OSDN Git Service

crypto: talitos - HMAC SNOOP NO AFEU mode requires SW icv checking.
[android-x86/kernel.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include "slab.h"
70
71 #include <asm/uaccess.h>
72
73 #include <trace/events/vmscan.h>
74
75 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
76 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
77
78 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
79
80 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
81
82 /* Socket memory accounting disabled? */
83 static bool cgroup_memory_nosocket;
84
85 /* Kernel memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nokmem;
87
88 /* Whether the swap controller is active */
89 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
90 int do_swap_account __read_mostly;
91 #else
92 #define do_swap_account         0
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
102         "cache",
103         "rss",
104         "rss_huge",
105         "mapped_file",
106         "dirty",
107         "writeback",
108         "swap",
109 };
110
111 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
112         "pgpgin",
113         "pgpgout",
114         "pgfault",
115         "pgmajfault",
116 };
117
118 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
119         "inactive_anon",
120         "active_anon",
121         "inactive_file",
122         "active_file",
123         "unevictable",
124 };
125
126 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
127 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
128 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
129
130 /*
131  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
132  * their hierarchy representation
133  */
134
135 struct mem_cgroup_tree_per_node {
136         struct rb_root rb_root;
137         spinlock_t lock;
138 };
139
140 struct mem_cgroup_tree {
141         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
142 };
143
144 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
145
146 /* for OOM */
147 struct mem_cgroup_eventfd_list {
148         struct list_head list;
149         struct eventfd_ctx *eventfd;
150 };
151
152 /*
153  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
154  */
155 struct mem_cgroup_event {
156         /*
157          * memcg which the event belongs to.
158          */
159         struct mem_cgroup *memcg;
160         /*
161          * eventfd to signal userspace about the event.
162          */
163         struct eventfd_ctx *eventfd;
164         /*
165          * Each of these stored in a list by the cgroup.
166          */
167         struct list_head list;
168         /*
169          * register_event() callback will be used to add new userspace
170          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
171          * on eventfd to send notification to userspace.
172          */
173         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
174                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
175         /*
176          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
177          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
178          * if you want provide notification functionality.
179          */
180         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
181                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
182         /*
183          * All fields below needed to unregister event when
184          * userspace closes eventfd.
185          */
186         poll_table pt;
187         wait_queue_head_t *wqh;
188         wait_queue_t wait;
189         struct work_struct remove;
190 };
191
192 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
193 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
194
195 /* Stuffs for move charges at task migration. */
196 /*
197  * Types of charges to be moved.
198  */
199 #define MOVE_ANON       0x1U
200 #define MOVE_FILE       0x2U
201 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
202
203 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
204 static struct move_charge_struct {
205         spinlock_t        lock; /* for from, to */
206         struct mm_struct  *mm;
207         struct mem_cgroup *from;
208         struct mem_cgroup *to;
209         unsigned long flags;
210         unsigned long precharge;
211         unsigned long moved_charge;
212         unsigned long moved_swap;
213         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
214         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
215 } mc = {
216         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
217         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
218 };
219
220 /*
221  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
222  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
223  */
224 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
225 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
226
227 enum charge_type {
228         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
229         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
232         NR_CHARGE_TYPE,
233 };
234
235 /* for encoding cft->private value on file */
236 enum res_type {
237         _MEM,
238         _MEMSWAP,
239         _OOM_TYPE,
240         _KMEM,
241         _TCP,
242 };
243
244 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
245 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
246 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
247 /* Used for OOM nofiier */
248 #define OOM_CONTROL             (0)
249
250 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
251 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
252 {
253         if (!memcg)
254                 memcg = root_mem_cgroup;
255         return &memcg->vmpressure;
256 }
257
258 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
259 {
260         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
261 }
262
263 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
264 {
265         return (memcg == root_mem_cgroup);
266 }
267
268 #ifndef CONFIG_SLOB
269 /*
270  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
271  * The main reason for not using cgroup id for this:
272  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
273  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
274  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
275  *  200 entry array for that.
276  *
277  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
278  * will double each time we have to increase it.
279  */
280 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
281 int memcg_nr_cache_ids;
282
283 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
284 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
285
286 void memcg_get_cache_ids(void)
287 {
288         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 void memcg_put_cache_ids(void)
292 {
293         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
294 }
295
296 /*
297  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
298  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
299  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
300  * tunable, but that is strictly not necessary.
301  *
302  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
303  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
304  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
305  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
306  * increase ours as well if it increases.
307  */
308 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
309 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
310
311 /*
312  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
313  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
314  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
315  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
316  */
317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
318 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
319
320 #endif /* !CONFIG_SLOB */
321
322 /**
323  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
324  * @page: page of interest
325  *
326  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
327  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
328  * until it is released.
329  *
330  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
331  * is returned.
332  */
333 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
334 {
335         struct mem_cgroup *memcg;
336
337         memcg = page->mem_cgroup;
338
339         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
340                 memcg = root_mem_cgroup;
341
342         return &memcg->css;
343 }
344
345 /**
346  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
347  * @page: the page
348  *
349  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
350  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
351  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
352  *
353  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
354  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
355  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
356  * do not care (such as procfs interfaces).
357  */
358 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
359 {
360         struct mem_cgroup *memcg;
361         unsigned long ino = 0;
362
363         rcu_read_lock();
364         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
365         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
366                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
367         if (memcg)
368                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
369         rcu_read_unlock();
370         return ino;
371 }
372
373 static struct mem_cgroup_per_node *
374 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
375 {
376         int nid = page_to_nid(page);
377
378         return memcg->nodeinfo[nid];
379 }
380
381 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
382 soft_limit_tree_node(int nid)
383 {
384         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
385 }
386
387 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
388 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
389 {
390         int nid = page_to_nid(page);
391
392         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
393 }
394
395 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
396                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
397                                          unsigned long new_usage_in_excess)
398 {
399         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
400         struct rb_node *parent = NULL;
401         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
402
403         if (mz->on_tree)
404                 return;
405
406         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
407         if (!mz->usage_in_excess)
408                 return;
409         while (*p) {
410                 parent = *p;
411                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
412                                         tree_node);
413                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
414                         p = &(*p)->rb_left;
415                 /*
416                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
417                  * limit by the same amount
418                  */
419                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
420                         p = &(*p)->rb_right;
421         }
422         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
423         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
424         mz->on_tree = true;
425 }
426
427 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
428                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
429 {
430         if (!mz->on_tree)
431                 return;
432         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
433         mz->on_tree = false;
434 }
435
436 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
437                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
438 {
439         unsigned long flags;
440
441         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
442         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
443         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
444 }
445
446 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
447 {
448         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
449         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
450         unsigned long excess = 0;
451
452         if (nr_pages > soft_limit)
453                 excess = nr_pages - soft_limit;
454
455         return excess;
456 }
457
458 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
459 {
460         unsigned long excess;
461         struct mem_cgroup_per_node *mz;
462         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
463
464         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
465         if (!mctz)
466                 return;
467         /*
468          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
469          * because their event counter is not touched.
470          */
471         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
472                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
473                 excess = soft_limit_excess(memcg);
474                 /*
475                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
476                  * mem is over its softlimit.
477                  */
478                 if (excess || mz->on_tree) {
479                         unsigned long flags;
480
481                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
482                         /* if on-tree, remove it */
483                         if (mz->on_tree)
484                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
485                         /*
486                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
487                          * If excess is 0, no tree ops.
488                          */
489                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
490                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
491                 }
492         }
493 }
494
495 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
496 {
497         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
498         struct mem_cgroup_per_node *mz;
499         int nid;
500
501         for_each_node(nid) {
502                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
503                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
504                 if (mctz)
505                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
506         }
507 }
508
509 static struct mem_cgroup_per_node *
510 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
511 {
512         struct rb_node *rightmost = NULL;
513         struct mem_cgroup_per_node *mz;
514
515 retry:
516         mz = NULL;
517         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
518         if (!rightmost)
519                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
520
521         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
522         /*
523          * Remove the node now but someone else can add it back,
524          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
525          * position in the tree.
526          */
527         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
528         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
529             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
530                 goto retry;
531 done:
532         return mz;
533 }
534
535 static struct mem_cgroup_per_node *
536 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
537 {
538         struct mem_cgroup_per_node *mz;
539
540         spin_lock_irq(&mctz->lock);
541         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
542         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
543         return mz;
544 }
545
546 /*
547  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
548  *
549  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
550  *
551  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
552  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
553  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
554  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
555  *
556  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
557  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
558  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
559  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
560  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
561  *
562  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
563  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
564  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
565  * implemented.
566  */
567 static unsigned long
568 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
569 {
570         long val = 0;
571         int cpu;
572
573         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
574         for_each_possible_cpu(cpu)
575                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
576         /*
577          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
578          * transient negative values.
579          */
580         if (val < 0)
581                 val = 0;
582         return val;
583 }
584
585 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
586                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
587 {
588         unsigned long val = 0;
589         int cpu;
590
591         for_each_possible_cpu(cpu)
592                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
593         return val;
594 }
595
596 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
597                                          struct page *page,
598                                          bool compound, int nr_pages)
599 {
600         /*
601          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
602          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
603          */
604         if (PageAnon(page))
605                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
606                                 nr_pages);
607         else
608                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
609                                 nr_pages);
610
611         if (compound) {
612                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
613                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
614                                 nr_pages);
615         }
616
617         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
618         if (nr_pages > 0)
619                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
620         else {
621                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
622                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
623         }
624
625         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
626 }
627
628 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
629                                            int nid, unsigned int lru_mask)
630 {
631         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
632         unsigned long nr = 0;
633         enum lru_list lru;
634
635         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
636
637         for_each_lru(lru) {
638                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
639                         continue;
640                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
641         }
642         return nr;
643 }
644
645 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
646                         unsigned int lru_mask)
647 {
648         unsigned long nr = 0;
649         int nid;
650
651         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
652                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
653         return nr;
654 }
655
656 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
657                                        enum mem_cgroup_events_target target)
658 {
659         unsigned long val, next;
660
661         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
662         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
663         /* from time_after() in jiffies.h */
664         if ((long)next - (long)val < 0) {
665                 switch (target) {
666                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
667                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
668                         break;
669                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
670                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
671                         break;
672                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
673                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
674                         break;
675                 default:
676                         break;
677                 }
678                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
679                 return true;
680         }
681         return false;
682 }
683
684 /*
685  * Check events in order.
686  *
687  */
688 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
689 {
690         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
691         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
692                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
693                 bool do_softlimit;
694                 bool do_numainfo __maybe_unused;
695
696                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
697                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
698 #if MAX_NUMNODES > 1
699                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
700                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
701 #endif
702                 mem_cgroup_threshold(memcg);
703                 if (unlikely(do_softlimit))
704                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
705 #if MAX_NUMNODES > 1
706                 if (unlikely(do_numainfo))
707                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
708 #endif
709         }
710 }
711
712 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
713 {
714         /*
715          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
716          * if it races with swapoff, page migration, etc.
717          * So this can be called with p == NULL.
718          */
719         if (unlikely(!p))
720                 return NULL;
721
722         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
723 }
724 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
725
726 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
727 {
728         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
729
730         rcu_read_lock();
731         do {
732                 /*
733                  * Page cache insertions can happen withou an
734                  * actual mm context, e.g. during disk probing
735                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
736                  */
737                 if (unlikely(!mm))
738                         memcg = root_mem_cgroup;
739                 else {
740                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
741                         if (unlikely(!memcg))
742                                 memcg = root_mem_cgroup;
743                 }
744         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
745         rcu_read_unlock();
746         return memcg;
747 }
748
749 /**
750  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
751  * @root: hierarchy root
752  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
753  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
754  *
755  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
756  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
757  *
758  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
759  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
760  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
761  *
762  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
763  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
764  * reclaimers operating on the same zone and priority.
765  */
766 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
767                                    struct mem_cgroup *prev,
768                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
769 {
770         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
771         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
772         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
773         struct mem_cgroup *pos = NULL;
774
775         if (mem_cgroup_disabled())
776                 return NULL;
777
778         if (!root)
779                 root = root_mem_cgroup;
780
781         if (prev && !reclaim)
782                 pos = prev;
783
784         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
785                 if (prev)
786                         goto out;
787                 return root;
788         }
789
790         rcu_read_lock();
791
792         if (reclaim) {
793                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
794
795                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
796                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
797
798                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
799                         goto out_unlock;
800
801                 while (1) {
802                         pos = READ_ONCE(iter->position);
803                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
804                                 break;
805                         /*
806                          * css reference reached zero, so iter->position will
807                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
808                          * rely on this happening soon, because ->css_released
809                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
810                          * might block it. So we clear iter->position right
811                          * away.
812                          */
813                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
814                 }
815         }
816
817         if (pos)
818                 css = &pos->css;
819
820         for (;;) {
821                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
822                 if (!css) {
823                         /*
824                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
825                          * new one might jump in right at the end of
826                          * the hierarchy - make sure they see at least
827                          * one group and restart from the beginning.
828                          */
829                         if (!prev)
830                                 continue;
831                         break;
832                 }
833
834                 /*
835                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
836                  * is provided by the caller, so we know it's alive
837                  * and kicking, and don't take an extra reference.
838                  */
839                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
840
841                 if (css == &root->css)
842                         break;
843
844                 if (css_tryget(css))
845                         break;
846
847                 memcg = NULL;
848         }
849
850         if (reclaim) {
851                 /*
852                  * The position could have already been updated by a competing
853                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
854                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
855                  */
856                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
857
858                 if (pos)
859                         css_put(&pos->css);
860
861                 if (!memcg)
862                         iter->generation++;
863                 else if (!prev)
864                         reclaim->generation = iter->generation;
865         }
866
867 out_unlock:
868         rcu_read_unlock();
869 out:
870         if (prev && prev != root)
871                 css_put(&prev->css);
872
873         return memcg;
874 }
875
876 /**
877  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
878  * @root: hierarchy root
879  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
880  */
881 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
882                            struct mem_cgroup *prev)
883 {
884         if (!root)
885                 root = root_mem_cgroup;
886         if (prev && prev != root)
887                 css_put(&prev->css);
888 }
889
890 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
891                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
892 {
893         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
894         struct mem_cgroup_per_node *mz;
895         int nid;
896         int i;
897
898         for_each_node(nid) {
899                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
900                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
901                         iter = &mz->iter[i];
902                         cmpxchg(&iter->position,
903                                 dead_memcg, NULL);
904                 }
905         }
906 }
907
908 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
909 {
910         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
911         struct mem_cgroup *last;
912
913         do {
914                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
915                 last = memcg;
916         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
917
918         /*
919          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
920          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
921          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
922          * dead_memcg from cgroup root separately.
923          */
924         if (last != root_mem_cgroup)
925                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
926                                                 dead_memcg);
927 }
928
929 /*
930  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
931  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
932  * be used for reference counting.
933  */
934 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
935         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
936              iter != NULL;                              \
937              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
938
939 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
940         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
941              iter != NULL;                              \
942              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
943
944 /**
945  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
946  * @memcg: hierarchy root
947  * @fn: function to call for each task
948  * @arg: argument passed to @fn
949  *
950  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
951  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
952  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
953  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
954  *
955  * This function must not be called for the root memory cgroup.
956  */
957 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
958                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
959 {
960         struct mem_cgroup *iter;
961         int ret = 0;
962
963         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
964
965         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
966                 struct css_task_iter it;
967                 struct task_struct *task;
968
969                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
970                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
971                         ret = fn(task, arg);
972                 css_task_iter_end(&it);
973                 if (ret) {
974                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
975                         break;
976                 }
977         }
978         return ret;
979 }
980
981 /**
982  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
983  * @page: the page
984  * @zone: zone of the page
985  *
986  * This function is only safe when following the LRU page isolation
987  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
988  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
989  */
990 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
991 {
992         struct mem_cgroup_per_node *mz;
993         struct mem_cgroup *memcg;
994         struct lruvec *lruvec;
995
996         if (mem_cgroup_disabled()) {
997                 lruvec = &pgdat->lruvec;
998                 goto out;
999         }
1000
1001         memcg = page->mem_cgroup;
1002         /*
1003          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1004          * possibly migrated - before they are charged.
1005          */
1006         if (!memcg)
1007                 memcg = root_mem_cgroup;
1008
1009         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1010         lruvec = &mz->lruvec;
1011 out:
1012         /*
1013          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1014          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1015          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1016          */
1017         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1018                 lruvec->pgdat = pgdat;
1019         return lruvec;
1020 }
1021
1022 /**
1023  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1024  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1025  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1026  * @zid: zone id of the accounted pages
1027  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1028  *
1029  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1030  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1031  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1032  */
1033 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1034                                 int zid, int nr_pages)
1035 {
1036         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1037         unsigned long *lru_size;
1038         long size;
1039
1040         if (mem_cgroup_disabled())
1041                 return;
1042
1043         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1044         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1045
1046         if (nr_pages < 0)
1047                 *lru_size += nr_pages;
1048
1049         size = *lru_size;
1050         if (WARN_ONCE(size < 0,
1051                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1052                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1053                 VM_BUG_ON(1);
1054                 *lru_size = 0;
1055         }
1056
1057         if (nr_pages > 0)
1058                 *lru_size += nr_pages;
1059 }
1060
1061 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1062 {
1063         struct mem_cgroup *task_memcg;
1064         struct task_struct *p;
1065         bool ret;
1066
1067         p = find_lock_task_mm(task);
1068         if (p) {
1069                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1070                 task_unlock(p);
1071         } else {
1072                 /*
1073                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1074                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1075                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1076                  */
1077                 rcu_read_lock();
1078                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1079                 css_get(&task_memcg->css);
1080                 rcu_read_unlock();
1081         }
1082         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1083         css_put(&task_memcg->css);
1084         return ret;
1085 }
1086
1087 /**
1088  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1089  * @memcg: the memory cgroup
1090  *
1091  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1092  * pages.
1093  */
1094 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1095 {
1096         unsigned long margin = 0;
1097         unsigned long count;
1098         unsigned long limit;
1099
1100         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1101         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1102         if (count < limit)
1103                 margin = limit - count;
1104
1105         if (do_memsw_account()) {
1106                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1107                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1108                 if (count <= limit)
1109                         margin = min(margin, limit - count);
1110                 else
1111                         margin = 0;
1112         }
1113
1114         return margin;
1115 }
1116
1117 /*
1118  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1119  *
1120  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1121  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1122  * caused by "move".
1123  */
1124 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1125 {
1126         struct mem_cgroup *from;
1127         struct mem_cgroup *to;
1128         bool ret = false;
1129         /*
1130          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1131          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1132          */
1133         spin_lock(&mc.lock);
1134         from = mc.from;
1135         to = mc.to;
1136         if (!from)
1137                 goto unlock;
1138
1139         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1140                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1141 unlock:
1142         spin_unlock(&mc.lock);
1143         return ret;
1144 }
1145
1146 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1147 {
1148         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1149                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1150                         DEFINE_WAIT(wait);
1151                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1152                         /* moving charge context might have finished. */
1153                         if (mc.moving_task)
1154                                 schedule();
1155                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1156                         return true;
1157                 }
1158         }
1159         return false;
1160 }
1161
1162 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1163 /**
1164  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1165  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1166  * @p: Task that is going to be killed
1167  *
1168  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1169  * enabled
1170  */
1171 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1172 {
1173         struct mem_cgroup *iter;
1174         unsigned int i;
1175
1176         rcu_read_lock();
1177
1178         if (p) {
1179                 pr_info("Task in ");
1180                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1181                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1182         } else {
1183                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1184         }
1185
1186         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1187         pr_cont("\n");
1188
1189         rcu_read_unlock();
1190
1191         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1192                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1193                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1194         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1195                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1196                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1197         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1198                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1199                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1200
1201         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1202                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1203                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1204                 pr_cont(":");
1205
1206                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1207                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1208                                 continue;
1209                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1210                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1211                 }
1212
1213                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1214                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1215                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1216
1217                 pr_cont("\n");
1218         }
1219 }
1220
1221 /*
1222  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1223  * 1(self count) if no children.
1224  */
1225 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1226 {
1227         int num = 0;
1228         struct mem_cgroup *iter;
1229
1230         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1231                 num++;
1232         return num;
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1237  */
1238 unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1239 {
1240         unsigned long limit;
1241
1242         limit = memcg->memory.limit;
1243         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1244                 unsigned long memsw_limit;
1245                 unsigned long swap_limit;
1246
1247                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1248                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1249                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1250                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1251         }
1252         return limit;
1253 }
1254
1255 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1256                                      int order)
1257 {
1258         struct oom_control oc = {
1259                 .zonelist = NULL,
1260                 .nodemask = NULL,
1261                 .memcg = memcg,
1262                 .gfp_mask = gfp_mask,
1263                 .order = order,
1264         };
1265         bool ret;
1266
1267         mutex_lock(&oom_lock);
1268         ret = out_of_memory(&oc);
1269         mutex_unlock(&oom_lock);
1270         return ret;
1271 }
1272
1273 #if MAX_NUMNODES > 1
1274
1275 /**
1276  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1277  * @memcg: the target memcg
1278  * @nid: the node ID to be checked.
1279  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1280  *
1281  * This function returns whether the specified memcg contains any
1282  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1283  * pages in the node.
1284  */
1285 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1286                 int nid, bool noswap)
1287 {
1288         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1289                 return true;
1290         if (noswap || !total_swap_pages)
1291                 return false;
1292         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1293                 return true;
1294         return false;
1295
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1300  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1301  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1302  *
1303  */
1304 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1305 {
1306         int nid;
1307         /*
1308          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1309          * pagein/pageout changes since the last update.
1310          */
1311         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1312                 return;
1313         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1314                 return;
1315
1316         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1317         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1318
1319         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1320
1321                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1322                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1323         }
1324
1325         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1326         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1331  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1332  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1333  *
1334  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1335  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1336  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1337  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1338  *
1339  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1340  */
1341 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1342 {
1343         int node;
1344
1345         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1346         node = memcg->last_scanned_node;
1347
1348         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1349         /*
1350          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1351          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1352          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1353          */
1354         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1355                 node = numa_node_id();
1356
1357         memcg->last_scanned_node = node;
1358         return node;
1359 }
1360 #else
1361 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1362 {
1363         return 0;
1364 }
1365 #endif
1366
1367 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1368                                    pg_data_t *pgdat,
1369                                    gfp_t gfp_mask,
1370                                    unsigned long *total_scanned)
1371 {
1372         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1373         int total = 0;
1374         int loop = 0;
1375         unsigned long excess;
1376         unsigned long nr_scanned;
1377         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1378                 .pgdat = pgdat,
1379                 .priority = 0,
1380         };
1381
1382         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1383
1384         while (1) {
1385                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1386                 if (!victim) {
1387                         loop++;
1388                         if (loop >= 2) {
1389                                 /*
1390                                  * If we have not been able to reclaim
1391                                  * anything, it might because there are
1392                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1393                                  */
1394                                 if (!total)
1395                                         break;
1396                                 /*
1397                                  * We want to do more targeted reclaim.
1398                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1399                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1400                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1401                                  */
1402                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1403                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1404                                         break;
1405                         }
1406                         continue;
1407                 }
1408                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1409                                         pgdat, &nr_scanned);
1410                 *total_scanned += nr_scanned;
1411                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1412                         break;
1413         }
1414         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1415         return total;
1416 }
1417
1418 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1419 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1420         .name = "memcg_oom_lock",
1421 };
1422 #endif
1423
1424 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1425
1426 /*
1427  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1428  * If someone is running, return false.
1429  */
1430 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1431 {
1432         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1433
1434         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1435
1436         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1437                 if (iter->oom_lock) {
1438                         /*
1439                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1440                          * so we cannot give a lock.
1441                          */
1442                         failed = iter;
1443                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1444                         break;
1445                 } else
1446                         iter->oom_lock = true;
1447         }
1448
1449         if (failed) {
1450                 /*
1451                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1452                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1453                  */
1454                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1455                         if (iter == failed) {
1456                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1457                                 break;
1458                         }
1459                         iter->oom_lock = false;
1460                 }
1461         } else
1462                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1463
1464         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1465
1466         return !failed;
1467 }
1468
1469 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1470 {
1471         struct mem_cgroup *iter;
1472
1473         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1474         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1475         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1476                 iter->oom_lock = false;
1477         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1478 }
1479
1480 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1481 {
1482         struct mem_cgroup *iter;
1483
1484         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1485         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1486                 iter->under_oom++;
1487         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1488 }
1489
1490 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1491 {
1492         struct mem_cgroup *iter;
1493
1494         /*
1495          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1496          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1497          */
1498         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1499         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1500                 if (iter->under_oom > 0)
1501                         iter->under_oom--;
1502         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1503 }
1504
1505 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1506
1507 struct oom_wait_info {
1508         struct mem_cgroup *memcg;
1509         wait_queue_t    wait;
1510 };
1511
1512 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1513         unsigned mode, int sync, void *arg)
1514 {
1515         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1516         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1517         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1518
1519         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1520         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1521
1522         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1523             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1524                 return 0;
1525         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1526 }
1527
1528 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1529 {
1530         /*
1531          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1532          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1533          * this function is called as a result of userland actions
1534          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1535          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1536          * triggering notification.
1537          */
1538         if (memcg && memcg->under_oom)
1539                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1540 }
1541
1542 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1543 {
1544         if (!current->memcg_may_oom)
1545                 return;
1546         /*
1547          * We are in the middle of the charge context here, so we
1548          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1549          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1550          *
1551          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1552          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1553          * invocation might not even be necessary.
1554          *
1555          * That's why we don't do anything here except remember the
1556          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1557          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1558          * and when we know whether the fault was overall successful.
1559          */
1560         css_get(&memcg->css);
1561         current->memcg_in_oom = memcg;
1562         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1563         current->memcg_oom_order = order;
1564 }
1565
1566 /**
1567  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1568  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1569  *
1570  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1571  * handler was enabled.
1572  *
1573  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1574  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1575  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1576  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1577  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1578  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1579  *
1580  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1581  * completed, %false otherwise.
1582  */
1583 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1584 {
1585         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1586         struct oom_wait_info owait;
1587         bool locked;
1588
1589         /* OOM is global, do not handle */
1590         if (!memcg)
1591                 return false;
1592
1593         if (!handle)
1594                 goto cleanup;
1595
1596         owait.memcg = memcg;
1597         owait.wait.flags = 0;
1598         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1599         owait.wait.private = current;
1600         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1601
1602         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1603         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1604
1605         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1606
1607         if (locked)
1608                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1609
1610         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1611                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1612                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1613                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1614                                          current->memcg_oom_order);
1615         } else {
1616                 schedule();
1617                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1618                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1619         }
1620
1621         if (locked) {
1622                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1623                 /*
1624                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1625                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1626                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1627                  */
1628                 memcg_oom_recover(memcg);
1629         }
1630 cleanup:
1631         current->memcg_in_oom = NULL;
1632         css_put(&memcg->css);
1633         return true;
1634 }
1635
1636 /**
1637  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1638  * @page: the page
1639  *
1640  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1641  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1642  */
1643 void lock_page_memcg(struct page *page)
1644 {
1645         struct mem_cgroup *memcg;
1646         unsigned long flags;
1647
1648         /*
1649          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1650          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1651          * because page moving starts with an RCU grace period.
1652          */
1653         rcu_read_lock();
1654
1655         if (mem_cgroup_disabled())
1656                 return;
1657 again:
1658         memcg = page->mem_cgroup;
1659         if (unlikely(!memcg))
1660                 return;
1661
1662         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1663                 return;
1664
1665         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1666         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1667                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1668                 goto again;
1669         }
1670
1671         /*
1672          * When charge migration first begins, we can have locked and
1673          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1674          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1675          */
1676         memcg->move_lock_task = current;
1677         memcg->move_lock_flags = flags;
1678
1679         return;
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1682
1683 /**
1684  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1685  * @page: the page
1686  */
1687 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1688 {
1689         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1690
1691         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1692                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1693
1694                 memcg->move_lock_task = NULL;
1695                 memcg->move_lock_flags = 0;
1696
1697                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1698         }
1699
1700         rcu_read_unlock();
1701 }
1702 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1703
1704 /*
1705  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1706  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1707  */
1708 #define CHARGE_BATCH    32U
1709 struct memcg_stock_pcp {
1710         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1711         unsigned int nr_pages;
1712         struct work_struct work;
1713         unsigned long flags;
1714 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1715 };
1716 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1717 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1718
1719 /**
1720  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1721  * @memcg: memcg to consume from.
1722  * @nr_pages: how many pages to charge.
1723  *
1724  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1725  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1726  * service an allocation will refill the stock.
1727  *
1728  * returns true if successful, false otherwise.
1729  */
1730 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1731 {
1732         struct memcg_stock_pcp *stock;
1733         unsigned long flags;
1734         bool ret = false;
1735
1736         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1737                 return ret;
1738
1739         local_irq_save(flags);
1740
1741         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1742         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1743                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1744                 ret = true;
1745         }
1746
1747         local_irq_restore(flags);
1748
1749         return ret;
1750 }
1751
1752 /*
1753  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1754  */
1755 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1756 {
1757         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1758
1759         if (stock->nr_pages) {
1760                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1761                 if (do_memsw_account())
1762                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1763                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1764                 stock->nr_pages = 0;
1765         }
1766         stock->cached = NULL;
1767 }
1768
1769 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1770 {
1771         struct memcg_stock_pcp *stock;
1772         unsigned long flags;
1773
1774         local_irq_save(flags);
1775
1776         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1777         drain_stock(stock);
1778         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1779
1780         local_irq_restore(flags);
1781 }
1782
1783 /*
1784  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1785  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1786  */
1787 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1788 {
1789         struct memcg_stock_pcp *stock;
1790         unsigned long flags;
1791
1792         local_irq_save(flags);
1793
1794         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1795         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1796                 drain_stock(stock);
1797                 stock->cached = memcg;
1798         }
1799         stock->nr_pages += nr_pages;
1800
1801         local_irq_restore(flags);
1802 }
1803
1804 /*
1805  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1806  * of the hierarchy under it.
1807  */
1808 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1809 {
1810         int cpu, curcpu;
1811
1812         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1813         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1814                 return;
1815         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1816         get_online_cpus();
1817         curcpu = get_cpu();
1818         for_each_online_cpu(cpu) {
1819                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1820                 struct mem_cgroup *memcg;
1821
1822                 memcg = stock->cached;
1823                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1824                         continue;
1825                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1826                         continue;
1827                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1828                         if (cpu == curcpu)
1829                                 drain_local_stock(&stock->work);
1830                         else
1831                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1832                 }
1833         }
1834         put_cpu();
1835         put_online_cpus();
1836         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1837 }
1838
1839 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1840                                         unsigned long action,
1841                                         void *hcpu)
1842 {
1843         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1844         struct memcg_stock_pcp *stock;
1845
1846         if (action == CPU_ONLINE)
1847                 return NOTIFY_OK;
1848
1849         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
1850                 return NOTIFY_OK;
1851
1852         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1853         drain_stock(stock);
1854         return NOTIFY_OK;
1855 }
1856
1857 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1858                          unsigned int nr_pages,
1859                          gfp_t gfp_mask)
1860 {
1861         do {
1862                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1863                         continue;
1864                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1865                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1866         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1867 }
1868
1869 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1870 {
1871         struct mem_cgroup *memcg;
1872
1873         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1874         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1875 }
1876
1877 /*
1878  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1879  * and reclaims memory over the high limit.
1880  */
1881 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1882 {
1883         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1884         struct mem_cgroup *memcg;
1885
1886         if (likely(!nr_pages))
1887                 return;
1888
1889         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1890         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1891         css_put(&memcg->css);
1892         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1893 }
1894
1895 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1896                       unsigned int nr_pages)
1897 {
1898         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1899         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1900         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1901         struct page_counter *counter;
1902         unsigned long nr_reclaimed;
1903         bool may_swap = true;
1904         bool drained = false;
1905
1906         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1907                 return 0;
1908 retry:
1909         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1910                 return 0;
1911
1912         if (!do_memsw_account() ||
1913             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1914                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1915                         goto done_restock;
1916                 if (do_memsw_account())
1917                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1918                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1919         } else {
1920                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1921                 may_swap = false;
1922         }
1923
1924         if (batch > nr_pages) {
1925                 batch = nr_pages;
1926                 goto retry;
1927         }
1928
1929         /*
1930          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1931          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1932          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1933          * free their memory.
1934          */
1935         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1936                      fatal_signal_pending(current) ||
1937                      current->flags & PF_EXITING))
1938                 goto force;
1939
1940         /*
1941          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
1942          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
1943          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
1944          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
1945          */
1946         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
1947                 goto force;
1948
1949         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1950                 goto nomem;
1951
1952         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1953                 goto nomem;
1954
1955         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
1956
1957         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
1958                                                     gfp_mask, may_swap);
1959
1960         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1961                 goto retry;
1962
1963         if (!drained) {
1964                 drain_all_stock(mem_over_limit);
1965                 drained = true;
1966                 goto retry;
1967         }
1968
1969         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1970                 goto nomem;
1971         /*
1972          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1973          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1974          * before killing the task.
1975          *
1976          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1977          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1978          * to regular pages anyway in case of failure.
1979          */
1980         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
1981                 goto retry;
1982         /*
1983          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1984          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1985          */
1986         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1987                 goto retry;
1988
1989         if (nr_retries--)
1990                 goto retry;
1991
1992         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1993                 goto force;
1994
1995         if (fatal_signal_pending(current))
1996                 goto force;
1997
1998         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
1999
2000         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2001                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2002 nomem:
2003         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2004                 return -ENOMEM;
2005 force:
2006         /*
2007          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2008          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2009          * temporarily by force charging it.
2010          */
2011         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2012         if (do_memsw_account())
2013                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2014         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2015
2016         return 0;
2017
2018 done_restock:
2019         css_get_many(&memcg->css, batch);
2020         if (batch > nr_pages)
2021                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2022
2023         /*
2024          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2025          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2026          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2027          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2028          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2029          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2030          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2031          */
2032         do {
2033                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2034                         /* Don't bother a random interrupted task */
2035                         if (in_interrupt()) {
2036                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2037                                 break;
2038                         }
2039                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2040                         set_notify_resume(current);
2041                         break;
2042                 }
2043         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2044
2045         return 0;
2046 }
2047
2048 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2049 {
2050         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2051                 return;
2052
2053         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2054         if (do_memsw_account())
2055                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2056
2057         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2058 }
2059
2060 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2061 {
2062         struct zone *zone = page_zone(page);
2063
2064         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2065         if (PageLRU(page)) {
2066                 struct lruvec *lruvec;
2067
2068                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2069                 ClearPageLRU(page);
2070                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2071                 *isolated = 1;
2072         } else
2073                 *isolated = 0;
2074 }
2075
2076 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2077 {
2078         struct zone *zone = page_zone(page);
2079
2080         if (isolated) {
2081                 struct lruvec *lruvec;
2082
2083                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2084                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2085                 SetPageLRU(page);
2086                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2087         }
2088         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2089 }
2090
2091 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2092                           bool lrucare)
2093 {
2094         int isolated;
2095
2096         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2097
2098         /*
2099          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2100          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2101          */
2102         if (lrucare)
2103                 lock_page_lru(page, &isolated);
2104
2105         /*
2106          * Nobody should be changing or seriously looking at
2107          * page->mem_cgroup at this point:
2108          *
2109          * - the page is uncharged
2110          *
2111          * - the page is off-LRU
2112          *
2113          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2114          *   a locked page table
2115          *
2116          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2117          *   have the page locked
2118          */
2119         page->mem_cgroup = memcg;
2120
2121         if (lrucare)
2122                 unlock_page_lru(page, isolated);
2123 }
2124
2125 #ifndef CONFIG_SLOB
2126 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2127 {
2128         int id, size;
2129         int err;
2130
2131         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2132                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2133         if (id < 0)
2134                 return id;
2135
2136         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2137                 return id;
2138
2139         /*
2140          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2141          * so we have to grow them.
2142          */
2143         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2144
2145         size = 2 * (id + 1);
2146         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2147                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2148         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2149                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2150
2151         err = memcg_update_all_caches(size);
2152         if (!err)
2153                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2154         if (!err)
2155                 memcg_nr_cache_ids = size;
2156
2157         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2158
2159         if (err) {
2160                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2161                 return err;
2162         }
2163         return id;
2164 }
2165
2166 static void memcg_free_cache_id(int id)
2167 {
2168         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2169 }
2170
2171 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2172         struct mem_cgroup *memcg;
2173         struct kmem_cache *cachep;
2174         struct work_struct work;
2175 };
2176
2177 static struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_create_wq;
2178
2179 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2180 {
2181         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2182                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2183         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2184         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2185
2186         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2187
2188         css_put(&memcg->css);
2189         kfree(cw);
2190 }
2191
2192 /*
2193  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2194  */
2195 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2196                                                struct kmem_cache *cachep)
2197 {
2198         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2199
2200         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2201         if (!cw)
2202                 return;
2203
2204         css_get(&memcg->css);
2205
2206         cw->memcg = memcg;
2207         cw->cachep = cachep;
2208         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2209
2210         queue_work(memcg_kmem_cache_create_wq, &cw->work);
2211 }
2212
2213 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2214                                              struct kmem_cache *cachep)
2215 {
2216         /*
2217          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2218          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2219          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2220          *
2221          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2222          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2223          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2224          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2225          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2226          */
2227         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2228         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2229         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2230 }
2231
2232 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2233 {
2234         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2235                 return true;
2236         return false;
2237 }
2238
2239 /**
2240  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2241  * @cachep: the original global kmem cache
2242  *
2243  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2244  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2245  *
2246  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2247  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2248  * go through with the original cache.
2249  *
2250  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2251  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2252  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2253  * reference.
2254  */
2255 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2256 {
2257         struct mem_cgroup *memcg;
2258         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2259         int kmemcg_id;
2260
2261         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2262
2263         if (memcg_kmem_bypass())
2264                 return cachep;
2265
2266         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2267                 return cachep;
2268
2269         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2270         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2271         if (kmemcg_id < 0)
2272                 goto out;
2273
2274         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2275         if (likely(memcg_cachep))
2276                 return memcg_cachep;
2277
2278         /*
2279          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2280          * context), we could be be predictable and return right away.
2281          * This would guarantee that the allocation being performed
2282          * already belongs in the new cache.
2283          *
2284          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2285          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2286          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2287          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2288          * defer everything.
2289          */
2290         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2291 out:
2292         css_put(&memcg->css);
2293         return cachep;
2294 }
2295
2296 /**
2297  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2298  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2299  */
2300 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2301 {
2302         if (!is_root_cache(cachep))
2303                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2304 }
2305
2306 /**
2307  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2308  * @page: page to charge
2309  * @gfp: reclaim mode
2310  * @order: allocation order
2311  * @memcg: memory cgroup to charge
2312  *
2313  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2314  */
2315 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2316                             struct mem_cgroup *memcg)
2317 {
2318         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2319         struct page_counter *counter;
2320         int ret;
2321
2322         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2323         if (ret)
2324                 return ret;
2325
2326         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2327             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2328                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2329                 return -ENOMEM;
2330         }
2331
2332         page->mem_cgroup = memcg;
2333
2334         return 0;
2335 }
2336
2337 /**
2338  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2339  * @page: page to charge
2340  * @gfp: reclaim mode
2341  * @order: allocation order
2342  *
2343  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2344  */
2345 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2346 {
2347         struct mem_cgroup *memcg;
2348         int ret = 0;
2349
2350         if (memcg_kmem_bypass())
2351                 return 0;
2352
2353         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2354         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2355                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2356                 if (!ret)
2357                         __SetPageKmemcg(page);
2358         }
2359         css_put(&memcg->css);
2360         return ret;
2361 }
2362 /**
2363  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2364  * @page: page to uncharge
2365  * @order: allocation order
2366  */
2367 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2368 {
2369         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2370         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2371
2372         if (!memcg)
2373                 return;
2374
2375         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2376
2377         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2378                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2379
2380         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2381         if (do_memsw_account())
2382                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2383
2384         page->mem_cgroup = NULL;
2385
2386         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2387         if (PageKmemcg(page))
2388                 __ClearPageKmemcg(page);
2389
2390         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2391 }
2392 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2393
2394 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2395
2396 /*
2397  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2398  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2399  */
2400 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2401 {
2402         int i;
2403
2404         if (mem_cgroup_disabled())
2405                 return;
2406
2407         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2408                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2409
2410         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2411                        HPAGE_PMD_NR);
2412 }
2413 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2414
2415 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2416 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2417                                          bool charge)
2418 {
2419         int val = (charge) ? 1 : -1;
2420         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2421 }
2422
2423 /**
2424  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2425  * @entry: swap entry to be moved
2426  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2427  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2428  *
2429  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2430  * as the mem_cgroup's id of @from.
2431  *
2432  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2433  *
2434  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2435  * both res and memsw, and called css_get().
2436  */
2437 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2438                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2439 {
2440         unsigned short old_id, new_id;
2441
2442         old_id = mem_cgroup_id(from);
2443         new_id = mem_cgroup_id(to);
2444
2445         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2446                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2447                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2448                 return 0;
2449         }
2450         return -EINVAL;
2451 }
2452 #else
2453 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2454                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2455 {
2456         return -EINVAL;
2457 }
2458 #endif
2459
2460 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2461
2462 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2463                                    unsigned long limit)
2464 {
2465         unsigned long curusage;
2466         unsigned long oldusage;
2467         bool enlarge = false;
2468         int retry_count;
2469         int ret;
2470
2471         /*
2472          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2473          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2474          * of # of children which we should visit in this loop.
2475          */
2476         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2477                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2478
2479         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2480
2481         do {
2482                 if (signal_pending(current)) {
2483                         ret = -EINTR;
2484                         break;
2485                 }
2486
2487                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2488                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2489                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2490                         ret = -EINVAL;
2491                         break;
2492                 }
2493                 if (limit > memcg->memory.limit)
2494                         enlarge = true;
2495                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2496                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2497
2498                 if (!ret)
2499                         break;
2500
2501                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2502
2503                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2504                 /* Usage is reduced ? */
2505                 if (curusage >= oldusage)
2506                         retry_count--;
2507                 else
2508                         oldusage = curusage;
2509         } while (retry_count);
2510
2511         if (!ret && enlarge)
2512                 memcg_oom_recover(memcg);
2513
2514         return ret;
2515 }
2516
2517 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2518                                          unsigned long limit)
2519 {
2520         unsigned long curusage;
2521         unsigned long oldusage;
2522         bool enlarge = false;
2523         int retry_count;
2524         int ret;
2525
2526         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2527         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2528                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2529
2530         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2531
2532         do {
2533                 if (signal_pending(current)) {
2534                         ret = -EINTR;
2535                         break;
2536                 }
2537
2538                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2539                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2540                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2541                         ret = -EINVAL;
2542                         break;
2543                 }
2544                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2545                         enlarge = true;
2546                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2547                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2548
2549                 if (!ret)
2550                         break;
2551
2552                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2553
2554                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2555                 /* Usage is reduced ? */
2556                 if (curusage >= oldusage)
2557                         retry_count--;
2558                 else
2559                         oldusage = curusage;
2560         } while (retry_count);
2561
2562         if (!ret && enlarge)
2563                 memcg_oom_recover(memcg);
2564
2565         return ret;
2566 }
2567
2568 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2569                                             gfp_t gfp_mask,
2570                                             unsigned long *total_scanned)
2571 {
2572         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2573         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2574         unsigned long reclaimed;
2575         int loop = 0;
2576         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2577         unsigned long excess;
2578         unsigned long nr_scanned;
2579
2580         if (order > 0)
2581                 return 0;
2582
2583         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2584
2585         /*
2586          * Do not even bother to check the largest node if the root
2587          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2588          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2589          */
2590         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2591                 return 0;
2592
2593         /*
2594          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2595          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2596          * pressure
2597          */
2598         do {
2599                 if (next_mz)
2600                         mz = next_mz;
2601                 else
2602                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2603                 if (!mz)
2604                         break;
2605
2606                 nr_scanned = 0;
2607                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2608                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2609                 nr_reclaimed += reclaimed;
2610                 *total_scanned += nr_scanned;
2611                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2612                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2613
2614                 /*
2615                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2616                  * it is time to move on to the next cgroup
2617                  */
2618                 next_mz = NULL;
2619                 if (!reclaimed)
2620                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2621
2622                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2623                 /*
2624                  * One school of thought says that we should not add
2625                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2626                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2627                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2628                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2629                  * term TODO.
2630                  */
2631                 /* If excess == 0, no tree ops */
2632                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2633                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2634                 css_put(&mz->memcg->css);
2635                 loop++;
2636                 /*
2637                  * Could not reclaim anything and there are no more
2638                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2639                  * reclaiming anything.
2640                  */
2641                 if (!nr_reclaimed &&
2642                         (next_mz == NULL ||
2643                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2644                         break;
2645         } while (!nr_reclaimed);
2646         if (next_mz)
2647                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2648         return nr_reclaimed;
2649 }
2650
2651 /*
2652  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2653  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2654  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2655  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2656  */
2657 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2658 {
2659         bool ret;
2660
2661         rcu_read_lock();
2662         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2663         rcu_read_unlock();
2664         return ret;
2665 }
2666
2667 /*
2668  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2669  *
2670  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2671  */
2672 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2673 {
2674         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2675
2676         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2677         lru_add_drain_all();
2678         /* try to free all pages in this cgroup */
2679         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2680                 int progress;
2681
2682                 if (signal_pending(current))
2683                         return -EINTR;
2684
2685                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2686                                                         GFP_KERNEL, true);
2687                 if (!progress) {
2688                         nr_retries--;
2689                         /* maybe some writeback is necessary */
2690                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2691                 }
2692
2693         }
2694
2695         return 0;
2696 }
2697
2698 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2699                                             char *buf, size_t nbytes,
2700                                             loff_t off)
2701 {
2702         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2703
2704         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2705                 return -EINVAL;
2706         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2707 }
2708
2709 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2710                                      struct cftype *cft)
2711 {
2712         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2713 }
2714
2715 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2716                                       struct cftype *cft, u64 val)
2717 {
2718         int retval = 0;
2719         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2720         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2721
2722         if (memcg->use_hierarchy == val)
2723                 return 0;
2724
2725         /*
2726          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2727          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2728          * occur, provided the current cgroup has no children.
2729          *
2730          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2731          * set if there are no children.
2732          */
2733         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2734                                 (val == 1 || val == 0)) {
2735                 if (!memcg_has_children(memcg))
2736                         memcg->use_hierarchy = val;
2737                 else
2738                         retval = -EBUSY;
2739         } else
2740                 retval = -EINVAL;
2741
2742         return retval;
2743 }
2744
2745 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2746 {
2747         struct mem_cgroup *iter;
2748         int i;
2749
2750         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2751
2752         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2753                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2754                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2755         }
2756 }
2757
2758 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2759 {
2760         struct mem_cgroup *iter;
2761         int i;
2762
2763         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2764
2765         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2766                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2767                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2768         }
2769 }
2770
2771 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2772 {
2773         unsigned long val = 0;
2774
2775         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2776                 struct mem_cgroup *iter;
2777
2778                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2779                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2780                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2781                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2782                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2783                         if (swap)
2784                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2785                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2786                 }
2787         } else {
2788                 if (!swap)
2789                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2790                 else
2791                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2792         }
2793         return val;
2794 }
2795
2796 enum {
2797         RES_USAGE,
2798         RES_LIMIT,
2799         RES_MAX_USAGE,
2800         RES_FAILCNT,
2801         RES_SOFT_LIMIT,
2802 };
2803
2804 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2805                                struct cftype *cft)
2806 {
2807         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2808         struct page_counter *counter;
2809
2810         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2811         case _MEM:
2812                 counter = &memcg->memory;
2813                 break;
2814         case _MEMSWAP:
2815                 counter = &memcg->memsw;
2816                 break;
2817         case _KMEM:
2818                 counter = &memcg->kmem;
2819                 break;
2820         case _TCP:
2821                 counter = &memcg->tcpmem;
2822                 break;
2823         default:
2824                 BUG();
2825         }
2826
2827         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2828         case RES_USAGE:
2829                 if (counter == &memcg->memory)
2830                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2831                 if (counter == &memcg->memsw)
2832                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2833                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2834         case RES_LIMIT:
2835                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2836         case RES_MAX_USAGE:
2837                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2838         case RES_FAILCNT:
2839                 return counter->failcnt;
2840         case RES_SOFT_LIMIT:
2841                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2842         default:
2843                 BUG();
2844         }
2845 }
2846
2847 #ifndef CONFIG_SLOB
2848 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2849 {
2850         int memcg_id;
2851
2852         if (cgroup_memory_nokmem)
2853                 return 0;
2854
2855         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2856         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2857
2858         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2859         if (memcg_id < 0)
2860                 return memcg_id;
2861
2862         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2863         /*
2864          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2865          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2866          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2867          * patched.
2868          */
2869         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2870         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2871
2872         return 0;
2873 }
2874
2875 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2876 {
2877         struct cgroup_subsys_state *css;
2878         struct mem_cgroup *parent, *child;
2879         int kmemcg_id;
2880
2881         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2882                 return;
2883         /*
2884          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2885          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2886          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2887          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2888          */
2889         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2890
2891         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2892
2893         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2894         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2895
2896         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2897         if (!parent)
2898                 parent = root_mem_cgroup;
2899
2900         /*
2901          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2902          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2903          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2904          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2905          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2906          * memcg_drain_all_list_lrus().
2907          */
2908         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2909         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2910                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2911                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2912                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2913                 if (!memcg->use_hierarchy)
2914                         break;
2915         }
2916         rcu_read_unlock();
2917
2918         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2919
2920         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2921 }
2922
2923 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2924 {
2925         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2926         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2927                 memcg_offline_kmem(memcg);
2928
2929         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2930                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2931                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2932                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2933         }
2934 }
2935 #else
2936 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2937 {
2938         return 0;
2939 }
2940 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2941 {
2942 }
2943 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2944 {
2945 }
2946 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2947
2948 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2949                                    unsigned long limit)
2950 {
2951         int ret;
2952
2953         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2954         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2955         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2956         return ret;
2957 }
2958
2959 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2960 {
2961         int ret;
2962
2963         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2964
2965         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2966         if (ret)
2967                 goto out;
2968
2969         if (!memcg->tcpmem_active) {
2970                 /*
2971                  * The active flag needs to be written after the static_key
2972                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2973                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
2974                  * for details, and note that we don't mark any socket as
2975                  * belonging to this memcg until that flag is up.
2976                  *
2977                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2978                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2979                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2980                  * yet, we'll lose accounting.
2981                  *
2982                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
2983                  * because when this value change, the code to process it is not
2984                  * patched in yet.
2985                  */
2986                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2987                 memcg->tcpmem_active = true;
2988         }
2989 out:
2990         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2991         return ret;
2992 }
2993
2994 /*
2995  * The user of this function is...
2996  * RES_LIMIT.
2997  */
2998 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2999                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3000 {
3001         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3002         unsigned long nr_pages;
3003         int ret;
3004
3005         buf = strstrip(buf);
3006         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3007         if (ret)
3008                 return ret;
3009
3010         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3011         case RES_LIMIT:
3012                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3013                         ret = -EINVAL;
3014                         break;
3015                 }
3016                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3017                 case _MEM:
3018                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3019                         break;
3020                 case _MEMSWAP:
3021                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3022                         break;
3023                 case _KMEM:
3024                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3025                         break;
3026                 case _TCP:
3027                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
3028                         break;
3029                 }
3030                 break;
3031         case RES_SOFT_LIMIT:
3032                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3033                 ret = 0;
3034                 break;
3035         }
3036         return ret ?: nbytes;
3037 }
3038
3039 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3040                                 size_t nbytes, loff_t off)
3041 {
3042         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3043         struct page_counter *counter;
3044
3045         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3046         case _MEM:
3047                 counter = &memcg->memory;
3048                 break;
3049         case _MEMSWAP:
3050                 counter = &memcg->memsw;
3051                 break;
3052         case _KMEM:
3053                 counter = &memcg->kmem;
3054                 break;
3055         case _TCP:
3056                 counter = &memcg->tcpmem;
3057                 break;
3058         default:
3059                 BUG();
3060         }
3061
3062         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3063         case RES_MAX_USAGE:
3064                 page_counter_reset_watermark(counter);
3065                 break;
3066         case RES_FAILCNT:
3067                 counter->failcnt = 0;
3068                 break;
3069         default:
3070                 BUG();
3071         }
3072
3073         return nbytes;
3074 }
3075
3076 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3077                                         struct cftype *cft)
3078 {
3079         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3080 }
3081
3082 #ifdef CONFIG_MMU
3083 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3084                                         struct cftype *cft, u64 val)
3085 {
3086         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3087
3088         if (val & ~MOVE_MASK)
3089                 return -EINVAL;
3090
3091         /*
3092          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3093          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3094          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3095          * affect task migrations starting after the change.
3096          */
3097         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3098         return 0;
3099 }
3100 #else
3101 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3102                                         struct cftype *cft, u64 val)
3103 {
3104         return -ENOSYS;
3105 }
3106 #endif
3107
3108 #ifdef CONFIG_NUMA
3109 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3110 {
3111         struct numa_stat {
3112                 const char *name;
3113                 unsigned int lru_mask;
3114         };
3115
3116         static const struct numa_stat stats[] = {
3117                 { "total", LRU_ALL },
3118                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3119                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3120                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3121         };
3122         const struct numa_stat *stat;
3123         int nid;
3124         unsigned long nr;
3125         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3126
3127         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3128                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3129                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3130                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3131                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3132                                                           stat->lru_mask);
3133                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3134                 }
3135                 seq_putc(m, '\n');
3136         }
3137
3138         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3139                 struct mem_cgroup *iter;
3140
3141                 nr = 0;
3142                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3143                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3144                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3145                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3146                         nr = 0;
3147                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3148                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3149                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3150                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3151                 }
3152                 seq_putc(m, '\n');
3153         }
3154
3155         return 0;
3156 }
3157 #endif /* CONFIG_NUMA */
3158
3159 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3160 {
3161         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3162         unsigned long memory, memsw;
3163         struct mem_cgroup *mi;
3164         unsigned int i;
3165
3166         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3167                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3168         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3169                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3170         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3171
3172         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3173                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3174                         continue;
3175                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3176                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3177         }
3178
3179         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3180                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3181                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3182
3183         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3184                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3185                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3186
3187         /* Hierarchical information */
3188         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3189         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3190                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3191                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3192         }
3193         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3194                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3195         if (do_memsw_account())
3196                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3197                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3198
3199         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3200                 unsigned long long val = 0;
3201
3202                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3203                         continue;
3204                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3205                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3206                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3207         }
3208
3209         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3210                 unsigned long long val = 0;
3211
3212                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3213                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3214                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3215                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3216         }
3217
3218         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3219                 unsigned long long val = 0;
3220
3221                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3222                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3223                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3224         }
3225
3226 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3227         {
3228                 pg_data_t *pgdat;
3229                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3230                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3231                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3232                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3233
3234                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3235                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3236                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3237
3238                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3239                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3240                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3241                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3242                 }
3243                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3244                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3245                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3246                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3247         }
3248 #endif
3249
3250         return 0;
3251 }
3252
3253 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3254                                       struct cftype *cft)
3255 {
3256         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3257
3258         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3259 }
3260
3261 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3262                                        struct cftype *cft, u64 val)
3263 {
3264         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3265
3266         if (val > 100)
3267                 return -EINVAL;
3268
3269         if (css->parent)
3270                 memcg->swappiness = val;
3271         else
3272                 vm_swappiness = val;
3273
3274         return 0;
3275 }
3276
3277 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3278 {
3279         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3280         unsigned long usage;
3281         int i;
3282
3283         rcu_read_lock();
3284         if (!swap)
3285                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3286         else
3287                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3288
3289         if (!t)
3290                 goto unlock;
3291
3292         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3293
3294         /*
3295          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3296          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3297          * call of __mem_cgroup_threshold().
3298          */
3299         i = t->current_threshold;
3300
3301         /*
3302          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3303          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3304          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3305          * only one element of the array here.
3306          */
3307         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3308                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3309
3310         /* i = current_threshold + 1 */
3311         i++;
3312
3313         /*
3314          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3315          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3316          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3317          * only one element of the array here.
3318          */
3319         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3320                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3321
3322         /* Update current_threshold */
3323         t->current_threshold = i - 1;
3324 unlock:
3325         rcu_read_unlock();
3326 }
3327
3328 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3329 {
3330         while (memcg) {
3331                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3332                 if (do_memsw_account())
3333                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3334
3335                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3336         }
3337 }
3338
3339 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3340 {
3341         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3342         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3343
3344         if (_a->threshold > _b->threshold)
3345                 return 1;
3346
3347         if (_a->threshold < _b->threshold)
3348                 return -1;
3349
3350         return 0;
3351 }
3352
3353 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3354 {
3355         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3356
3357         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3358
3359         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3360                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3361
3362         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3363         return 0;
3364 }
3365
3366 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3367 {
3368         struct mem_cgroup *iter;
3369
3370         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3371                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3372 }
3373
3374 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3375         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3376 {
3377         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3378         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3379         unsigned long threshold;
3380         unsigned long usage;
3381         int i, size, ret;
3382
3383         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3384         if (ret)
3385                 return ret;
3386
3387         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3388
3389         if (type == _MEM) {
3390                 thresholds = &memcg->thresholds;
3391                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3392         } else if (type == _MEMSWAP) {
3393                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3394                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3395         } else
3396                 BUG();
3397
3398         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3399         if (thresholds->primary)
3400                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3401
3402         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3403
3404         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3405         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3406                         GFP_KERNEL);
3407         if (!new) {
3408                 ret = -ENOMEM;
3409                 goto unlock;
3410         }
3411         new->size = size;
3412
3413         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3414         if (thresholds->primary) {
3415                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3416                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3417         }
3418
3419         /* Add new threshold */
3420         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3421         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3422
3423         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3424         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3425                         compare_thresholds, NULL);
3426
3427         /* Find current threshold */
3428         new->current_threshold = -1;
3429         for (i = 0; i < size; i++) {
3430                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3431                         /*
3432                          * new->current_threshold will not be used until
3433                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3434                          * it here.
3435                          */
3436                         ++new->current_threshold;
3437                 } else
3438                         break;
3439         }
3440
3441         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3442         kfree(thresholds->spare);
3443         thresholds->spare = thresholds->primary;
3444
3445         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3446
3447         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3448         synchronize_rcu();
3449
3450 unlock:
3451         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3452
3453         return ret;
3454 }
3455
3456 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3457         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3458 {
3459         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3460 }
3461
3462 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3463         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3464 {
3465         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3466 }
3467
3468 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3469         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3470 {
3471         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3472         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3473         unsigned long usage;
3474         int i, j, size;
3475
3476         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3477
3478         if (type == _MEM) {
3479                 thresholds = &memcg->thresholds;
3480                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3481         } else if (type == _MEMSWAP) {
3482                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3483                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3484         } else
3485                 BUG();
3486
3487         if (!thresholds->primary)
3488                 goto unlock;
3489
3490         /* Check if a threshold crossed before removing */
3491         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3492
3493         /* Calculate new number of threshold */
3494         size = 0;
3495         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3496                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3497                         size++;
3498         }
3499
3500         new = thresholds->spare;
3501
3502         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3503         if (!size) {
3504                 kfree(new);
3505                 new = NULL;
3506                 goto swap_buffers;
3507         }
3508
3509         new->size = size;
3510
3511         /* Copy thresholds and find current threshold */
3512         new->current_threshold = -1;
3513         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3514                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3515                         continue;
3516
3517                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3518                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3519                         /*
3520                          * new->current_threshold will not be used
3521                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3522                          * it here.
3523                          */
3524                         ++new->current_threshold;
3525                 }
3526                 j++;
3527         }
3528
3529 swap_buffers:
3530         /* Swap primary and spare array */
3531         thresholds->spare = thresholds->primary;
3532
3533         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3534
3535         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3536         synchronize_rcu();
3537
3538         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3539         if (!new) {
3540                 kfree(thresholds->spare);
3541                 thresholds->spare = NULL;
3542         }
3543 unlock:
3544         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3545 }
3546
3547 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3548         struct eventfd_ctx *eventfd)
3549 {
3550         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3551 }
3552
3553 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3554         struct eventfd_ctx *eventfd)
3555 {
3556         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3557 }
3558
3559 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3560         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3561 {
3562         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3563
3564         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3565         if (!event)
3566                 return -ENOMEM;
3567
3568         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3569
3570         event->eventfd = eventfd;
3571         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3572
3573         /* already in OOM ? */
3574         if (memcg->under_oom)
3575                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3576         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3577
3578         return 0;
3579 }
3580
3581 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3582         struct eventfd_ctx *eventfd)
3583 {
3584         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3585
3586         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3587
3588         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3589                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3590                         list_del(&ev->list);
3591                         kfree(ev);
3592                 }
3593         }
3594
3595         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3596 }
3597
3598 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3599 {
3600         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3601
3602         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3603         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3604         return 0;
3605 }
3606
3607 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3608         struct cftype *cft, u64 val)
3609 {
3610         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3611
3612         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3613         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3614                 return -EINVAL;
3615
3616         memcg->oom_kill_disable = val;
3617         if (!val)
3618                 memcg_oom_recover(memcg);
3619
3620         return 0;
3621 }
3622
3623 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3624
3625 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3626 {
3627         return &memcg->cgwb_list;
3628 }
3629
3630 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3631 {
3632         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3633 }
3634
3635 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3636 {
3637         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3638 }
3639
3640 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3641 {
3642         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3643 }
3644
3645 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3646 {
3647         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3648
3649         if (!memcg->css.parent)
3650                 return NULL;
3651
3652         return &memcg->cgwb_domain;
3653 }
3654
3655 /**
3656  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3657  * @wb: bdi_writeback in question
3658  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3659  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3660  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3661  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3662  *
3663  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3664  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3665  * is a bit more involved.
3666  *
3667  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3668  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3669  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3670  * available memory in the system.  The caller should further cap
3671  * *@pheadroom accordingly.
3672  */
3673 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3674                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3675                          unsigned long *pwriteback)
3676 {
3677         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3678         struct mem_cgroup *parent;
3679
3680         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3681
3682         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3683         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3684         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3685                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3686         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3687
3688         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3689                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3690                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3691
3692                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3693                 memcg = parent;
3694         }
3695 }
3696
3697 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3698
3699 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3700 {
3701         return 0;
3702 }
3703
3704 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3705 {
3706 }
3707
3708 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3709 {
3710 }
3711
3712 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3713
3714 /*
3715  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3716  *
3717  * "cgroup.event_control" implementation.
3718  *
3719  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3720  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3721  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3722  *
3723  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3724  * possible.
3725  */
3726
3727 /*
3728  * Unregister event and free resources.
3729  *
3730  * Gets called from workqueue.
3731  */
3732 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3733 {
3734         struct mem_cgroup_event *event =
3735                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3736         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3737
3738         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3739
3740         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3741
3742         /* Notify userspace the event is going away. */
3743         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3744
3745         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3746         kfree(event);
3747         css_put(&memcg->css);
3748 }
3749
3750 /*
3751  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3752  *
3753  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3754  */
3755 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3756                             int sync, void *key)
3757 {
3758         struct mem_cgroup_event *event =
3759                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3760         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3761         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3762
3763         if (flags & POLLHUP) {
3764                 /*
3765                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3766                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3767                  * for us.
3768                  *
3769                  * We can't race against event freeing since the other
3770                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3771                  * which we hold.
3772                  */
3773                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3774                 if (!list_empty(&event->list)) {
3775                         list_del_init(&event->list);
3776                         /*
3777                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3778                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3779                          */
3780                         schedule_work(&event->remove);
3781                 }
3782                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3783         }
3784
3785         return 0;
3786 }
3787
3788 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3789                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3790 {
3791         struct mem_cgroup_event *event =
3792                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3793
3794         event->wqh = wqh;
3795         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3796 }
3797
3798 /*
3799  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3800  *
3801  * Parse input and register new cgroup event handler.
3802  *
3803  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3804  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3805  */
3806 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3807                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3808 {
3809         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3810         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3811         struct mem_cgroup_event *event;
3812         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3813         unsigned int efd, cfd;
3814         struct fd efile;
3815         struct fd cfile;
3816         const char *name;
3817         char *endp;
3818         int ret;
3819
3820         buf = strstrip(buf);
3821
3822         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3823         if (*endp != ' ')
3824                 return -EINVAL;
3825         buf = endp + 1;
3826
3827         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3828         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3829                 return -EINVAL;
3830         buf = endp + 1;
3831
3832         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3833         if (!event)
3834                 return -ENOMEM;
3835
3836         event->memcg = memcg;
3837         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3838         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3839         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3840         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3841
3842         efile = fdget(efd);
3843         if (!efile.file) {
3844                 ret = -EBADF;
3845                 goto out_kfree;
3846         }
3847
3848         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3849         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3850                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3851                 goto out_put_efile;
3852         }
3853
3854         cfile = fdget(cfd);
3855         if (!cfile.file) {
3856                 ret = -EBADF;
3857                 goto out_put_eventfd;
3858         }
3859
3860         /* the process need read permission on control file */
3861         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3862         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3863         if (ret < 0)
3864                 goto out_put_cfile;
3865
3866         /*
3867          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3868          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3869          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3870          * is for compatibility anyway.
3871          *
3872          * DO NOT ADD NEW FILES.
3873          */
3874         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3875
3876         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3877                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3878                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3879         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3880                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3881                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3882         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3883                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3884                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3885         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3886                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3887                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3888         } else {
3889                 ret = -EINVAL;
3890                 goto out_put_cfile;
3891         }
3892
3893         /*
3894          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3895          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3896          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3897          */
3898         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3899                                                &memory_cgrp_subsys);
3900         ret = -EINVAL;
3901         if (IS_ERR(cfile_css))
3902                 goto out_put_cfile;
3903         if (cfile_css != css) {
3904                 css_put(cfile_css);
3905                 goto out_put_cfile;
3906         }
3907
3908         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3909         if (ret)
3910                 goto out_put_css;
3911
3912         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3913
3914         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3915         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3916         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3917
3918         fdput(cfile);
3919         fdput(efile);
3920
3921         return nbytes;
3922
3923 out_put_css:
3924         css_put(css);
3925 out_put_cfile:
3926         fdput(cfile);
3927 out_put_eventfd:
3928         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3929 out_put_efile:
3930         fdput(efile);
3931 out_kfree:
3932         kfree(event);
3933
3934         return ret;
3935 }
3936
3937 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3938         {
3939                 .name = "usage_in_bytes",
3940                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3941                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3942         },
3943         {
3944                 .name = "max_usage_in_bytes",
3945                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3946                 .write = mem_cgroup_reset,
3947                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3948         },
3949         {
3950                 .name = "limit_in_bytes",
3951                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3952                 .write = mem_cgroup_write,
3953                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3954         },
3955         {
3956                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3957                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3958                 .write = mem_cgroup_write,
3959                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3960         },
3961         {
3962                 .name = "failcnt",
3963                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3964                 .write = mem_cgroup_reset,
3965                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3966         },
3967         {
3968                 .name = "stat",
3969                 .seq_show = memcg_stat_show,
3970         },
3971         {
3972                 .name = "force_empty",
3973                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3974         },
3975         {
3976                 .name = "use_hierarchy",
3977                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3978                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3979         },
3980         {
3981                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3982                 .write = memcg_write_event_control,
3983                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3984         },
3985         {
3986                 .name = "swappiness",
3987                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3988                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3989         },
3990         {
3991                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3992                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3993                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3994         },
3995         {
3996                 .name = "oom_control",
3997                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3998                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3999                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4000         },
4001         {
4002                 .name = "pressure_level",
4003         },
4004 #ifdef CONFIG_NUMA
4005         {
4006                 .name = "numa_stat",
4007                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4008         },
4009 #endif
4010         {
4011                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4012                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4013                 .write = mem_cgroup_write,
4014                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4015         },
4016         {
4017                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4018                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4019                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4020         },
4021         {
4022                 .name = "kmem.failcnt",
4023                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4024                 .write = mem_cgroup_reset,
4025                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4026         },
4027         {
4028                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4029                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4030                 .write = mem_cgroup_reset,
4031                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4032         },
4033 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4034         {
4035                 .name = "kmem.slabinfo",
4036                 .seq_start = slab_start,
4037                 .seq_next = slab_next,
4038                 .seq_stop = slab_stop,
4039                 .seq_show = memcg_slab_show,
4040         },
4041 #endif
4042         {
4043                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4044                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4045                 .write = mem_cgroup_write,
4046                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4047         },
4048         {
4049                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4050                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4051                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4052         },
4053         {
4054                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4055                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4056                 .write = mem_cgroup_reset,
4057                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4058         },
4059         {
4060                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4061                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4062                 .write = mem_cgroup_reset,
4063                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4064         },
4065         { },    /* terminate */
4066 };
4067
4068 /*
4069  * Private memory cgroup IDR
4070  *
4071  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4072  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4073  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4074  * memory-controlled cgroups to 64k.
4075  *
4076  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4077  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4078  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4079  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4080  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4081  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4082  *
4083  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4084  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4085  * when the CSS is offlined.
4086  *
4087  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4088  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4089  * those references are manageable from userspace.
4090  */
4091
4092 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4093
4094 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4095 {
4096         if (memcg->id.id > 0) {
4097                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4098                 memcg->id.id = 0;
4099         }
4100 }
4101
4102 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4103 {
4104         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4105         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4106 }
4107
4108 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4109 {
4110         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4111         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4112                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4113
4114                 /* Memcg ID pins CSS */
4115                 css_put(&memcg->css);
4116         }
4117 }
4118
4119 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4120 {
4121         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4122 }
4123
4124 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4125 {
4126         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4127 }
4128
4129 /**
4130  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4131  * @id: the memcg id to look up
4132  *
4133  * Caller must hold rcu_read_lock().
4134  */
4135 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4136 {
4137         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4138         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4139 }
4140
4141 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4142 {
4143         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4144         int tmp = node;
4145         /*
4146          * This routine is called against possible nodes.
4147          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4148          *
4149          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4150          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4151          *       function.
4152          */
4153         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4154                 tmp = -1;
4155         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4156         if (!pn)
4157                 return 1;
4158
4159         lruvec_init(&pn->lruvec);
4160         pn->usage_in_excess = 0;
4161         pn->on_tree = false;
4162         pn->memcg = memcg;
4163
4164         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4165         return 0;
4166 }
4167
4168 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4169 {
4170         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4171 }
4172
4173 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4174 {
4175         int node;
4176
4177         for_each_node(node)
4178                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4179         free_percpu(memcg->stat);
4180         kfree(memcg);
4181 }
4182
4183 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4184 {
4185         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4186         __mem_cgroup_free(memcg);
4187 }
4188
4189 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4190 {
4191         struct mem_cgroup *memcg;
4192         size_t size;
4193         int node;
4194
4195         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4196         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4197
4198         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4199         if (!memcg)
4200                 return NULL;
4201
4202         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4203                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4204                                  GFP_KERNEL);
4205         if (memcg->id.id < 0)
4206                 goto fail;
4207
4208         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4209         if (!memcg->stat)
4210                 goto fail;
4211
4212         for_each_node(node)
4213                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4214                         goto fail;
4215
4216         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4217                 goto fail;
4218
4219         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4220         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4221         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4222         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4223         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4224         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4225         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4226         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4227         memcg->socket_pressure = jiffies;
4228 #ifndef CONFIG_SLOB
4229         memcg->kmemcg_id = -1;
4230 #endif
4231 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4232         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4233 #endif
4234         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4235         return memcg;
4236 fail:
4237         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4238         __mem_cgroup_free(memcg);
4239         return NULL;
4240 }
4241
4242 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4243 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4244 {
4245         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4246         struct mem_cgroup *memcg;
4247         long error = -ENOMEM;
4248
4249         memcg = mem_cgroup_alloc();
4250         if (!memcg)
4251                 return ERR_PTR(error);
4252
4253         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4254         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4255         if (parent) {
4256                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4257                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4258         }
4259         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4260                 memcg->use_hierarchy = true;
4261                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4262                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4263                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4264                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4265                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4266         } else {
4267                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4268                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4269                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4270                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4271                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4272                 /*
4273                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4274                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4275                  * unfortunate state in our controller.
4276                  */
4277                 if (parent != root_mem_cgroup)
4278                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4279         }
4280
4281         /* The following stuff does not apply to the root */
4282         if (!parent) {
4283                 root_mem_cgroup = memcg;
4284                 return &memcg->css;
4285         }
4286
4287         error = memcg_online_kmem(memcg);
4288         if (error)
4289                 goto fail;
4290
4291         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4292                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4293
4294         return &memcg->css;
4295 fail:
4296         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4297         mem_cgroup_free(memcg);
4298         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4299 }
4300
4301 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4302 {
4303         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4304
4305         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4306         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4307         css_get(css);
4308         return 0;
4309 }
4310
4311 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4312 {
4313         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4314         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4315
4316         /*
4317          * Unregister events and notify userspace.
4318          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4319          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4320          */
4321         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4322         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4323                 list_del_init(&event->list);
4324                 schedule_work(&event->remove);
4325         }
4326         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4327
4328         memcg_offline_kmem(memcg);
4329         wb_memcg_offline(memcg);
4330
4331         mem_cgroup_id_put(memcg);
4332 }
4333
4334 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4335 {
4336         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4337
4338         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4339 }
4340
4341 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4342 {
4343         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4344
4345         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4346                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4347
4348         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4349                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4350
4351         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4352         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4353         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4354         memcg_free_kmem(memcg);
4355         mem_cgroup_free(memcg);
4356 }
4357
4358 /**
4359  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4360  * @css: the target css
4361  *
4362  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4363  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4364  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4365  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4366  * made visible again.
4367  *
4368  * The current implementation only resets the essential configurations.
4369  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4370  */
4371 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4372 {
4373         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4374
4375         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4376         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4377         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4378         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4379         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4380         memcg->low = 0;
4381         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4382         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4383         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4384 }
4385
4386 #ifdef CONFIG_MMU
4387 /* Handlers for move charge at task migration. */
4388 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4389 {
4390         int ret;
4391
4392         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4393         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4394         if (!ret) {
4395                 mc.precharge += count;
4396                 return ret;
4397         }
4398
4399         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4400         while (count--) {
4401                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4402                 if (ret)
4403                         return ret;
4404                 mc.precharge++;
4405                 cond_resched();
4406         }
4407         return 0;
4408 }
4409
4410 union mc_target {
4411         struct page     *page;
4412         swp_entry_t     ent;
4413 };
4414
4415 enum mc_target_type {
4416         MC_TARGET_NONE = 0,
4417         MC_TARGET_PAGE,
4418         MC_TARGET_SWAP,
4419 };
4420
4421 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4422                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4423 {
4424         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4425
4426         if (!page || !page_mapped(page))
4427                 return NULL;
4428         if (PageAnon(page)) {
4429                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4430                         return NULL;
4431         } else {
4432                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4433                         return NULL;
4434         }
4435         if (!get_page_unless_zero(page))
4436                 return NULL;
4437
4438         return page;
4439 }
4440
4441 #ifdef CONFIG_SWAP
4442 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4443                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4444 {
4445         struct page *page = NULL;
4446         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4447
4448         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4449                 return NULL;
4450         /*
4451          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4452          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4453          */
4454         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4455         if (do_memsw_account())
4456                 entry->val = ent.val;
4457
4458         return page;
4459 }
4460 #else
4461 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4462                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4463 {
4464         return NULL;
4465 }
4466 #endif
4467
4468 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4469                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4470 {
4471         struct page *page = NULL;
4472         struct address_space *mapping;
4473         pgoff_t pgoff;
4474
4475         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4476                 return NULL;
4477         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4478                 return NULL;
4479
4480         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4481         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4482
4483         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4484 #ifdef CONFIG_SWAP
4485         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4486         if (shmem_mapping(mapping)) {
4487                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4488                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4489                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4490                         if (do_memsw_account())
4491                                 *entry = swp;
4492                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4493                                              swp_offset(swp));
4494                 }
4495         } else
4496                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4497 #else
4498         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4499 #endif
4500         return page;
4501 }
4502
4503 /**
4504  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4505  * @page: the page
4506  * @compound: charge the page as compound or small page
4507  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4508  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4509  *
4510  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4511  *
4512  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4513  * from old cgroup.
4514  */
4515 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4516                                    bool compound,
4517                                    struct mem_cgroup *from,
4518                                    struct mem_cgroup *to)
4519 {
4520         unsigned long flags;
4521         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4522         int ret;
4523         bool anon;
4524
4525         VM_BUG_ON(from == to);
4526         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4527         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4528
4529         /*
4530          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4531          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4532          */
4533         ret = -EBUSY;
4534         if (!trylock_page(page))
4535                 goto out;
4536
4537         ret = -EINVAL;
4538         if (page->mem_cgroup != from)
4539                 goto out_unlock;
4540
4541         anon = PageAnon(page);
4542
4543         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4544
4545         if (!anon && page_mapped(page)) {
4546                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4547                                nr_pages);
4548                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4549                                nr_pages);
4550         }
4551
4552         /*
4553          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4554          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4555          * So mapping should be stable for dirty pages.
4556          */
4557         if (!anon && PageDirty(page)) {
4558                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4559
4560                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4561                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4562                                        nr_pages);
4563                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4564                                        nr_pages);
4565                 }
4566         }
4567
4568         if (PageWriteback(page)) {
4569                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4570                                nr_pages);
4571                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4572                                nr_pages);
4573         }
4574
4575         /*
4576          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4577          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4578          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4579          */
4580
4581         /* caller should have done css_get */
4582         page->mem_cgroup = to;
4583         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4584
4585         ret = 0;
4586
4587         local_irq_disable();
4588         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4589         memcg_check_events(to, page);
4590         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4591         memcg_check_events(from, page);
4592         local_irq_enable();
4593 out_unlock:
4594         unlock_page(page);
4595 out:
4596         return ret;
4597 }
4598
4599 /**
4600  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4601  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4602  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4603  * @ptent: the pte to be checked
4604  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4605  *
4606  * Returns
4607  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4608  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4609  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4610  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4611  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4612  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4613  *     in target->ent.
4614  *
4615  * Called with pte lock held.
4616  */
4617
4618 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4619                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4620 {
4621         struct page *page = NULL;
4622         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4623         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4624
4625         if (pte_present(ptent))
4626                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4627         else if (is_swap_pte(ptent))
4628                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4629         else if (pte_none(ptent))
4630                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4631
4632         if (!page && !ent.val)
4633                 return ret;
4634         if (page) {
4635                 /*
4636                  * Do only loose check w/o serialization.
4637                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4638                  * not under LRU exclusion.
4639                  */
4640                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4641                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4642                         if (target)
4643                                 target->page = page;
4644                 }
4645                 if (!ret || !target)
4646                         put_page(page);
4647         }
4648         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4649         if (ent.val && !ret &&
4650             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4651                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4652                 if (target)
4653                         target->ent = ent;
4654         }
4655         return ret;
4656 }
4657
4658 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4659 /*
4660  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4661  * support them for now.
4662  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4663  */
4664 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4665                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4666 {
4667         struct page *page = NULL;
4668         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4669
4670         page = pmd_page(pmd);
4671         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4672         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4673                 return ret;
4674         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4675                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4676                 if (target) {
4677                         get_page(page);
4678                         target->page = page;
4679                 }
4680         }
4681         return ret;
4682 }
4683 #else
4684 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4685                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4686 {
4687         return MC_TARGET_NONE;
4688 }
4689 #endif
4690
4691 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4692                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4693                                         struct mm_walk *walk)
4694 {
4695         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4696         pte_t *pte;
4697         spinlock_t *ptl;
4698
4699         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4700         if (ptl) {
4701                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4702                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4703                 spin_unlock(ptl);
4704                 return 0;
4705         }
4706
4707         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4708                 return 0;
4709         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4710         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4711                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4712                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4713         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4714         cond_resched();
4715
4716         return 0;
4717 }
4718
4719 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4720 {
4721         unsigned long precharge;
4722
4723         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4724                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4725                 .mm = mm,
4726         };
4727         down_read(&mm->mmap_sem);
4728         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
4729                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4730         up_read(&mm->mmap_sem);
4731
4732         precharge = mc.precharge;
4733         mc.precharge = 0;
4734
4735         return precharge;
4736 }
4737
4738 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4739 {
4740         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4741
4742         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4743         mc.moving_task = current;
4744         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4745 }
4746
4747 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4748 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4749 {
4750         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4751         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4752
4753         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4754         if (mc.precharge) {
4755                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4756                 mc.precharge = 0;
4757         }
4758         /*
4759          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4760          * we must uncharge here.
4761          */
4762         if (mc.moved_charge) {
4763                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4764                 mc.moved_charge = 0;
4765         }
4766         /* we must fixup refcnts and charges */
4767         if (mc.moved_swap) {
4768                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4769                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4770                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4771
4772                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
4773
4774                 /*
4775                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4776                  * should uncharge to->memory.
4777                  */
4778                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4779                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4780
4781                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
4782                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
4783
4784                 mc.moved_swap = 0;
4785         }
4786         memcg_oom_recover(from);
4787         memcg_oom_recover(to);
4788         wake_up_all(&mc.waitq);
4789 }
4790
4791 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4792 {
4793         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4794
4795         /*
4796          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4797          * task migration.
4798          */
4799         mc.moving_task = NULL;
4800         __mem_cgroup_clear_mc();
4801         spin_lock(&mc.lock);
4802         mc.from = NULL;
4803         mc.to = NULL;
4804         mc.mm = NULL;
4805         spin_unlock(&mc.lock);
4806
4807         mmput(mm);
4808 }
4809
4810 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4811 {
4812         struct cgroup_subsys_state *css;
4813         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4814         struct mem_cgroup *from;
4815         struct task_struct *leader, *p;
4816         struct mm_struct *mm;
4817         unsigned long move_flags;
4818         int ret = 0;
4819
4820         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4821         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4822                 return 0;
4823
4824         /*
4825          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4826          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4827          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4828          * multiple.
4829          */
4830         p = NULL;
4831         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4832                 WARN_ON_ONCE(p);
4833                 p = leader;
4834                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4835         }
4836         if (!p)
4837                 return 0;
4838
4839         /*
4840          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4841          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4842          * So we need to save it, and keep it going.
4843          */
4844         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4845         if (!move_flags)
4846                 return 0;
4847
4848         from = mem_cgroup_from_task(p);
4849
4850         VM_BUG_ON(from == memcg);
4851
4852         mm = get_task_mm(p);
4853         if (!mm)
4854                 return 0;
4855         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4856         if (mm->owner == p) {
4857                 VM_BUG_ON(mc.from);
4858                 VM_BUG_ON(mc.to);
4859                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4860                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4861                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4862
4863                 spin_lock(&mc.lock);
4864                 mc.mm = mm;
4865                 mc.from = from;
4866                 mc.to = memcg;
4867                 mc.flags = move_flags;
4868                 spin_unlock(&mc.lock);
4869                 /* We set mc.moving_task later */
4870
4871                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4872                 if (ret)
4873                         mem_cgroup_clear_mc();
4874         } else {
4875                 mmput(mm);
4876         }
4877         return ret;
4878 }
4879
4880 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4881 {
4882         if (mc.to)
4883                 mem_cgroup_clear_mc();
4884 }
4885
4886 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4887                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4888                                 struct mm_walk *walk)
4889 {
4890         int ret = 0;
4891         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4892         pte_t *pte;
4893         spinlock_t *ptl;
4894         enum mc_target_type target_type;
4895         union mc_target target;
4896         struct page *page;
4897
4898         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4899         if (ptl) {
4900                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4901                         spin_unlock(ptl);
4902                         return 0;
4903                 }
4904                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4905                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4906                         page = target.page;
4907                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4908                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4909                                                              mc.from, mc.to)) {
4910                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4911                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4912                                 }
4913                                 putback_lru_page(page);
4914                         }
4915                         put_page(page);
4916                 }
4917                 spin_unlock(ptl);
4918                 return 0;
4919         }
4920
4921         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4922                 return 0;
4923 retry:
4924         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4925         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4926                 pte_t ptent = *(pte++);
4927                 swp_entry_t ent;
4928
4929                 if (!mc.precharge)
4930                         break;
4931
4932                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4933                 case MC_TARGET_PAGE:
4934                         page = target.page;
4935                         /*
4936                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4937                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4938                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4939                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4940                          */
4941                         if (PageTransCompound(page))
4942                                 goto put;
4943                         if (isolate_lru_page(page))
4944                                 goto put;
4945                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4946                                                 mc.from, mc.to)) {
4947                                 mc.precharge--;
4948                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4949                                 mc.moved_charge++;
4950                         }
4951                         putback_lru_page(page);
4952 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4953                         put_page(page);
4954                         break;
4955                 case MC_TARGET_SWAP:
4956                         ent = target.ent;
4957                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4958                                 mc.precharge--;
4959                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4960                                 mc.moved_swap++;
4961                         }
4962                         break;
4963                 default:
4964                         break;
4965                 }
4966         }
4967         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4968         cond_resched();
4969
4970         if (addr != end) {
4971                 /*
4972                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4973                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4974                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4975                  * phase.
4976                  */
4977                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4978                 if (!ret)
4979                         goto retry;
4980         }
4981
4982         return ret;
4983 }
4984
4985 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4986 {
4987         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4988                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4989                 .mm = mc.mm,
4990         };
4991
4992         lru_add_drain_all();
4993         /*
4994          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4995          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4996          * for already started RCU-only updates to finish.
4997          */
4998         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4999         synchronize_rcu();
5000 retry:
5001         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5002                 /*
5003                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5004                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5005                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5006                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5007                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5008                  */
5009                 __mem_cgroup_clear_mc();
5010                 cond_resched();
5011                 goto retry;
5012         }
5013         /*
5014          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5015          * additional charge, the page walk just aborts.
5016          */
5017         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5018
5019         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5020         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5021 }
5022
5023 static void mem_cgroup_move_task(void)
5024 {
5025         if (mc.to) {
5026                 mem_cgroup_move_charge();
5027                 mem_cgroup_clear_mc();
5028         }
5029 }
5030 #else   /* !CONFIG_MMU */
5031 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5032 {
5033         return 0;
5034 }
5035 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5036 {
5037 }
5038 static void mem_cgroup_move_task(void)
5039 {
5040 }
5041 #endif
5042
5043 /*
5044  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5045  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5046  * attempt.
5047  */
5048 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5049 {
5050         /*
5051          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5052          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5053          * on for the root memcg is enough.
5054          */
5055         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5056                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5057         else
5058                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5059 }
5060
5061 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5062                                struct cftype *cft)
5063 {
5064         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5065
5066         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5067 }
5068
5069 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5070 {
5071         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5072         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5073
5074         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5075                 seq_puts(m, "max\n");
5076         else
5077                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5078
5079         return 0;
5080 }
5081
5082 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5083                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5084 {
5085         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5086         unsigned long low;
5087         int err;
5088
5089         buf = strstrip(buf);
5090         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5091         if (err)
5092                 return err;
5093
5094         memcg->low = low;
5095
5096         return nbytes;
5097 }
5098
5099 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5100 {
5101         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5102         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5103
5104         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5105                 seq_puts(m, "max\n");
5106         else
5107                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5108
5109         return 0;
5110 }
5111
5112 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5113                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5114 {
5115         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5116         unsigned long nr_pages;
5117         unsigned long high;
5118         int err;
5119
5120         buf = strstrip(buf);
5121         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5122         if (err)
5123                 return err;
5124
5125         memcg->high = high;
5126
5127         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5128         if (nr_pages > high)
5129                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5130                                              GFP_KERNEL, true);
5131
5132         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5133         return nbytes;
5134 }
5135
5136 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5137 {
5138         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5139         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5140
5141         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5142                 seq_puts(m, "max\n");
5143         else
5144                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5145
5146         return 0;
5147 }
5148
5149 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5150                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5151 {
5152         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5153         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5154         bool drained = false;
5155         unsigned long max;
5156         int err;
5157
5158         buf = strstrip(buf);
5159         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5160         if (err)
5161                 return err;
5162
5163         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5164
5165         for (;;) {
5166                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5167
5168                 if (nr_pages <= max)
5169                         break;
5170
5171                 if (signal_pending(current)) {
5172                         err = -EINTR;
5173                         break;
5174                 }
5175
5176                 if (!drained) {
5177                         drain_all_stock(memcg);
5178                         drained = true;
5179                         continue;
5180                 }
5181
5182                 if (nr_reclaims) {
5183                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5184                                                           GFP_KERNEL, true))
5185                                 nr_reclaims--;
5186                         continue;
5187                 }
5188
5189                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_OOM, 1);
5190                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5191                         break;
5192         }
5193
5194         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5195         return nbytes;
5196 }
5197
5198 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5199 {
5200         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5201
5202         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5203         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5204         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5205         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5206
5207         return 0;
5208 }
5209
5210 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5211 {
5212         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5213         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5214         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5215         int i;
5216
5217         /*
5218          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5219          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5220          *
5221          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5222          * 1) generic big picture -> specifics and details
5223          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5224          *
5225          * Current memory state:
5226          */
5227
5228         tree_stat(memcg, stat);
5229         tree_events(memcg, events);
5230
5231         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5232                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_RSS] * PAGE_SIZE);
5233         seq_printf(m, "file %llu\n",
5234                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_CACHE] * PAGE_SIZE);
5235         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5236                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5237         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5238                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5239                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5240         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5241                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5242
5243         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5244                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5245         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5246                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5247         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5248                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5249
5250         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5251                 struct mem_cgroup *mi;
5252                 unsigned long val = 0;
5253
5254                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5255                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5256                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5257                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5258         }
5259
5260         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5261                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5262         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5263                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5264
5265         /* Accumulated memory events */
5266
5267         seq_printf(m, "pgfault %lu\n",
5268                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
5269         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n",
5270                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
5271
5272         return 0;
5273 }
5274
5275 static struct cftype memory_files[] = {
5276         {
5277                 .name = "current",
5278                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5279                 .read_u64 = memory_current_read,
5280         },
5281         {
5282                 .name = "low",
5283                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5284                 .seq_show = memory_low_show,
5285                 .write = memory_low_write,
5286         },
5287         {
5288                 .name = "high",
5289                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5290                 .seq_show = memory_high_show,
5291                 .write = memory_high_write,
5292         },
5293         {
5294                 .name = "max",
5295                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5296                 .seq_show = memory_max_show,
5297                 .write = memory_max_write,
5298         },
5299         {
5300                 .name = "events",
5301                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5302                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5303                 .seq_show = memory_events_show,
5304         },
5305         {
5306                 .name = "stat",
5307                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5308                 .seq_show = memory_stat_show,
5309         },
5310         { }     /* terminate */
5311 };
5312
5313 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5314         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5315         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5316         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5317         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5318         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5319         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5320         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5321         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5322         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5323         .bind = mem_cgroup_bind,
5324         .dfl_cftypes = memory_files,
5325         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5326         .early_init = 0,
5327 };
5328
5329 /**
5330  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5331  * @root: the highest ancestor to consider
5332  * @memcg: the memory cgroup to check
5333  *
5334  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5335  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5336  */
5337 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5338 {
5339         if (mem_cgroup_disabled())
5340                 return false;
5341
5342         /*
5343          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5344          * it's never low when looked at directly, and it is not
5345          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5346          */
5347
5348         if (memcg == root_mem_cgroup)
5349                 return false;
5350
5351         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5352                 return false;
5353
5354         while (memcg != root) {
5355                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5356
5357                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5358                         break;
5359
5360                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5361                         return false;
5362         }
5363         return true;
5364 }
5365
5366 /**
5367  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5368  * @page: page to charge
5369  * @mm: mm context of the victim
5370  * @gfp_mask: reclaim mode
5371  * @memcgp: charged memcg return
5372  * @compound: charge the page as compound or small page
5373  *
5374  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5375  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5376  *
5377  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5378  * Otherwise, an error code is returned.
5379  *
5380  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5381  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5382  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5383  */
5384 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5385                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5386                           bool compound)
5387 {
5388         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5389         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5390         int ret = 0;
5391
5392         if (mem_cgroup_disabled())
5393                 goto out;
5394
5395         if (PageSwapCache(page)) {
5396                 /*
5397                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5398                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5399                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5400                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5401                  * in turn serializes uncharging.
5402                  */
5403                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5404                 if (page->mem_cgroup)
5405                         goto out;
5406
5407                 if (do_swap_account) {
5408                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5409                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5410
5411                         rcu_read_lock();
5412                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5413                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5414                                 memcg = NULL;
5415                         rcu_read_unlock();
5416                 }
5417         }
5418
5419         if (!memcg)
5420                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5421
5422         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5423
5424         css_put(&memcg->css);
5425 out:
5426         *memcgp = memcg;
5427         return ret;
5428 }
5429
5430 /**
5431  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5432  * @page: page to charge
5433  * @memcg: memcg to charge the page to
5434  * @lrucare: page might be on LRU already
5435  * @compound: charge the page as compound or small page
5436  *
5437  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5438  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5439  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5440  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5441  *
5442  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5443  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5444  *
5445  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5446  */
5447 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5448                               bool lrucare, bool compound)
5449 {
5450         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5451
5452         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5453         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5454
5455         if (mem_cgroup_disabled())
5456                 return;
5457         /*
5458          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5459          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5460          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5461          */
5462         if (!memcg)
5463                 return;
5464
5465         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5466
5467         local_irq_disable();
5468         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5469         memcg_check_events(memcg, page);
5470         local_irq_enable();
5471
5472         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5473                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5474                 /*
5475                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5476                  * let's not wait for it.  The page already received a
5477                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5478                  */
5479                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5480         }
5481 }
5482
5483 /**
5484  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5485  * @page: page to charge
5486  * @memcg: memcg to charge the page to
5487  * @compound: charge the page as compound or small page
5488  *
5489  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5490  */
5491 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5492                 bool compound)
5493 {
5494         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5495
5496         if (mem_cgroup_disabled())
5497                 return;
5498         /*
5499          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5500          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5501          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5502          */
5503         if (!memcg)
5504                 return;
5505
5506         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5507 }
5508
5509 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5510                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5511                            unsigned long nr_huge, unsigned long nr_kmem,
5512                            struct page *dummy_page)
5513 {
5514         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file + nr_kmem;
5515         unsigned long flags;
5516
5517         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5518                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5519                 if (do_memsw_account())
5520                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5521                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && nr_kmem)
5522                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_kmem);
5523                 memcg_oom_recover(memcg);
5524         }
5525
5526         local_irq_save(flags);
5527         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5528         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5529         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5530         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5531         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5532         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5533         local_irq_restore(flags);
5534
5535         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5536                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5537 }
5538
5539 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5540 {
5541         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5542         unsigned long nr_anon = 0;
5543         unsigned long nr_file = 0;
5544         unsigned long nr_huge = 0;
5545         unsigned long nr_kmem = 0;
5546         unsigned long pgpgout = 0;
5547         struct list_head *next;
5548         struct page *page;
5549
5550         /*
5551          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5552          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5553          */
5554         next = page_list->next;
5555         do {
5556                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5557                 next = page->lru.next;
5558
5559                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5560                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageHWPoison(page) && page_count(page), page);
5561
5562                 if (!page->mem_cgroup)
5563                         continue;
5564
5565                 /*
5566                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5567                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5568                  * exclusive access to the page.
5569                  */
5570
5571                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5572                         if (memcg) {
5573                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5574                                                nr_huge, nr_kmem, page);
5575                                 pgpgout = nr_anon = nr_file =
5576                                         nr_huge = nr_kmem = 0;
5577                         }
5578                         memcg = page->mem_cgroup;
5579                 }
5580
5581                 if (!PageKmemcg(page)) {
5582                         unsigned int nr_pages = 1;
5583
5584                         if (PageTransHuge(page)) {
5585                                 nr_pages <<= compound_order(page);
5586                                 nr_huge += nr_pages;
5587                         }
5588                         if (PageAnon(page))
5589                                 nr_anon += nr_pages;
5590                         else
5591                                 nr_file += nr_pages;
5592                         pgpgout++;
5593                 } else {
5594                         nr_kmem += 1 << compound_order(page);
5595                         __ClearPageKmemcg(page);
5596                 }
5597
5598                 page->mem_cgroup = NULL;
5599         } while (next != page_list);
5600
5601         if (memcg)
5602                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5603                                nr_huge, nr_kmem, page);
5604 }
5605
5606 /**
5607  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5608  * @page: page to uncharge
5609  *
5610  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5611  * mem_cgroup_commit_charge().
5612  */
5613 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5614 {
5615         if (mem_cgroup_disabled())
5616                 return;
5617
5618         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5619         if (!page->mem_cgroup)
5620                 return;
5621
5622         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5623         uncharge_list(&page->lru);
5624 }
5625
5626 /**
5627  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5628  * @page_list: list of pages to uncharge
5629  *
5630  * Uncharge a list of pages previously charged with
5631  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5632  */
5633 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5634 {
5635         if (mem_cgroup_disabled())
5636                 return;
5637
5638         if (!list_empty(page_list))
5639                 uncharge_list(page_list);
5640 }
5641
5642 /**
5643  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5644  * @oldpage: currently circulating page
5645  * @newpage: replacement page
5646  *
5647  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5648  * be uncharged upon free.
5649  *
5650  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5651  */
5652 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5653 {
5654         struct mem_cgroup *memcg;
5655         unsigned int nr_pages;
5656         bool compound;
5657         unsigned long flags;
5658
5659         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5660         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5661         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5662         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5663                        newpage);
5664
5665         if (mem_cgroup_disabled())
5666                 return;
5667
5668         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5669         if (newpage->mem_cgroup)
5670                 return;
5671
5672         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5673         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5674         if (!memcg)
5675                 return;
5676
5677         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5678         compound = PageTransHuge(newpage);
5679         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5680
5681         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5682         if (do_memsw_account())
5683                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5684         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5685
5686         commit_charge(newpage, memcg, false);
5687
5688         local_irq_save(flags);
5689         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5690         memcg_check_events(memcg, newpage);
5691         local_irq_restore(flags);
5692 }
5693
5694 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5695 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5696
5697 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
5698 {
5699         struct mem_cgroup *memcg;
5700
5701         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
5702                 return;
5703
5704         /*
5705          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
5706          * filled. It won't however, necessarily happen from
5707          * process context. So the test for root memcg given
5708          * the current task's memcg won't help us in this case.
5709          *
5710          * Respecting the original socket's memcg is a better
5711          * decision in this case.
5712          */
5713         if (sk->sk_memcg) {
5714                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5715                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5716                 return;
5717         }
5718
5719         rcu_read_lock();
5720         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5721         if (memcg == root_mem_cgroup)
5722                 goto out;
5723         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5724                 goto out;
5725         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5726                 sk->sk_memcg = memcg;
5727 out:
5728         rcu_read_unlock();
5729 }
5730
5731 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
5732 {
5733         if (sk->sk_memcg)
5734                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
5735 }
5736
5737 /**
5738  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5739  * @memcg: memcg to charge
5740  * @nr_pages: number of pages to charge
5741  *
5742  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5743  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5744  */
5745 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5746 {
5747         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5748
5749         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5750                 struct page_counter *fail;
5751
5752                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5753                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5754                         return true;
5755                 }
5756                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5757                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5758                 return false;
5759         }
5760
5761         /* Don't block in the packet receive path */
5762         if (in_softirq())
5763                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5764
5765         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5766
5767         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5768                 return true;
5769
5770         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5771         return false;
5772 }
5773
5774 /**
5775  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5776  * @memcg - memcg to uncharge
5777  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5778  */
5779 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5780 {
5781         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5782                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5783                 return;
5784         }
5785
5786         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5787
5788         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5789         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5790 }
5791
5792 static int __init cgroup_memory(char *s)
5793 {
5794         char *token;
5795
5796         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5797                 if (!*token)
5798                         continue;
5799                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5800                         cgroup_memory_nosocket = true;
5801                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5802                         cgroup_memory_nokmem = true;
5803         }
5804         return 0;
5805 }
5806 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5807
5808 /*
5809  * subsys_initcall() for memory controller.
5810  *
5811  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5812  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5813  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5814  * be initialized from here.
5815  */
5816 static int __init mem_cgroup_init(void)
5817 {
5818         int cpu, node;
5819
5820 #ifndef CONFIG_SLOB
5821         /*
5822          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
5823          * so use a special workqueue to avoid stalling all worker
5824          * threads in case lots of cgroups are created simultaneously.
5825          */
5826         memcg_kmem_cache_create_wq =
5827                 alloc_ordered_workqueue("memcg_kmem_cache_create", 0);
5828         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_create_wq);
5829 #endif
5830
5831         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5832
5833         for_each_possible_cpu(cpu)
5834                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5835                           drain_local_stock);
5836
5837         for_each_node(node) {
5838                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5839
5840                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5841                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5842
5843                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
5844                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
5845                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5846         }
5847
5848         return 0;
5849 }
5850 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5851
5852 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5853 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
5854 {
5855         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
5856                 /*
5857                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
5858                  * always be >= 1.
5859                  */
5860                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
5861                         VM_BUG_ON(1);
5862                         break;
5863                 }
5864                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5865                 if (!memcg)
5866                         memcg = root_mem_cgroup;
5867         }
5868         return memcg;
5869 }
5870
5871 /**
5872  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5873  * @page: page whose memsw charge to transfer
5874  * @entry: swap entry to move the charge to
5875  *
5876  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5877  */
5878 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5879 {
5880         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
5881         unsigned short oldid;
5882
5883         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5884         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5885
5886         if (!do_memsw_account())
5887                 return;
5888
5889         memcg = page->mem_cgroup;
5890
5891         /* Readahead page, never charged */
5892         if (!memcg)
5893                 return;
5894
5895         /*
5896          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
5897          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
5898          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
5899          */
5900         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5901         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg));
5902         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5903         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, true);
5904
5905         page->mem_cgroup = NULL;
5906
5907         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5908                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5909
5910         if (memcg != swap_memcg) {
5911                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
5912                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, 1);
5913                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5914         }
5915
5916         /*
5917          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5918          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5919          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5920          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5921          */
5922         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5923         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5924         memcg_check_events(memcg, page);
5925
5926         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5927                 css_put(&memcg->css);
5928 }
5929
5930 /*
5931  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5932  * @page: page being added to swap
5933  * @entry: swap entry to charge
5934  *
5935  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5936  *
5937  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5938  */
5939 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5940 {
5941         struct mem_cgroup *memcg;
5942         struct page_counter *counter;
5943         unsigned short oldid;
5944
5945         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5946                 return 0;
5947
5948         memcg = page->mem_cgroup;
5949
5950         /* Readahead page, never charged */
5951         if (!memcg)
5952                 return 0;
5953
5954         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5955
5956         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5957             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter)) {
5958                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5959                 return -ENOMEM;
5960         }
5961
5962         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5963         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5964         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5965
5966         return 0;
5967 }
5968
5969 /**
5970  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5971  * @entry: swap entry to uncharge
5972  *
5973  * Drop the swap charge associated with @entry.
5974  */
5975 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5976 {
5977         struct mem_cgroup *memcg;
5978         unsigned short id;
5979
5980         if (!do_swap_account)
5981                 return;
5982
5983         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5984         rcu_read_lock();
5985         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5986         if (memcg) {
5987                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5988                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5989                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5990                         else
5991                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5992                 }
5993                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5994                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5995         }
5996         rcu_read_unlock();
5997 }
5998
5999 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
6000 {
6001         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
6002
6003         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6004                 return nr_swap_pages;
6005         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6006                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
6007                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
6008                                       page_counter_read(&memcg->swap));
6009         return nr_swap_pages;
6010 }
6011
6012 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
6013 {
6014         struct mem_cgroup *memcg;
6015
6016         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6017
6018         if (vm_swap_full())
6019                 return true;
6020         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6021                 return false;
6022
6023         memcg = page->mem_cgroup;
6024         if (!memcg)
6025                 return false;
6026
6027         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6028                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
6029                         return true;
6030
6031         return false;
6032 }
6033
6034 /* for remember boot option*/
6035 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6036 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6037 #else
6038 static int really_do_swap_account __initdata;
6039 #endif
6040
6041 static int __init enable_swap_account(char *s)
6042 {
6043         if (!strcmp(s, "1"))
6044                 really_do_swap_account = 1;
6045         else if (!strcmp(s, "0"))
6046                 really_do_swap_account = 0;
6047         return 1;
6048 }
6049 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6050
6051 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6052                              struct cftype *cft)
6053 {
6054         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6055
6056         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6057 }
6058
6059 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6060 {
6061         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6062         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
6063
6064         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6065                 seq_puts(m, "max\n");
6066         else
6067                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6068
6069         return 0;
6070 }
6071
6072 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6073                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6074 {
6075         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6076         unsigned long max;
6077         int err;
6078
6079         buf = strstrip(buf);
6080         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6081         if (err)
6082                 return err;
6083
6084         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6085         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6086         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6087         if (err)
6088                 return err;
6089
6090         return nbytes;
6091 }
6092
6093 static struct cftype swap_files[] = {
6094         {
6095                 .name = "swap.current",
6096                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6097                 .read_u64 = swap_current_read,
6098         },
6099         {
6100                 .name = "swap.max",
6101                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6102                 .seq_show = swap_max_show,
6103                 .write = swap_max_write,
6104         },
6105         { }     /* terminate */
6106 };
6107
6108 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6109         {
6110                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6111                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6112                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6113         },
6114         {
6115                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6116                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6117                 .write = mem_cgroup_reset,
6118                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6119         },
6120         {
6121                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6122                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6123                 .write = mem_cgroup_write,
6124                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6125         },
6126         {
6127                 .name = "memsw.failcnt",
6128                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6129                 .write = mem_cgroup_reset,
6130                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6131         },
6132         { },    /* terminate */
6133 };
6134
6135 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6136 {
6137         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6138                 do_swap_account = 1;
6139                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6140                                                swap_files));
6141                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6142                                                   memsw_cgroup_files));
6143         }
6144         return 0;
6145 }
6146 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6147
6148 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */