;
5261                 }
5262         }
5263         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5264         cond_resched();
5265
5266         if (addr != end) {
5267                 /*
5268                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5269                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5270                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5271                  * phase.
5272                  */
5273                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5274                 if (!ret)
5275                         goto retry;
5276         }
5277
5278         return ret;
5279 }
5280
5281 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5282 {
5283         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5284                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5285                 .mm = mc.mm,
5286         };
5287
5288         lru_add_drain_all();
5289         /*
5290          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5291          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5292          * for already started RCU-only updates to finish.
5293          */
5294         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5295         synchronize_rcu();
5296 retry:
5297         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5298                 /*
5299                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5300                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5301                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5302                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5303                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5304                  */
5305                 __mem_cgroup_clear_mc();
5306                 cond_resched();
5307                 goto retry;
5308         }
5309         /*
5310          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5311          * additional charge, the page walk just aborts.
5312          */
5313         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5314
5315         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5316         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5317 }
5318
5319 static void mem_cgroup_move_task(void)
5320 {
5321         if (mc.to) {
5322                 mem_cgroup_move_charge();
5323                 mem_cgroup_clear_mc();
5324         }
5325 }
5326 #else   /* !CONFIG_MMU */
5327 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5328 {
5329         return 0;
5330 }
5331 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5332 {
5333 }
5334 static void mem_cgroup_move_task(void)
5335 {
5336 }
5337 #endif
5338
5339 /*
5340  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5341  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5342  * attempt.
5343  */
5344 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5345 {
5346         /*
5347          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5348          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5349          * on for the root memcg is enough.
5350          */
5351         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5352                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5353         else
5354                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5355 }
5356
5357 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5358                                struct cftype *cft)
5359 {
5360         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5361
5362         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5363 }
5364
5365 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5366 {
5367         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5368         unsigned long min = READ_ONCE(memcg->memory.min);
5369
5370         if (min == PAGE_COUNTER_MAX)
5371                 seq_puts(m, "max\n");
5372         else
5373                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)min * PAGE_SIZE);
5374
5375         return 0;
5376 }
5377
5378 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5379                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5380 {
5381         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5382         unsigned long min;
5383         int err;
5384
5385         buf = strstrip(buf);
5386         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5387         if (err)
5388                 return err;
5389
5390         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5391
5392         return nbytes;
5393 }
5394
5395 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5396 {
5397         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5398         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->memory.low);
5399
5400         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5401                 seq_puts(m, "max\n");
5402         else
5403                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5404
5405         return 0;
5406 }
5407
5408 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5409                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5410 {
5411         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5412         unsigned long low;
5413         int err;
5414
5415         buf = strstrip(buf);
5416         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5417         if (err)
5418                 return err;
5419
5420         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5421
5422         return nbytes;
5423 }
5424
5425 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5426 {
5427         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5428         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5429
5430         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5431                 seq_puts(m, "max\n");
5432         else
5433                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5434
5435         return 0;
5436 }
5437
5438 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5439                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5440 {
5441         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5442         unsigned long nr_pages;
5443         unsigned long high;
5444         int err;
5445
5446         buf = strstrip(buf);
5447         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5448         if (err)
5449                 return err;
5450
5451         memcg->high = high;
5452
5453         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5454         if (nr_pages > high)
5455                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5456                                              GFP_KERNEL, true);
5457
5458         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5459         return nbytes;
5460 }
5461
5462 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5463 {
5464         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5465         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.max);
5466
5467         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5468                 seq_puts(m, "max\n");
5469         else
5470                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5471
5472         return 0;
5473 }
5474
5475 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5476                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5477 {
5478         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5479         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5480         bool drained = false;
5481         unsigned long max;
5482         int err;
5483
5484         buf = strstrip(buf);
5485         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5486         if (err)
5487                 return err;
5488
5489         xchg(&memcg->memory.max, max);
5490
5491         for (;;) {
5492                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5493
5494                 if (nr_pages <= max)
5495                         break;
5496
5497                 if (signal_pending(current)) {
5498                         err = -EINTR;
5499                         break;
5500                 }
5501
5502                 if (!drained) {
5503                         drain_all_stock(memcg);
5504                         drained = true;
5505                         continue;
5506                 }
5507
5508                 if (nr_reclaims) {
5509                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5510                                                           GFP_KERNEL, true))
5511                                 nr_reclaims--;
5512                         continue;
5513                 }
5514
5515                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
5516                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5517                         break;
5518         }
5519
5520         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5521         return nbytes;
5522 }
5523
5524 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5525 {
5526         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5527
5528         seq_printf(m, "low %lu\n",
5529                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_LOW]));
5530         seq_printf(m, "high %lu\n",
5531                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_HIGH]));
5532         seq_printf(m, "max %lu\n",
5533                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_MAX]));
5534         seq_printf(m, "oom %lu\n",
5535                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM]));
5536         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
5537                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
5538
5539         return 0;
5540 }
5541
5542 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5543 {
5544         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5545         struct accumulated_stats acc;
5546         int i;
5547
5548         /*
5549          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5550          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5551          *
5552          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5553          * 1) generic big picture -> specifics and details
5554          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5555          *
5556          * Current memory state:
5557          */
5558
5559         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
5560         acc.stats_size = MEMCG_NR_STAT;
5561         acc.events_size = NR_VM_EVENT_ITEMS;
5562         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
5563
5564         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5565                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS] * PAGE_SIZE);
5566         seq_printf(m, "file %llu\n",
5567                    (u64)acc.stat[MEMCG_CACHE] * PAGE_SIZE);
5568         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5569                    (u64)acc.stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5570         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5571                    (u64)(acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] +
5572                          acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5573         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5574                    (u64)acc.stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5575
5576         seq_printf(m, "shmem %llu\n",
5577                    (u64)acc.stat[NR_SHMEM] * PAGE_SIZE);
5578         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5579                    (u64)acc.stat[NR_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5580         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5581                    (u64)acc.stat[NR_FILE_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5582         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5583                    (u64)acc.stat[NR_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5584
5585         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5586                 seq_printf(m, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5587                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
5588
5589         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5590                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5591         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5592                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5593
5594         /* Accumulated memory events */
5595
5596         seq_printf(m, "pgfault %lu\n", acc.events[PGFAULT]);
5597         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n", acc.events[PGMAJFAULT]);
5598
5599         seq_printf(m, "workingset_refault %lu\n",
5600                    acc.stat[WORKINGSET_REFAULT]);
5601         seq_printf(m, "workingset_activate %lu\n",
5602                    acc.stat[WORKINGSET_ACTIVATE]);
5603         seq_printf(m, "workingset_nodereclaim %lu\n",
5604                    acc.stat[WORKINGSET_NODERECLAIM]);
5605
5606         seq_printf(m, "pgrefill %lu\n", acc.events[PGREFILL]);
5607         seq_printf(m, "pgscan %lu\n", acc.events[PGSCAN_KSWAPD] +
5608                    acc.events[PGSCAN_DIRECT]);
5609         seq_printf(m, "pgsteal %lu\n", acc.events[PGSTEAL_KSWAPD] +
5610                    acc.events[PGSTEAL_DIRECT]);
5611         seq_printf(m, "pgactivate %lu\n", acc.events[PGACTIVATE]);
5612         seq_printf(m, "pgdeactivate %lu\n", acc.events[PGDEACTIVATE]);
5613         seq_printf(m, "pglazyfree %lu\n", acc.events[PGLAZYFREE]);
5614         seq_printf(m, "pglazyfreed %lu\n", acc.events[PGLAZYFREED]);
5615
5616         return 0;
5617 }
5618
5619 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
5620 {
5621         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5622
5623         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
5624
5625         return 0;
5626 }
5627
5628 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
5629                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5630 {
5631         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5632         int ret, oom_group;
5633
5634         buf = strstrip(buf);
5635         if (!buf)
5636                 return -EINVAL;
5637
5638         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
5639         if (ret)
5640                 return ret;
5641
5642         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
5643                 return -EINVAL;
5644
5645         memcg->oom_group = oom_group;
5646
5647         return nbytes;
5648 }
5649
5650 static struct cftype memory_files[] = {
5651         {
5652                 .name = "current",
5653                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5654                 .read_u64 = memory_current_read,
5655         },
5656         {
5657                 .name = "min",
5658                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5659                 .seq_show = memory_min_show,
5660                 .write = memory_min_write,
5661         },
5662         {
5663                 .name = "low",
5664                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5665                 .seq_show = memory_low_show,
5666                 .write = memory_low_write,
5667         },
5668         {
5669                 .name = "high",
5670                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5671                 .seq_show = memory_high_show,
5672                 .write = memory_high_write,
5673         },
5674         {
5675                 .name = "max",
5676                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5677                 .seq_show = memory_max_show,
5678                 .write = memory_max_write,
5679         },
5680         {
5681                 .name = "events",
5682                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5683                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5684                 .seq_show = memory_events_show,
5685         },
5686         {
5687                 .name = "stat",
5688                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5689                 .seq_show = memory_stat_show,
5690         },
5691         {
5692                 .name = "oom.group",
5693                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
5694                 .seq_show = memory_oom_group_show,
5695                 .write = memory_oom_group_write,
5696         },
5697         { }     /* terminate */
5698 };
5699
5700 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5701         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5702         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5703         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5704         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5705         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5706         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5707         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5708         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5709         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5710         .bind = mem_cgroup_bind,
5711         .dfl_cftypes = memory_files,
5712         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5713         .early_init = 0,
5714 };
5715
5716 /**
5717  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
5718  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
5719  * @memcg: the memory cgroup to check
5720  *
5721  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
5722  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
5723  *
5724  * Returns one of the following:
5725  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
5726  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
5727  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
5728  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
5729  *
5730  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
5731  *
5732  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
5733  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
5734  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
5735  *
5736  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
5737  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
5738  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
5739  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
5740  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
5741  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
5742  * protected memory.
5743  *
5744  *                                             low_usage
5745  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
5746  *                                        siblings_low_usage
5747  *
5748  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
5749  * low_usage = |
5750                | 0, otherwise.
5751  *
5752  *
5753  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
5754  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
5755  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
5756  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
5757  * distribution.
5758  *
5759  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
5760  *
5761  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
5762  *    //\\
5763  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
5764  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
5765  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
5766  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
5767  *
5768  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
5769  * is expected (approximately):
5770  *
5771  *     A/memory.current = 2G
5772  *
5773  *     B/memory.current = 1.3G
5774  *     C/memory.current = 0.6G
5775  *     D/memory.current = 0
5776  *     E/memory.current = 0
5777  *
5778  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
5779  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
5780  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
5781  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
5782  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
5783  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
5784  * as memory.low is a best-effort mechanism.
5785  */
5786 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
5787                                                 struct mem_cgroup *memcg)
5788 {
5789         struct mem_cgroup *parent;
5790         unsigned long emin, parent_emin;
5791         unsigned long elow, parent_elow;
5792         unsigned long usage;
5793
5794         if (mem_cgroup_disabled())
5795                 return MEMCG_PROT_NONE;
5796
5797         if (!root)
5798                 root = root_mem_cgroup;
5799         if (memcg == root)
5800                 return MEMCG_PROT_NONE;
5801
5802         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
5803         if (!usage)
5804                 return MEMCG_PROT_NONE;
5805
5806         emin = memcg->memory.min;
5807         elow = memcg->memory.low;
5808
5809         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5810         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
5811         if (!parent)
5812                 return MEMCG_PROT_NONE;
5813
5814         if (parent == root)
5815                 goto exit;
5816
5817         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
5818         emin = min(emin, parent_emin);
5819         if (emin && parent_emin) {
5820                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
5821
5822                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
5823                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
5824                         &parent->memory.children_min_usage);
5825
5826                 if (min_usage && siblings_min_usage)
5827                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
5828                                    siblings_min_usage);
5829         }
5830
5831         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
5832         elow = min(elow, parent_elow);
5833         if (elow && parent_elow) {
5834                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
5835
5836                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
5837                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
5838                         &parent->memory.children_low_usage);
5839
5840                 if (low_usage && siblings_low_usage)
5841                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
5842                                    siblings_low_usage);
5843         }
5844
5845 exit:
5846         memcg->memory.emin = emin;
5847         memcg->memory.elow = elow;
5848
5849         if (usage <= emin)
5850                 return MEMCG_PROT_MIN;
5851         else if (usage <= elow)
5852                 return MEMCG_PROT_LOW;
5853         else
5854                 return MEMCG_PROT_NONE;
5855 }
5856
5857 /**
5858  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5859  * @page: page to charge
5860  * @mm: mm context of the victim
5861  * @gfp_mask: reclaim mode
5862  * @memcgp: charged memcg return
5863  * @compound: charge the page as compound or small page
5864  *
5865  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5866  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5867  *
5868  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5869  * Otherwise, an error code is returned.
5870  *
5871  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5872  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5873  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5874  */
5875 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5876                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5877                           bool compound)
5878 {
5879         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5880         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5881         int ret = 0;
5882
5883         if (mem_cgroup_disabled())
5884                 goto out;
5885
5886         if (PageSwapCache(page)) {
5887                 /*
5888                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5889                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5890                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5891                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5892                  * in turn serializes uncharging.
5893                  */
5894                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5895                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
5896                         goto out;
5897
5898                 if (do_swap_account) {
5899                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5900                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5901
5902                         rcu_read_lock();
5903                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5904                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5905                                 memcg = NULL;
5906                         rcu_read_unlock();
5907                 }
5908         }
5909
5910         if (!memcg)
5911                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5912
5913         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5914
5915         css_put(&memcg->css);
5916 out:
5917         *memcgp = memcg;
5918         return ret;
5919 }
5920
5921 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5922                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5923                           bool compound)
5924 {
5925         struct mem_cgroup *memcg;
5926         int ret;
5927
5928         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
5929         memcg = *memcgp;
5930         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
5931         return ret;
5932 }
5933
5934 /**
5935  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5936  * @page: page to charge
5937  * @memcg: memcg to charge the page to
5938  * @lrucare: page might be on LRU already
5939  * @compound: charge the page as compound or small page
5940  *
5941  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5942  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5943  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5944  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5945  *
5946  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5947  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5948  *
5949  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5950  */
5951 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5952                               bool lrucare, bool compound)
5953 {
5954         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5955
5956         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5957         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5958
5959         if (mem_cgroup_disabled())
5960                 return;
5961         /*
5962          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5963          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5964          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5965          */
5966         if (!memcg)
5967                 return;
5968
5969         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5970
5971         local_irq_disable();
5972         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5973         memcg_check_events(memcg, page);
5974         local_irq_enable();
5975
5976         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5977                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5978                 /*
5979                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5980                  * let's not wait for it.  The page already received a
5981                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5982                  */
5983                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
5984         }
5985 }
5986
5987 /**
5988  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5989  * @page: page to charge
5990  * @memcg: memcg to charge the page to
5991  * @compound: charge the page as compound or small page
5992  *
5993  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5994  */
5995 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5996                 bool compound)
5997 {
5998         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5999
6000         if (mem_cgroup_disabled())
6001                 return;
6002         /*
6003          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6004          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6005          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6006          */
6007         if (!memcg)
6008                 return;
6009
6010         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6011 }
6012
6013 struct uncharge_gather {
6014         struct mem_cgroup *memcg;
6015         unsigned long pgpgout;
6016         unsigned long nr_anon;
6017         unsigned long nr_file;
6018         unsigned long nr_kmem;
6019         unsigned long nr_huge;
6020         unsigned long nr_shmem;
6021         struct page *dummy_page;
6022 };
6023
6024 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6025 {
6026         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6027 }
6028
6029 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6030 {
6031         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6032         unsigned long flags;
6033
6034         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6035                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6036                 if (do_memsw_account())
6037                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6038                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6039                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6040                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6041         }
6042
6043         local_irq_save(flags);
6044         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6045         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6046         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6047         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6048         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6049         __this_cpu_add(ug->memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
6050         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6051         local_irq_restore(flags);
6052
6053         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6054                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6055 }
6056
6057 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6058 {
6059         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6060         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6061                         !PageHWPoison(page) , page);
6062
6063         if (!page->mem_cgroup)
6064                 return;
6065
6066         /*
6067          * Nobody should be changing or seriously looking at
6068          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6069          * exclusive access to the page.
6070          */
6071
6072         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6073                 if (ug->memcg) {
6074                         uncharge_batch(ug);
6075                         uncharge_gather_clear(ug);
6076                 }
6077                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6078         }
6079
6080         if (!PageKmemcg(page)) {
6081                 unsigned int nr_pages = 1;
6082
6083                 if (PageTransHuge(page)) {
6084                         nr_pages <<= compound_order(page);
6085                         ug->nr_huge += nr_pages;
6086                 }
6087                 if (PageAnon(page))
6088                         ug->nr_anon += nr_pages;
6089                 else {
6090                         ug->nr_file += nr_pages;
6091                         if (PageSwapBacked(page))
6092                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6093                 }
6094                 ug->pgpgout++;
6095         } else {
6096                 ug->nr_kmem += 1 << compound_order(page);
6097                 __ClearPageKmemcg(page);
6098         }
6099
6100         ug->dummy_page = page;
6101         page->mem_cgroup = NULL;
6102 }
6103
6104 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6105 {
6106         struct uncharge_gather ug;
6107         struct list_head *next;
6108
6109         uncharge_gather_clear(&ug);
6110
6111         /*
6112          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6113          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6114          */
6115         next = page_list->next;
6116         do {
6117                 struct page *page;
6118
6119                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6120                 next = page->lru.next;
6121
6122                 uncharge_page(page, &ug);
6123         } while (next != page_list);
6124
6125         if (ug.memcg)
6126                 uncharge_batch(&ug);
6127 }
6128
6129 /**
6130  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6131  * @page: page to uncharge
6132  *
6133  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6134  * mem_cgroup_commit_charge().
6135  */
6136 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6137 {
6138         struct uncharge_gather ug;
6139
6140         if (mem_cgroup_disabled())
6141                 return;
6142
6143         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6144         if (!page->mem_cgroup)
6145                 return;
6146
6147         uncharge_gather_clear(&ug);
6148         uncharge_page(page, &ug);
6149         uncharge_batch(&ug);
6150 }
6151
6152 /**
6153  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6154  * @page_list: list of pages to uncharge
6155  *
6156  * Uncharge a list of pages previously charged with
6157  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6158  */
6159 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6160 {
6161         if (mem_cgroup_disabled())
6162                 return;
6163
6164         if (!list_empty(page_list))
6165                 uncharge_list(page_list);
6166 }
6167
6168 /**
6169  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6170  * @oldpage: currently circulating page
6171  * @newpage: replacement page
6172  *
6173  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6174  * be uncharged upon free.
6175  *
6176  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6177  */
6178 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6179 {
6180         struct mem_cgroup *memcg;
6181         unsigned int nr_pages;
6182         bool compound;
6183         unsigned long flags;
6184
6185         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6186         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6187         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6188         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6189                        newpage);
6190
6191         if (mem_cgroup_disabled())
6192                 return;
6193
6194         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6195         if (newpage->mem_cgroup)
6196                 return;
6197
6198         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6199         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6200         if (!memcg)
6201                 return;
6202
6203         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6204         compound = PageTransHuge(newpage);
6205         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6206
6207         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6208         if (do_memsw_account())
6209                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6210         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6211
6212         commit_charge(newpage, memcg, false);
6213
6214         local_irq_save(flags);
6215         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6216         memcg_check_events(memcg, newpage);
6217         local_irq_restore(flags);
6218 }
6219
6220 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6221 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6222
6223 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6224 {
6225         struct mem_cgroup *memcg;
6226
6227         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6228                 return;
6229
6230         /*
6231          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6232          * filled. It won't however, necessarily happen from
6233          * process context. So the test for root memcg given
6234          * the current task's memcg won't help us in this case.
6235          *
6236          * Respecting the original socket's memcg is a better
6237          * decision in this case.
6238          */
6239         if (sk->sk_memcg) {
6240                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6241                 return;
6242         }
6243
6244         rcu_read_lock();
6245         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6246         if (memcg == root_mem_cgroup)
6247                 goto out;
6248         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6249                 goto out;
6250         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6251                 sk->sk_memcg = memcg;
6252 out:
6253         rcu_read_unlock();
6254 }
6255
6256 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6257 {
6258         if (sk->sk_memcg)
6259                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6260 }
6261
6262 /**
6263  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6264  * @memcg: memcg to charge
6265  * @nr_pages: number of pages to charge
6266  *
6267  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6268  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6269  */
6270 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6271 {
6272         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6273
6274         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6275                 struct page_counter *fail;
6276
6277                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6278                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6279                         return true;
6280                 }
6281                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6282                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6283                 return false;
6284         }
6285
6286         /* Don't block in the packet receive path */
6287         if (in_softirq())
6288                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6289
6290         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6291
6292         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6293                 return true;
6294
6295         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6296         return false;
6297 }
6298
6299 /**
6300  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6301  * @memcg: memcg to uncharge
6302  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6303  */
6304 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6305 {
6306         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6307                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6308                 return;
6309         }
6310
6311         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6312
6313         refill_stock(memcg, nr_pages);
6314 }
6315
6316 static int __init cgroup_memory(char *s)
6317 {
6318         char *token;
6319
6320         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6321                 if (!*token)
6322                         continue;
6323                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6324                         cgroup_memory_nosocket = true;
6325                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6326                         cgroup_memory_nokmem = true;
6327         }
6328         return 0;
6329 }
6330 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6331
6332 /*
6333  * subsys_initcall() for memory controller.
6334  *
6335  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6336  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6337  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6338  * should be initialized from here.
6339  */
6340 static int __init mem_cgroup_init(void)
6341 {
6342         int cpu, node;
6343
6344 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6345         /*
6346          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6347          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6348          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6349          * destroyed simultaneously.
6350          */
6351         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6352         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6353 #endif
6354
6355         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6356                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6357
6358         for_each_possible_cpu(cpu)
6359                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6360                           drain_local_stock);
6361
6362         for_each_node(node) {
6363                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6364
6365                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6366                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6367
6368                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6369                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6370                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6371                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6372         }
6373
6374         return 0;
6375 }
6376 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6377
6378 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6379 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6380 {
6381         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6382                 /*
6383                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6384                  * always be >= 1.
6385                  */
6386                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6387                         VM_BUG_ON(1);
6388                         break;
6389                 }
6390                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6391                 if (!memcg)
6392                         memcg = root_mem_cgroup;
6393         }
6394         return memcg;
6395 }
6396
6397 /**
6398  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6399  * @page: page whose memsw charge to transfer
6400  * @entry: swap entry to move the charge to
6401  *
6402  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6403  */
6404 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6405 {
6406         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6407         unsigned int nr_entries;
6408         unsigned short oldid;
6409
6410         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6411         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6412
6413         if (!do_memsw_account())
6414                 return;
6415
6416         memcg = page->mem_cgroup;
6417
6418         /* Readahead page, never charged */
6419         if (!memcg)
6420                 return;
6421
6422         /*
6423          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6424          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6425          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6426          */
6427         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6428         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6429         /* Get references for the tail pages, too */
6430         if (nr_entries > 1)
6431                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6432         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6433                                    nr_entries);
6434         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6435         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6436
6437         page->mem_cgroup = NULL;
6438
6439         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6440                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6441
6442         if (memcg != swap_memcg) {
6443                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6444                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6445                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6446         }
6447
6448         /*
6449          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6450          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6451          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6452          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6453          */
6454         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6455         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6456                                      -nr_entries);
6457         memcg_check_events(memcg, page);
6458
6459         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6460                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6461 }
6462
6463 /**
6464  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6465  * @page: page being added to swap
6466  * @entry: swap entry to charge
6467  *
6468  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6469  *
6470  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6471  */
6472 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6473 {
6474         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6475         struct page_counter *counter;
6476         struct mem_cgroup *memcg;
6477         unsigned short oldid;
6478
6479         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6480                 return 0;
6481
6482         memcg = page->mem_cgroup;
6483
6484         /* Readahead page, never charged */
6485         if (!memcg)
6486                 return 0;
6487
6488         if (!entry.val) {
6489                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6490                 return 0;
6491         }
6492
6493         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6494
6495         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6496             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6497                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6498                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6499                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6500                 return -ENOMEM;
6501         }
6502
6503         /* Get references for the tail pages, too */
6504         if (nr_pages > 1)
6505                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6506         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6507         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6508         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
6509
6510         return 0;
6511 }
6512
6513 /**
6514  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
6515  * @entry: swap entry to uncharge
6516  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
6517  */
6518 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
6519 {
6520         struct mem_cgroup *memcg;
6521         unsigned short id;
6522
6523         if (!do_swap_account)
6524                 return;
6525
6526         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
6527         rcu_read_lock();
6528         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6529         if (memcg) {
6530                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6531                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6532                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
6533                         else
6534                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
6535                 }
6536                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
6537                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
6538         }
6539         rcu_read_unlock();
6540 }
6541
6542 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
6543 {
6544         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
6545
6546         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6547                 return nr_swap_pages;
6548         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6549                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
6550                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
6551                                       page_counter_read(&memcg->swap));
6552         return nr_swap_pages;
6553 }
6554
6555 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
6556 {
6557         struct mem_cgroup *memcg;
6558
6559         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6560
6561         if (vm_swap_full())
6562                 return true;
6563         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6564                 return false;
6565
6566         memcg = page->mem_cgroup;
6567         if (!memcg)
6568                 return false;
6569
6570         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6571                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
6572                         return true;
6573
6574         return false;
6575 }
6576
6577 /* for remember boot option*/
6578 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6579 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6580 #else
6581 static int really_do_swap_account __initdata;
6582 #endif
6583
6584 static int __init enable_swap_account(char *s)
6585 {
6586         if (!strcmp(s, "1"))
6587                 really_do_swap_account = 1;
6588         else if (!strcmp(s, "0"))
6589                 really_do_swap_account = 0;
6590         return 1;
6591 }
6592 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6593
6594 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6595                              struct cftype *cft)
6596 {
6597         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6598
6599         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6600 }
6601
6602 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6603 {
6604         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6605         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.max);
6606
6607         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6608                 seq_puts(m, "max\n");
6609         else
6610                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6611
6612         return 0;
6613 }
6614
6615 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6616                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6617 {
6618         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6619         unsigned long max;
6620         int err;
6621
6622         buf = strstrip(buf);
6623         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6624         if (err)
6625                 return err;
6626
6627         xchg(&memcg->swap.max, max);
6628
6629         return nbytes;
6630 }
6631
6632 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6633 {
6634         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6635
6636         seq_printf(m, "max %lu\n",
6637                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
6638         seq_printf(m, "fail %lu\n",
6639                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
6640
6641         return 0;
6642 }
6643
6644 static struct cftype swap_files[] = {
6645         {
6646                 .name = "swap.current",
6647                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6648                 .read_u64 = swap_current_read,
6649         },
6650         {
6651                 .name = "swap.max",
6652                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6653                 .seq_show = swap_max_show,
6654                 .write = swap_max_write,
6655         },
6656         {
6657                 .name = "swap.events",
6658                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6659                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
6660                 .seq_show = swap_events_show,
6661         },
6662         { }     /* terminate */
6663 };
6664
6665 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6666         {
6667                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6668                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6669                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6670         },
6671         {
6672                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6673                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6674                 .write = mem_cgroup_reset,
6675                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6676         },
6677         {
6678                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6679                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6680                 .write = mem_cgroup_write,
6681                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6682         },
6683         {
6684                 .name = "memsw.failcnt",
6685                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6686                 .write = mem_cgroup_reset,
6687                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6688         },
6689         { },    /* terminate */
6690 };
6691
6692 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6693 {
6694         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6695                 do_swap_account = 1;
6696                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6697                                                swap_files));
6698                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6699                                                   memsw_cgroup_files));
6700         }
6701         return 0;
6702 }
6703 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6704
6705 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */